[发明专利]一种适用于水源水污染物去除的阴极电化学微滤膜耦合反应器

摘要

本发明涉及一种适用于水源水污染物去除的阴极电化学微滤膜耦合反应器，采用石墨作为阳极，内嵌钢丝网的平板微滤膜组件作为阴极，由稳压直流电源施加外加电场，在连续流模式下操作运行，不仅可实现水源水中颗粒、胶体以及大分子污染物的物理拦截去除，而且可利用电催化产生的强氧化性物质实现难降解有机物的降解去除。本发明除阳极表面发生水分解反应生成HO•外，利用外加电场和曝气条件下阴极表面原位产生的H2O2，与钢丝网溶出的Fe(II)在阴极界面和均相溶液中发生Fenton反应，生成HO•、Fe(IV)O2+等强氧化剂物种，实现水源水中小分子难降解有机物的氧化降解去除。本发明耦合电化学氧化与微滤膜分离技术，在较低的外加电压和较短的水力停留时间内，即可实现难降解有机物的高效去除，降低了运行能耗。

主权项

1.一种适用于水源水污染物去除的阴极电化学微滤膜耦合反应器，其特征在于：由稳压直流电源(1)、石墨板阳极(2)、电化学微滤膜阴极(3)、气体扩散器(4)、气体流量计(5)和气泵(6)组成，其中，电化学微滤膜阴极(3)通过在PVC膜支架两侧粘合内嵌钢丝网的平板微滤膜制成，电化学微滤膜阴极(3)布置于反应器壳体(7)内上部，石墨板阳极(2)对称布置于电化学微滤膜阴极(3)两侧，气体扩散器(4)安装于电化学微滤膜阴极(3)正下方，气体扩散器(4)通过气体流量计(5)和管道连接气泵(6)，石墨板阳极(2)和电化学微滤膜阴极(3)分别与稳压直流电源(1)的阴阳极相连；进水系统连接反应器壳体(7)一侧上部的进水口，反应器壳体(7)另一侧上方的出水口通过蠕动泵和管道连接清水池；原水首先通过进水系统进入反应器壳体中，在稳压直流电源(1)施加的外加电场作用下，水中的一部分难降解有机物被石墨板阳极(2)表面产生的HO•氧化降解，同时在蠕动泵的抽吸作用下，水中的污染物到达电化学微滤膜阴极(3)表面，颗粒、胶体以及大分子污染物被有效拦截，小分子难降解有机物进一步被电化学微滤膜阴极(3)表面产生的氧化剂物种氧化降解，经处理后的水透过电化学微滤膜阴极(3)两侧的微滤膜进入阴极膜腔中，经反应器壳体上方的出水口流出，由蠕动泵抽送至清水池；通过气体扩散器(4)、气体流量计(5)和气泵(6)来控制反应器壳体(7)的进气量，以维持H2O2等氧化剂物种在电化学微滤膜阴极(3)表面的持续生成。