光电催化反应器、连续深度处理废水的反应系统及应用

1.本技术涉及一种光电催化反应器、连续深度处理废水的反应系统及应用，属于污水处理技术领域。


背景技术：

2.氟元素具有原子半径小、电负性强的特点，具有较强的电子效应、阻碍效应、疏水效应、脂溶渗透效应等特性，将其引入到有机分子中能显著地改变分子的疏水性、热力学稳定性、酸性、亲脂性等特殊理化性质，因此被广泛应用与医药、农药和化工领域。氟芳烃衍生物是重要的医药农药中间体，如用于合成抗抑郁药物氟西汀、头孢类抗生素等药品。但是氟元素极强的电负性和高的碳氟键键能使得氟芳烃化合物在环境介质中稳定存在，属于环境持续性污染物，会在生物体内累积并随着食物链富集到人体内，破坏机体钙、磷的正常代谢，抑制某些酶的活性，从而影响人体健康，对氟芳烃废水的深度处理一直是一个难题，对于医药废水处理、制药技术持续性发展具有重要意义。
3.目前，对氟芳烃废水的处理方法主要有生物法、催化湿法氧化、芬顿法等方法。生物处理法的运行成本相对较低，由于自然界几乎不存在天然的含氟化合物，对氟化物处理的菌株培育和筛选受到较大限制，此外，生物处理法在氟芳烃分子处理过程中会形成不完全降解的含氟中间体，具有潜在的环境毒性。催化湿法氧化主要通过高温高压环境下催化氟芳烃分子化学键断裂，具有无选择性和高活性，但是催化湿法氧化受限于热力学限制，需要将废水升温至100摄氏度及以上温度，能耗较大且具有较大安全隐患，对于相对低浓度的氟芳烃废水处理成本较高。芬顿法主要通过芬顿试剂如铁、铜催化分解过氧化氢或过硫酸盐等化学试剂产生如羟基自由基、硫酸根自由基等具有强氧化能力的自由基参与氟芳烃分子的氧化过程，是一种常温常压下无选择性深度处理的方法，但是传统的芬顿法受限于过氧化合物试剂活化困难和芬顿试剂循环受限等条件限制，如ph适用范围窄、铁泥的二次污染等问题。
4.光电催化是近些年发展迅速的一种高级氧化技术，它集成了光催化和电催化的优点，主要通过半导体在光照条件下产生电子空穴对，在外加偏压的条件下，电子空穴分别迁移到阴极和阳极表面参与化学反应，主要包括氟芳烃分子在阳极表面的直接氧化脱氟、阴极表面的还原加氢脱氟、水氧化产生高能羟基自由基、氧还原产生超氧自由基等反应，在多路径多物种的共同作用下，氟芳烃废水得到深度处理，包括快速高效脱氟提升氟芳烃废水可生化性和深度高效矿化实现氟芳烃废水安全排放。
5.将光催化和电催化结合的光电催化方法，既克服了光催化过程中纳米颗粒电子空穴易复合、纳米颗粒催化剂难回收的问题，也拓展了传统电催化材料限制、抑制电极表面催化位点失活等问题。同时，该过程中通过水氧化和氧还原原位产生羟基自由基和超氧自由基等活性物种，克服了传统芬顿过程中化学试剂持续投入和活化困难、芬顿试剂循环受限等相关问题，是一种强化的，具有良好应用前景的氟芳烃废水处理技术。
6.针对氟芳烃废水光电催化处理过程，需要开发合适的光电催化反应器以实现流动
相、规模化处理，光电催化在放大过程中受到电极大规模合成技术、导电基底电阻损失、电解质电阻损失、传质受限等问题困扰，解决这些问题的一个关键即光电反应器设计。传统的光电催化反应器主要有内照式圆柱形反应器、侧照式平板反应器、滤过式反应器等。内照式圆柱反应器主要是利用短波长紫外灯管作为光源，以圆柱形反应器配合网状电极实现光电催化，该反应器改善溶液传质、可实现大面积电极装配。但短波长紫外灯管在溶液中散射严重，限制了光能利用；网状电极面积放大，但未能解决其电流损失等问题，限制了光电催化的性能和规模化应用。侧照式平板反应器主要利用工业led等作为光源，反应器通过紧固件连接，该反应器可便捷调整光电极和光源距离，占地面积小可实现集成规模。但通过紧固件连接方式，由于重力作用，溶液容易渗漏，限制其在流动相处理过程中的应用；同时也未能解决放大过程中光电极电流损失问题。滤过式反应器主要通过多孔载体设计，污染物分子在载体中的停留时间延长，从而提升其深度催化处理效果。但多孔载体设计限制了催化剂吸光性能，降低了催化剂的利用效率，同时滤过式反应器需要配备抽滤装置提供渗透压力，成本较高，难以实现规模化处理。


