[实用新型]一种电催化膜以及废水处理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环境保护领域，尤其涉及一种电催化膜以及废水处理装置。

背景技术

随着社会与经济的发展，家庭及工业废水产量逐年增加，尤其工业废水中含有大量的大分子有机物和重金属离子，若随意排放，不仅污染环境，而且废水进入地下水中循环，会反过来影响人类的健康。近年来，废水处理问题已成为困扰社会经济发展的重要问题。

现有的废水处理装置只是简单地进行固体回收处理以及电解处理，这样的装置不仅体积太大、不好装卸，而且造价高、成本贵，处理效率低，也难以保养。

因此，现有技术存在缺陷，急需改进。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电催化膜以及废水处理装置。

本实用新型是这样实现的，所述电催化膜包括纳米级多孔钛和金属氧化物，所述纳米级多孔钛具有孔隙，所述金属氧化物填充于所述孔隙中。

本实用新型还提供了一种废水处理装置，包括入水口、出水口，所述废水处理装置还包括互相连接的电催化膜和直流电源，所述电催化膜安装于所述出水口上；所述电催化膜为上述所述的电催化膜。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型实施例提供的电催化膜为纳米级的多孔钛结构，在其多孔钛孔隙处填充金属氧化物，由此获得一种具有催化还原作用的新型主客体电催化膜，可以很好地将污水中大量难以分解的大分子有机污染物分解为简单有机物，重金属离子转化为金属单质和金属氢氧化物沉淀，而且污染物去除率高，除污彻底、效率高。

本实用新型实施例提供的废水处理装置，包括上述提供的电催化膜，废水在进入出水口之前需先经过所述电催化膜。在处理废水的时候，纳米级多孔钛-金属氧化物对废水中的大分子有机物、重金属离子进行氧化还原分解，使之分别转变为无害的小分子有机物、金属单质和金属氢氧化物沉淀。此外，废水处理装置体积小、装卸方便。可见，利用纳米氧化物/多孔钛型复合纳米级材料构成废水处理装置，处理效率高，而且成本低，结构简单。

附图说明

图1是本实用新型第三实施例提供的废水处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型第一实施例提供了一种电催化膜的制备方法，包括以下步骤：

制备多孔钛模型，置于酸性溶液中进行预处理，洗净，所述多孔钛的长度为400～700mm，宽度为230～350mm，厚度为3～5mm；

制备所述金属的硝酸盐溶液，所述金属为Mg、Zn、Cu、Ag、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Sc、Y、镧系金属、Sn、Sb、Bi、In、Ga、Ge中的至少一种；

将洗净后的多孔钛置于所述硝酸盐溶液中进行超声处理，干燥，获得多孔钛-硝酸盐复合物；

将所述多孔钛-硝酸盐复合物置于保护气体中焙烧，获得电催化膜。

本实用新型第一实施例提供的电催化膜的制备方法，首先制备多孔钛模型，所述多孔钛为固定材料，固定纳米级氧化物为所需要的形状。然后将多孔钛与金属的硝酸盐组合成多孔钛-硝酸盐复合物，再对多孔钛-硝酸盐复合物进行焙烧获得电催化膜。所述制备方法过程简单，便于工业化生产。

具体地，所述制备多孔钛模型包括：通过有机物和多孔钛粘合成需要的模型，然后对模型进行高温烧结，使有机物高温分解，留下模型只有多孔钛即可。

具体地，所述酸性溶液为草酸、磷酸、醋酸等弱酸，所述酸性溶液的质量分数为0-15％。

具体地，所述多孔钛的孔隙为5～50μm。所述多孔钛的孔隙率为25％～35％。所述电催化膜包括纳米级多孔钛和金属氧化物，所述金属氧化物填充于所述多孔钛的孔隙中。

具体地，所述超声处理的频率为20KHz-500MHz，时间为0.3-0.5h。所述超声处理是为了去除将复合物表面附着的酸碱等药剂，通过超声振荡，更容易清洗干净。所述焙烧的温度为100-950℃，时间为3-5h。所述焙烧的的作用是将所述多孔钛-硝酸盐复合物中的硝酸盐分解，生产金属氧化物，从而获得多孔钛与金属氧化物组成的电催化膜。

本实用新型第二实施例提供了一种电催化膜，所述电催化膜包括纳米级多孔钛和金属氧化物，所述纳米级多孔钛具有孔隙，所述金属氧化物填充于所述孔隙中。