。儲液槽里的溶液以500ml/min曝氧氣，不加入Fe離子。將10ml含有0.lg/L NaCl和lmmol/L苯酚的廢水以40ml/min的流速循環(huán)通過電化學處理單元，廢水溫度10°C，外加電壓2V。通電5h后，除鹽率為80 %，苯酚去除率為70 %，TOC去除率為45 %。如果不通入氧氣，除鹽率僅為60 %，苯酚去除率僅為50 %，通入氧氣促進電化學氧化去除有機物，進而促進電吸附除鹽，兩者存在協(xié)同作用。如果將正負極組成修改為碳氣凝膠質量分數(shù)為90%，聚偏氟乙烯5 %，金屬氧化物(如T12) 5 %，則除鹽率為90 %，苯酚去除率為80 %，TOC去除率為50 %，說明金屬氧化物的加入可以促進電化學氧化去除有機物和電吸附除鹽。
[0042]實施例2
[0043]本發(fā)明方法對含NaCl和苯酚的廢水進行處理。
[0044]制備碳氣凝膠/聚偏氟乙烯電極作為正極(其中碳氣凝膠質量分數(shù)為95%，聚偏氟乙烯5% )，制備碳氣凝膠/四氧化三鐵/聚偏氟乙烯電極作為負極(其中碳氣凝膠質量分數(shù)為25%，四氧化三鐵含量25%，聚偏氟乙烯含量50%，四氧化三鐵通過共沉淀法負載到碳氣凝膠表面)，正負電極質量分別為lg。儲液槽里的溶液以500ml/min曝氧氣，不加入Fe離子。將10ml含有0.lg/L NaCl和0.01mmol/L苯酚的廢水以40ml/min的流速循環(huán)通過電極，廢水溫度60°C，外加電壓4V。通電1min后，除鹽率為50%，苯酚去除率為65%，TOC去除率為40 %。如果不通入氧氣，除鹽率僅為25 %，苯酚去除率僅為50 %，通入氧氣促進電化學氧化去除有機物，進而促進電吸附除鹽，說明兩者存在協(xié)同作用。
[0045]實施例3
[0046]本發(fā)明方法對含NaCl和苯酚的廢水進行處理。
[0047]制備介孔碳/聚偏氟乙烯電極作為電化學廢水處理單元正負極，正負極相同，其中介孔碳質量分數(shù)為95%，聚偏氟乙烯含量5%，不含金屬氧化物，電極總質量20g。儲液槽里的溶液以 500ml/min 曝氧氣，加入 0.Smmol /T, FeSO4O 將 10ml 含有 5g/L NaCl 和 1mmol/L苯酚的廢水以40ml/min的流速循環(huán)通過電極，廢水溫度10°C，外加電壓4V，通電5h后，除鹽率為55 %，苯酚去除率為100 %，TOC去除率為60 %。如果不加入FeSO4,苯酚去除率為90%, TOC去除率為45%。說明加入Fe2+生成強氧化性物質，促進苯酚降解。
[0048]實施例4
[0049]本發(fā)明方法對含NaCl和4_氯苯酚的廢水進行處理。
[0050]制備碳氣凝膠/聚偏氟乙烯電極作為電化學廢水處理單元正負極，正負極相同，其中碳氣凝膠質量分數(shù)為95%，聚偏氟乙稀含量5%，不含金屬氧化物，電極總質量10g。儲液槽里的溶液以500ml/min曝氧氣，加入0.5mmol/L Fe2(SO4)30將10ml含有l(wèi)g/L鹽(其中含0.5g/L NaCl)和lmmol/L 4-氯苯酸的廢水以40ml/min的流速循環(huán)通過電極，廢水溫度60°C，外加電壓4V。通電5h后，除鹽率為75%，4-氯苯酚去除率為80%，TOC去除率為50 %。如果不加入Fe2 (SO4) 3，4-氯苯酚去除率為65 %，TOC去除率僅為30 %，說明加入Fe3+生成強氧化性物質，促進4-氯苯酚降解。
[0051]實施例5
[0052]本發(fā)明方法對含鹽和4-硝基苯的廢水進行處理。
[0053]制備活性碳/聚四氟乙烯電極作為正極(其中活性碳質量分數(shù)為80%，聚偏氟乙烯含量20%)，制備活性碳/ 二氧化錳/聚四氟乙烯電極作為負極(其中活性碳質量分數(shù)為72 %，二氧化錳含量8 %，聚偏氟乙烯含量20 %，二氧化錳通過浸漬法負載到活性碳表面)，正負極質量分別為10g。儲液槽里的溶液以500ml/min曝氧氣，加入0.5mmol/L FeS04。將100ml含有2g/L鹽(其中含lg/L NaCl)和lmmol/L 4-硝基苯的廢水以40ml/min的流速循環(huán)通過電極，廢水溫度600C，外加電壓4V。通電5h后，除鹽率為90 %，4-硝基苯去除率為100%, TOC去除率75%。如果不加入FeSO4,4-硝基苯去除率為90%，TOC去除率為55%。說明加入Fe2+生成強氧化性物質，促進4-硝基苯降解。
[0054]實施例6
[0055]本發(fā)明方法對含鹽和羅丹明B的廢水進行處理。