技术实现要素：

7.针对氟芳烃废水难以降解的特点，利用光电催化技术结合光催化和电催化技术优势，开发一种新型的光电催化反应器，形成一种可规模化实现连续流动深度处理氟芳烃废水的光电催化方法。其原理是通过光阳极在光照射下可产生高能光生空穴和大量羟基自由基，利用高能空穴直接氧化和羟基自由基亲电取代反应实现氟芳烃污染物的快速脱氟和深度矿化。同时光生电子在电场作用下迁移到阴极实现氟芳烃的加氢脱氟反应或者氧还原产生超氧自由基反应，连同阳极的氧化过程提升氟芳烃废水的处理效率。利用嵌合式光电催化反应器设计解决流动相处理过程中溶液泄露的问题、反应器内部集流体设计降低光阳极放大过程中的电阻损失、内部流场设计改善催化降解过程中电解质电阻损失和传质受限问题、全金属底照式设计利于多个反应器连接，进而具有可规模化处理能力。
8.根据本技术的一个方面，提供了一种光电催化反应器，包括阳极集流体槽、光阳极单元、绝缘单元、阴极和阴极集流体；
9.所述绝缘单元嵌入所述阳极集流体槽内，所述阴极集流体嵌入所述绝缘单元内，所述阳极集流体槽、绝缘单元和阴极集流体之间形成液体流动通道；
10.所述光阳极单元固定在所述阳极集流体槽上；
11.所述阴极固定在所述阴极集流体上；
12.所述阳极集流体槽底部设有透光窗口，所述阳极集流体底部设有进水口；
13.所述阴极集流体上设有出水口；
14.所述光阳极单元位于所述透光窗口上方；
15.所述光阳极单元和所述阴极均具有孔洞结构；
16.所述阳极集流体槽和所述阴极集流体均为导电金属材质。
17.本技术提供的光电催化反应器，底部设有透光窗口，通过底照式设计，控制光电极和光源的距离，减少光损失；通过将阳极集流体槽和阴极集流体均采用导电金属材质，可以实现光电极单元与阳极集流体槽多点接触，电场分布均匀，减少电荷耗散，同时还利用光电催化反应器全金属多点接触的特点，结合小面积光电极并联组装，实现同等面积替换，减少
几何尺寸带来的性能损失；利用光阳极单元与阴极平行相对安装模式，形成均匀电解质电场，减少电解质电阻。
18.通过将进水口设置在阳极集流体槽底部，出水口设置在阴极集流体槽上可以实现废水从底部流入，顶部流出的流动模式，使废水垂直流过光电极和阴极，增强传质，通过流场设计，减少反应死区，提升降解性能。
19.可选地，所述阳极集流体槽底部设有第一支撑骨架，所述光阳极单元通过所述绝缘单元压接在所述第一支撑骨架上，所述第一支撑骨架为阳极集流体槽内侧向内凸起的平台，支撑光阳极单元的同时传导光阳极光生电子空穴，减少光阳极的电阻损失。
20.可选地，所述光阳极单元包括一个光阳极或多个光阳极并联，所述光阳极单元固定在所述阳极集流体槽底部。
21.可选地，所述阳极集流体槽与所述绝缘单元之间设有氟胶圈，用于阳极集流体槽与绝缘单元紧密接触，同时还防止废水漏液。
22.可选地，所述绝缘单元底部设有第二支撑骨架，所述阴极通过所述阴极集流体压接在所述第二支撑骨架上，通过绝缘单元的第二支撑骨架隔绝光阳极单元和阴极，同时还起到对光阳极单元和阴极的支撑作用。
23.可选地，所述绝缘单元与所述阴极集流体之间设有氟胶圈，用于绝缘单元与阴极集流体之间的紧密接触，防止废水漏液。
24.可选地，所述光阳极单元选自二氧化钛、氧化钨、氧化铁中的至少一种。
25.可选地，所述阴极选自金属钛、金属镍、金属钨、金属铜、氧化镍、氧化铜、碳材料中的至少一种。
26.本发明的光阳极通过水热合成、溶胶凝胶法、热喷涂、热处理等方法合成，控制准原位或原位合成过程，合成特殊形貌的纳米晶阵列半导体光阳极，促使其具有较高的电荷分离效率和表面催化效率。
27.可选地，所述绝缘单元的材质选自聚四氟乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮中的一种。
