[发明专利]一种用于水处理的电化学装置及其制备和使用方法

说明书

本发明提供一种用于水处理的电化学装置及其制备和使用方法，包括卷绕体和腔体外壳；卷绕体包括若干载银柔性电极和若干绝缘隔层，载银柔性电极为采用在活性炭纤维基底或柔性导电金属基底负载银；载银柔性电极和绝缘隔层按载银柔性电极‑绝缘隔层‑载银柔性电极的形式交替叠放，交替叠放的载银柔性电极和绝缘隔层沿一端向另一端卷绕形成卷绕体；卷绕体设置有正负极导线；卷绕体设置在腔体外壳内，腔体外壳设置有进水口和出水口。本发明采用在柔性电极材料上负载银得到载银柔性电极，实现了柔性电极材料的电化学杀菌与银杀菌性能的协同作用，有效降解水体中的污染物；成本低，可以多次反复使用，具有良好的前沿性、创新性与实际应用前景。

技术领域

本发明属于水处理领域，涉及一种用于水处理电化学装置及其制备和使用方法。

背景技术

水是生命生存必需的自然资源之一，水资源的安全问题将会直接影响生命的质量。如果水资源受到了污染，诸多有毒物质以及病原体就会通过水体传播，从而威胁人类的生命安全。随着经济的发展，人民生活水平的提高，大家对身边的环境安全问题越来越重视。其中，饮用水的安全问题已经成为当今时代的热点。随着我国水处理水平不断增强，我国自然水厂出水水质良好，各项指标基本符合要求。但流进供水管网和二次加压过程中，水质有所下降，而其中以细菌污染超标最为严重。此外，由于我国人口众多，畜牧及水产养殖发达以及抗生素的滥用，也导致了我国越来越严重的水体污染问题。

电化学杀菌是指在电场作用下，电极表面或附近区域发生电子跃迁，并伴随一系列化学反应、电化学变化或物理作用，使细菌被破坏或失活，达到杀灭和去除污染性细菌的作用。它以其成本低、效率高、环境友好等优点受到越来越多的重视和青睐。

目前，传统的电化学水处理设备极板功能单一，处理效率较低，极板消耗快、设备较高成本高、操作难度较大，而且无法在化学杀菌的同时降解水中污染物。

发明内容

针对现有技术中存在的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种用于水处理电化学装置及其制备和使用方法，实现电化学杀菌技术与银杀菌性能联合使用；不仅实现电化学杀菌技术与银杀菌技术的协同作用，还有效降解水体中的污染物。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种用于水处理的电化学装置，包括卷绕体和腔体外壳；卷绕体包括若干载银柔性电极和若干绝缘隔层，载银柔性电极为采用在活性炭纤维基底或柔性导电金属基底负载银；载银柔性电极和绝缘隔层按载银柔性电极-绝缘隔层-载银柔性电极的形式交替叠放，交替叠放的载银柔性电极和绝缘隔层沿一端向另一端卷绕形成卷绕体；卷绕体设置有正负电极导线；卷绕体设置在腔体外壳内，腔体外壳设置有进水口和出水口。

进一步的，卷绕体内还设置有棒状或片状电极，棒状或片状电极设置在载银柔性电极的两端，用于连接正负极导线；棒状或片状电极采用导电材料制作。

进一步的，活性炭纤维基底采用活性碳纤维纸、活性炭纤维膜、活性炭纤维布或活性炭纤维毡中的一种或几种，活性碳纤维基底的比表面积为1300～2000m²/g。

本发明还提供了一种用于水处理的电化学装置的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：分别制备载银柔性电极、绝缘隔层；

步骤2：将载银柔性电极与绝缘隔层按载银柔性电极-绝缘隔层-载银柔性电极的形式交替叠放后卷绕，得到卷绕体；

步骤3：将步骤2的卷绕体设置在腔体外壳内，得到一种用于水处理的电化学装置。

进一步的，步骤1载银柔性电极的制备方法，包括如下步骤：

1)将水、硝酸银溶液和糖溶液混合、搅拌，调节pH值，得到水热反应前驱液；

2)采用柔性导电基底材料制作薄片电极，并在水中煮沸、干燥；