一种基于可见光催化-电催化空气氧化降解污水cod的方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于可见光催化?电催化空气氧化降解污水COD的方法，包括以下步骤：A.按照每升污水中加入0.1g的Ruth?2钌催化剂，通过机械搅拌使污水中各相分散均匀；B.将步骤A中搅拌均匀的污水抽入装备了石墨烯电极的电解池，通电电解，同时使用空气泵从电解池底通入空气，反应3小时；C.反应结束后停止通电和曝气，降解后的污水静置后通过滤料装置进行过滤。与现有技术相比，本发明的有益效果为：1）处理后的污水可直排或进行生物净化；2）剩余的Ruth?2钌催化剂回收处理后可循环使用。
【专利说明】
一种基于可见光催化-电催化空气氧化降解污水COD的方法
技术领域
[0001]本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种基于可见光催化-电催化空气氧化降解污水COD的方法。
【背景技术】
[0002]随着现代化工业的发展，各类污水的排放量日益增多，污水的颜色越来越深，其中所含难降解有毒有机成份也越来越多，而传统的有机污水处理方法存在较多的缺陷，难以降解罗丹明B、甲基橙这类物质，不能适应环境保护与可持续发展的要求。而高级氧化工艺(Advanced Oxidat1n Processes，AOPs)，尤其光催化氧化和电催化氧化技术越来越受到人们的重视，成为有毒有害有机污染物处理新技术的研究热点。
[0003]自1972年Fujishima等发现光照T12半导体电极具有分解水的功能后，纳米T12光催化氧化技术作为一种水处理的方法引起了广泛的重视。T12光催化剂具有廉价、无毒、高活性和性能稳定等优点，在降解污染物方面的研究十分活跃。但是二氧化钛光催化剂自身存在着悬浮相、光催化氧化易凝聚、难分离、易失活、回收困难以及光生电子和空穴的复合导致量子效率太低，降低了其催化效率等缺陷。随着光催化研究的深入，人们逐渐意识到单靠光催化氧化处理水中有机污染物难以在技术上获得突破。由于纳米T12光催化氧化技术的主要问题之一是量子效率太低，近年来有学者研究通过外加电场阻止光生电子和空穴发生简单复合以提高量子效率。实验表明:使用T12光电极可显著提高过程的量子效率，同时具有增加半导体表面.0H的生成效率和取消向系统内鼓入电子俘获剂O2两大优点。
[0004]电催化高级氧化技术(AdvancedElectrocatalysis Oxidat1n Processes ,AEOP)是最近发展起来的新型AOPs，因其操作简便、与环境兼容等优点引起了研究者的广泛注意。它通过电极反应直接或间接产生氢基自由基，从而有效降解难生化污染物，但该工艺降解有机物的电流效率低，能耗高，难以实现工业化。
[0005]光电催化技术以其高效、无害、环境友好等特点走进了人们的视线，并在环境净化和新能源开发方面具有巨大的潜力。光电催化技术的核心是制备高活性的光催化剂。因此，使用适合的催化剂对污水进行光电催化氧化是当前亟须解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种基于可见光催化-电催化空气氧化降解污水COD的方法解决上述问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:
一种基于可见光催化-电催化空气氧化降解污水COD的方法，包括以下步骤:
A.按照每升污水中加入0.1g的Ruth-2钌催化剂，通过机械搅拌使污水中各相分散均匀；
B.将步骤A中搅拌均匀的污水抽入装备了石墨烯电极的电解池，通电电解，同时使用空气栗从电解池底通入空气，反应3小时； C.反应结束后停止通电和曝气，降解后的污水静置后通过滤料装置进行过滤。
[0008]优选地，所述石墨稀电极为Graph-proA电极。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果为:I)处理后的污水可直排或进行生物净化；2)剩余的Ruth-2钌催化剂回收处理后可循环使用。
【具体实施方式】
[0010]为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例详细的说明，说明如下:
一种基于可见光催化-电催化空气氧化降解污水COD的方法，包括以下步骤:A.按照每升污水中加入0.1g的Ruth-2钌催化剂，通过机械搅拌使污水中各相分散均匀;B.将步骤A中搅拌均匀的污水抽入装备了石墨烯电极的电解池，通电电解，同时使用空气栗从电解池底通入空气，反应3小时；C.反应结束后停止通电和曝气，降解后的污水静置后通过滤料装置进行过滤。所述石墨稀电极为Graph-proA电极。使用石墨稀电极Graph-proA电化学氧化与基于Ruth-2钌催化剂在曝气下对污水中的有机物进行氧化分解，Ruth-2钌催化剂的引入提高了电解的效率，在曝气情况下可以将空气高效的转变为羟基自由基等高氧化性中间体进一步提升反应的效率。本发明的基于可见光催化-电催化空气氧化降解污水COD的方法可快速降低污水的COD数值，成本低效果好，具有广泛的应用前景。
[0011]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.一种基于可见光催化-电催化空气氧化降解污水COD的方法，其特征在于，包括以下步骤:A.按照每升污水中加入0.1g的Ruth-2钌催化剂，通过机械搅拌使污水中各相分散均匀； B.将步骤A中搅拌均匀的污水抽入装备了石墨烯电极的电解池，通电电解，同时使用空气栗从电解池底通入空气，反应3小时； C.反应结束后停止通电和曝气，降解后的污水静置后通过滤料装置进行过滤。2.根据权利要求1所述的一种基于可见光催化-电催化空气氧化降解污水COD的方法，其特征在于，所述石墨稀电极为Graph-proA电极。
【文档编号】C02F1/74GK105905988SQ201610350686
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】张宁迁, 鲍习舟, 石凯元, 石磊
【申请人】安徽普氏生态环境工程有限公司