28.可选地，所述导电金属材质选自金属钛、金属镍、不锈钢中的一种。
29.可选地，所述透光窗口选自石英片、高透玻璃、氟化镁透镜中的至少一种。
30.可选地，所述光电催化反应器上方设有密封胶垫，所述密封胶垫上方设有金属压板，所述金属压板通过螺栓与所述阳极集流体槽固定连接，密封胶垫用于对光电催化反应器顶部进行密封，同时密封胶垫采用绝缘材质，在密封胶垫上方设有金属压板，金属压板通过螺栓与阳极集流体槽固定连接，使电源正极与阳极连接方便，也方便多反应器串联组装。
31.根据本技术的另一个方面，提供了一种连续深度处理废水的反应系统，包括控制端、反应器组、直流电源、led光源、动力单元、废水储存罐和在线检测装置；
32.所述反应器组、动力单元、废水储存罐和在线检测装置通过管道依次连接；
33.所述直流电源与所述反应器组连接，
34.所述控制端连接所述直流电源和led光源；
35.所述反应器组包括依次串联的n个光电催化反应器。
36.上述连续深度处理废水的反应系统可以多个系统串联对废水进行进化，不局限于上述一套装置连接的反应系统。
37.可选地，n为4～10的整数。
38.由于本技术上述提供的光电催化反应器体积小型化，同时底照、底流式设计防止废水泄露，通过全金属设计可以方便多反应器组装形成反应器组，根据不同需要，设计反应器的数量。
39.可选地，所述动力单元为蠕动泵，蠕动泵分别设置在进水口前的管道和出水口后的管道，使反应系统对废水进行连续处理。
40.可选地，所述led光源的光照波长为365～405nm。
41.可选地，所述led光源采用光照波长为365nm、395nm、405nm的紫外灯照射，成本低，寿命长。
42.根据本技术的再一个方面，提供了一种连续深度处理氟芳烃废水的方法，采用上述连续深度处理废水的反应系统；
43.包括如下步骤：
44.s1：通过控制端控制直流电源和led光源启动；
45.s2：启动动力单元，使废水连续通过管道进入反应器组处理，通过在线检测装置检测处理后废水的浓度。
46.可选地，步骤s2中，若废水浓度≤0.5ppm，安全排放；
47.若废水浓度＞0.5ppm，则需重复处理。
48.本技术通过光电催化作用对氟芳烃废水进行深度连续处理，通过光阳极单元在光照射条件下可产生高能光生空穴和大量羟基自由基，利用高能空穴直接氧化和羟基自由基亲电取代反应实现氟芳烃污染物的快速脱氟和深度矿化；同时光生电子在电场作用下迁移到阴极实现氟芳烃的加氢脱氟反应或者氧化还原产生超氧自由基反应，连同阳极的氧化过程提升氟芳烃废水的处理效率。
49.光阳极单元和阴极置于嵌合式光电催化反应器中，由led紫外灯提供光源，直流电源提供电场；反应器配有进出液口，由蠕动泵或循环泵提供溶液流动；多个反应器之间可通过导线实现电场并联或串联，实现氟芳烃废水可规模化连续流动深度处理。
50.本技术能产生的有益效果包括：
51.1)本技术所提供的光电催化反应器，通过嵌合式结构设计，易组装的同时能避免废水泄露；透光窗口设置在反应器下方，光源与光阳极单元充分靠近的同时保证光阳极单元充分浸没在反应溶液中，光阳极单元在废水处理过程中产生的氧气可通过阴极实现氧化还原产生超氧自由基，提升对氟芳烃废水的处理能力；
52.2)本技术所提供的光电催化反应器，采用通过原位或准原位方法制备的光阳极具有良好的机械稳定性和催化稳定性，可以在流动冲刷条件下，长时间、不间断产生高能光生电子空穴对，羟基自由基和超氧自由基，从而实现氟芳烃废水连续处理；
53.3)本技术所提供的光电催化反应器，阳极集流体槽和阴极集流体均采用导电金属材质，金属良好的导电性可作为集流体降低光阳极组装方法过程中的电阻损失，嵌合式结构可实现反应器模块化连接，多种操作条件的组合和连续流动性处理，从而具有可规模化方法潜力；
54.4)本技术所提供的光电催化反应器，可以提高氟芳烃废水的可生化性，该反应器出水还可以用生化法进行后续处理；