[0056]制備介孔碳/ 二氧化鈦/聚偏氟乙烯電極作為電化學廢水處理單元正負極，正負極相同，其中活性碳質量分數(shù)為72 %，二氧化鈦含量8 %，聚偏氟乙烯含量20 %，二氧化鈦通過浸漬法負載到活性碳表面，電極總質量10g。儲液槽里的溶液以500ml/min曝氧氣，加Λ 0.5mmol/L FeSO40 將 10ml 含有 lg/L NaCl 和 lmmol/L 羅丹明 B 的廢水以 40ml/min 的流速循環(huán)通過電極，廢水溫度10°C，外加電壓4V。通電5h后，除鹽率為95%，羅丹明B去除率為100%，TOC去除率65%。如果不加入FeSO4，羅丹明B去除率為80%，TOC去除率為40%。說明加入Fe2+生成強氧化性物質，促進羅丹明B降解。
[0057]申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內。
【主權項】
1.一種同步除鹽除難降解有機物的電化學廢水處理方法，所述方法使用多孔碳材料電極作為正負電極組裝成電化學裝置，將含有鹽和難降解有機物的廢水通過電化學裝置，通過通入含氧氣體，施加電壓，并加入任選地Fe2+或Fe 3+離子，使得難降解有機物得到降解和鹽類得到同步去除。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔碳材料電極為碳材料、粘結劑以及任選地金屬氧化物制備的片狀電極； 優(yōu)選地，所述碳材料在電極中質量分數(shù)為25 %?95 %，金屬氧化物為O %?25 %，粘結劑為 5%~ 50%。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述碳材料為石墨、活性碳、活性碳纖維、碳氣凝膠、介孔碳、碳納米管或石墨烯中的任意一種或者至少兩種的混合物。
4.如權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述金屬氧化物為鐵氧化物、銅氧化物、鎳氧化物、鈷氧化物、錳氧化物、鋅氧化物或鈦氧化物中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優(yōu)選地，所述金屬氧化物通過浸漬法或者共沉淀法負載到碳材料上； 優(yōu)選地，所述粘結劑為有機聚合物，優(yōu)選聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯等。
5.如權利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述含氧氣體為氧氣或空氣； 優(yōu)選地，施加電壓2?4V。
6.如權利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，施加電壓的時間為1min?5h； 優(yōu)選地，含有鹽和難降解有機物的廢水在通過電化學裝置過程中，控制廢水的溫度10 ?60。。。
7.如權利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，F(xiàn)e2+或Fe 3+離子的濃度為O?0.5mmol/L,優(yōu)選為O?0.5mmol/L且不包括O。
8.如權利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，所述廢水中含有Cl-離子，其濃度為0.1 ?5g/Lo
9.如權利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，所述廢水中總鹽濃度為0.1?5g/L。
10.如權利要求1-9之一所述的方法，其特征在于，所述難降解有機物為苯酚類、鹵代芳烴類、硝基苯類或染料類等中的任意一種或者至少兩種的混合物，其濃度為0.01?10mmol /L
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種同步除鹽除難降解有機物的電化學廢水處理方法，主要針對含有低濃度鹽和低濃度難降解有機物的廢水。本發(fā)明利用高比表面積材料對陰陽離子的電吸附作用除鹽，通過控制陰極和陽極電位生成活性氧組分和活性氯組分氧化去除難降解有機物。本發(fā)明結合了電吸附除鹽和電化學氧化法的特點，陰陽極充分利用，對鹽類和難降解有機物去除效率高，去除成本低。
【IPC分類】C02F1-467, C02F1-469
【公開號】CN104671364
【申請?zhí)枴緾N201510094785
【發(fā)明人】李玉平, 段鋒, 曹宏斌, 張懿
【申請人】中國科學院過程工程研究所
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月3日