[发明专利]臭氧电催化膜联合深度处理医疗污水的工艺和系统

权利要求书

1.一种臭氧电催化膜联合深度处理医疗污水的方法，其特征在于包括：

步骤S100，制备复合电催化膜；所述复合电催化膜为碳纳米管表面和孔道内负载纳米Fe₃O₄-MnO₂纳米颗粒的复合电催化膜；

步骤S200，制备反应组件，包括反应池，采用步骤S100中制备的复合电催化膜作为反应池的电催化膜阴极，采用管式煤基炭膜作为反应池的阳极；所述电催化膜阴极和阳极分别接至直流电源；

步骤S300，将臭氧通过步骤S200中得到的电催化膜阴极输入反应组件的反应池，该电催化膜阴极作为臭氧的扩散电极；

步骤S400，将医疗污水抽至反应池进行反应；所述步骤S100进一步包括：

步骤S110，预处理碳纳米管；

步骤S120，制备Fe₃O₄/CNT粉末；

步骤S130，制备Fe₃O₄/CNT膜；其中，选取孔径为5μm的聚四氟乙烯滤膜为支撑膜，在去离子水中进行3h的浸泡清洗，将Fe₃O₄/CNT粉末分散于二甲基亚砜DMSO溶液中，通过负压抽滤方式均匀抽滤至聚四氟乙烯滤膜上，制备得到Fe₃O₄/CNT膜；

步骤S140，制备Fe₃O₄-MnO₂/CNT膜；所述步骤S140进一步包括：

步骤S141，制备电沉积的电解质溶液；其中，将C₄H₆MnO₄·5H₂O和Na₂SO₄按一定比例溶于100mL去离子水中，磁力搅拌30min后再超声震荡30min，制得电沉积的电解质溶液；

步骤S142，进行电化学沉积得到复合碳纳米管膜；其中，在步骤S141得到的电解质溶液中采用双极电化学体系，以Fe₃O₄/CNT膜为阴极，以铂电极为阳极，设置电位为3V，电化学沉积30min；

步骤S143，冲洗和干燥；其中，使用去离子水反复冲洗步骤S142得到的上述复合碳纳米管膜，在100℃烘干3h，制得Fe₃O₄-MnO₂/CNT膜。

2.如权利要求1所述的臭氧电催化膜联合深度处理医疗污水的方法，其特征在于：所述步骤S300中，以纯氧为气源，由臭氧发生器制备臭氧和氧气的混合气体，并将该臭氧和氧气的混合气体通过该电催化膜阴极输入反应池。

3.一种使用如权利要求1-2中任一项方法的臭氧电催化膜联合深度处理医疗污水的系统，包括：纯氧气源、臭氧发生器、反应组件、直流电源；其中，纯氧气源为臭氧发生器提供纯氧以生成臭氧和纯氧的混合气体；臭氧和纯氧的混合气体输入至反应组件；反应组件包括反应池；其特征在于：所述反应池内设置有电催化膜阴极和管式煤基炭膜阳极，电催化膜阴极和管式煤基炭膜阳极连接至直流电源；臭氧和氧气的混合气体通过电催化膜阴极通入反应池与输入反应池的医疗污水进行反应。

4.如权利要求3所述的臭氧电催化膜联合深度处理医疗污水的系统，其特征在于：所述电催化膜阴极上的电催化膜为碳纳米管表面和孔道内负载纳米Fe₃O₄-MnO₂纳米颗粒的复合电催化膜。

5.如权利要求4所述的臭氧电催化膜联合深度处理医疗污水的系统，其特征在于：纯氧气源，是氧气瓶或者制氧机，纯氧气源与臭氧发生器通过管道进行连接，该管道上进一步设置有减压阀和/或流量阀。

6.如权利要求5所述的臭氧电催化膜联合深度处理医疗污水的系统，其特征在于：臭氧发生器与反应组件之间进一步设置流量阀和臭氧检测器。