[发明专利]一种具备除氨氮功能的电吸附-电氧化复合电极及其制作方法与应用

权利要求书

1.一种具备除氨氮功能的电吸附-电氧化复合电极在污水处理中的应用，其特征在于，将制得的具备除氨氮功能的电吸附-电氧化复合电极和活性炭纤维片组装成电吸附-电氧化反应电极模块，控制电极间距为2～2.5mm，将该电极模块应用于污水中去除其所含氨氮；

所述具备除氨氮功能的电吸附-电氧化复合电极的制备方法，包括如下步骤：

(1)将经酸化后的活性炭纤维清洗后烘干；

(2)将天然沸石、TiO₂、乙炔黑、粘结剂以质量比3～5:3～5:1～1.5:1～1.5混合配置固体混合物，按照固体混合物与N-甲基吡咯烷酮溶剂质量体积比为0.1～0.2g/ml在超声下搅拌混合，获得均一混合物；

(3)将步骤(2)中配置的混合物均匀涂覆于步骤(1)中活性炭纤维片两面，烘干，得到具备除氨氮功能的复合电极；

所述电吸附-电氧化反应电极模块依次包括有机玻璃板、橡胶垫、橡胶圈、活性炭纤维阳极、阴离子交换膜、绝缘隔膜、复合电极阴极和阳离子交换膜；

所述电吸附-电氧化反应电极模块在污水处理中，在电吸附阶段，具备除氨氮功能的电吸附-电氧化复合电极作为阴极，活性炭纤维作为阳极，运行电压为1.2～1.5V，水力停留时间为1.0～1.5h；在电氧化阶段，具备除氨氮功能的电吸附-电氧化复合电极作为阳极，活性炭纤维作为阴极，运行电压为7～8V，水力停留时间为1.5～2.0h。

2.根据权利要求1所述的具备除氨氮功能的电吸附-电氧化复合电极在污水处理中的应用，其特征在于，步骤(2)中沸石粒径为50～100目，TiO₂及乙炔黑为粉末状，TiO₂粒径为15～25nm，乙炔黑粒径为15～35nm，粘结剂为聚偏氟乙烯PVDF。

3.根据权利要求1所述的 具备除氨氮功能的电吸附-电氧化复合电极在污水处理中的应用，其特征在于，所述步骤(2)中天然沸石、TiO₂、乙炔黑、粘结剂以质量比为4:4:1:1混合配置固体混合物，按照固体混合物与N-甲基吡咯烷酮溶剂质量体积比为0.2g/ml在超声下搅拌混合，获得均一混合物。

4.根据权利要求1所述的具备除氨氮功能的电吸附-电氧化复合电极在污水处理中的应用，其特征在于，所述步骤(2)中沸石粒径为100目，TiO₂及乙炔黑为粉末状，TiO₂粒径为25nm，乙炔黑粒径为35nm。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电吸附-电氧化复合电极在污水处理中的应用，其特征在于，所述污水处理中，污水中氨氮浓度为2～5mg/L，pH为6～7。