[发明专利]一种电‑磁协同强化微电解处理高浓度工业废液和回收高值重金属的方法

权利要求书

1.一种基于电-磁协同强化微电解处理的净水方法，其特征在于，将零价铁、活性炭颗粒装填于同时具有直流电场和磁场的反应器中，利用电-磁场协同作用调控零价铁腐蚀、提高活性炭吸附能力，从而实现污染物去除和高值重金属回收。

2.根据权利要求1所述的基于电-磁协同强化微电解处理的净水方法，其特征在于，所述的反应器包括以下部分：(1)直流电源；(2)电解槽；(3)阴极；(4)阳极；(5)感应电极；(6)零价铁、炭床；(7)分离功能膜；(8)永磁体；(9)布水器；(10)进水管；(11)出水管；(12)回收管。

3.根据权利要求1或2所述的基于电-磁协同强化微电解处理的净水方法涉及的反应器，其特征在于，所述的直流电源提供的电流范围为10mA～100mA，电流密度为0.1mA/cm2～10mA/cm2；每隔5～30min进行倒极操作；

在所述的电解槽中，最外侧阴极、阳极置于电解槽两端；所述的阳极为与直流电源阳极连接的极板，所述的阴极为与直流电源阴极连接的极板；阴、阳极的极板材质可以是钛钌网、不锈钢、金刚石、导电玻璃或石墨；所述的电解槽与所述的阴极和所述的阳极之间分别以金属导线连接；

阴、阳极之间的电极不与直流电源的阴极或阳极连接，为感应电极；感应电极材料为穿透式活性炭纤维；任意两个相邻极板之间的间距范围为1～5mm；

阴阳极形成的电场方向与永磁体形成的磁力线垂直；永磁体垂直于磁场方向设置；永磁体磁场强度范围为0.01～0.5T，永磁体材料可以是铜镍铁、铁钴钼、铁钴钒、锰铋、钕铁硼、钐钴、铝镍钴或铁氧体；

所述的零价铁、活性炭颗粒填料粒径范围为0.2～2.0mm；待处理水流经零价铁、炭床的空床停留时间为10～60min；

所述的分离功能膜设置于垂直于电场的出水方向上，可以是微滤膜、超滤膜、不锈钢网膜或动态膜；永磁体平行于分离功能膜设置，且永磁体与功能膜之间的间距在0.1～2cm之间。

4.根据权利要求1～3所述的基于电-磁协同强化微电解处理的净水方法涉及的反应器，其特征在于，可根据去除或回收污染物的种类调整阴阳极电流和pH：当去除或回收的重金属为Ag+时，电流范围为10～20mA，pH范围为2-3；当去除或回收的重金属为Pb2+时，电流范围为15～30mA，pH范围为2-4；当去除或回收的重金属为Cu2+时，电流范围为20～40mA，pH范围为3-4；当去除或回收的重金属为Cr(VI)时，电流范围为40～80mA，pH范围为7.5-9；当去除或回收的重金属为As(V)、Se(VI)时，电流范围为80～100mA，pH范围为6-7.5。

5.根据权利要求1所述的基于电-磁协同强化微电解处理的净水方法，其特征在于采用如下方式进行高值重金属回收：

当回收的高值重金属为Ag、Pb、Cu等时，关闭直流电源和进水管，打开回收管；将清水由出水管反向泵入反应器，截留在功能膜表面的高值重金属由回收管流出至回收罐中；此外，处理水量为零价铁炭床的床体积倍数20,000倍时，将穿透式活性炭纤维取出放置在回收罐中，在充分曝气条件下将粘附在活性炭纤维表面的重金属颗粒震荡回收；

当回收的高值重金属As、Se、Cr等时，每运行30min时，打开回收管1min，截留在功能膜表面的高值重金属通过回收管流入回收罐；此外，当处理水量为零价铁炭床的床体积倍数50,000倍时，关闭直流电源和进水管，将穿透式活性炭纤维取出放置在回收罐中，在充分曝气条件下将粘附在活性炭纤维表面的重金属颗粒震荡回收。