55.5)本技术所提供的连续深度处理废水的反应系统，利用光电协同效应，结合光催
化和电催化的优势，构建了一种可规模化连续流动深度处理氟芳烃废水的方法，利用在孔洞基底上原位或准原位方法合成的金属氧化物光阳极，在led紫外灯照射下可原位产生高能光生电子空穴对、羟基自由基和超氧自由基并共同作用于氟芳烃污染物降解，实现深度处理，提高废水的可生化性，具有工业化应用前景。嵌合式反应器设计可实现光阳极单元的组装放大和废水流动性处理，集流体和流场设计降低光阳极单元放大过程的性能损失、提升降解反应的传质过程，多个反应器的模块化连接可以实现多种光阳极和操作条件的耦合，实现规模化深度处理氟芳烃废水，与传统的混凝沉淀法、双极膜电渗析法结合深度处理氟芳烃降解后产生的氟离子和无机盐。
附图说明
56.图1为本技术光电催化降解氟芳烃反应原理图；
57.图2为本技术实施例1的光电催化反应器结构示意图；
58.图3为本技术实施例1的光电催化反应器组装示意图；
59.图4为本技术实施例1的光电催化反应器剖视图；
60.图5为本技术阳极集流体槽与光阳极组装后的剖视图；
61.图6为本技术绝缘单元的剖视图；
62.图7为本技术绝缘单元与阴极组装后剖视图；
63.图8为本技术金属钛基二氧化钛光阳极的扫描电镜图；
64.图9为本技术连续深度处理废水的反应系统示意图；
65.图10为不同面积的金属钛基二氧化钛光阳极电流-电压曲线；
66.图11为不同面积的金属钛基二氧化钛并联光阳极电流-电压曲线，其中(a)图为四片12.5cm2的光阳极并联的光阳极电流-电压曲线，(b)为一片50cm2的光阳极电流-电压曲线；
67.图12为两个50cm2的金属钛基二氧化钛光阳极反应器并联电流-电压曲线；
68.图13为两个50cm2的金属太极二氧化钛光电极反应器并联降解500ml氟苯酚溶液降解、脱氟和toc移除结果；
69.部件和附图标记列表：
70.1、阳极集流体槽；2、光阳极单元；3、绝缘单元；4、阴极；5、阴极集流体；6、密封胶垫；7、金属压板；1-1、透光窗口；1-2、进水口；1-3、第一支撑骨架；3-1、第二支撑骨架；5-1、出水口。
具体实施方式
71.下面结合实施例详述本技术，但本技术并不局限于这些实施例。
72.本技术提供的光电催化反应器利用光催化和电催化技术优势对氟芳烃废水进行光电催化，原理如图1所示，通过光阳极单元在光照射下可产生高能光生空穴和大量羟基自由基，利用高能空穴直接氧化和羟基自由基亲电取代反应实现氟芳烃污染物的快速脱氟和深度矿化。同时光生电子在电场作用下迁移到阴极实现氟芳烃的加氢脱氟反应或者氧还原产生超氧自由基反应，连同阳极的氧化过程提升氟芳烃废水的处理效率。
73.根据本技术的一种实施方式，提供了一种光电催化反应器，包括阳极集流体槽1、
光阳极单元2、绝缘单元3、阴极4和阴极集流体5；
74.所述阳极集流体槽1底部设有透光窗口1-1，所述阳极集流体槽1底部设有进水口1-2；
75.所述阴极集流体5上设有出水口5-1；所述绝缘单元3嵌入所述阳极集流体槽1内，所述阴极集流体5嵌入所述绝缘单元3内，所述阳极集流体槽1、绝缘单元3和阴极集流体5之间形成液体流动通道；
76.所述光阳极单元2固定在所述阳极集流体槽1上；
77.所述阴极4固定在所述阴极集流体5上；
78.所述光阳极单元2位于所述透光窗口1-1上方；
79.所述光阳极单元2和所述阴极4均具有孔洞结构；
80.所述阳极集流体槽1和所述阴极集流体5均为导电金属材质；
81.其中，所述导电金属材质选自金属钛、金属镍、不锈钢中的一种，在本实施例中导电金属材质选择金属钛；
82.所述光阳极单元选自二氧化钛、氧化钨、氧化铁中的至少一种，在本实施例中光阳极选自金属钛基二氧化钛光阳极；
83.所述光阳极单元包括一个光阳极或多个光阳极并联，在本技术中所述光阳极的数量为1～4个；
84.在本技术中光阳极的制备方法如下：采用水热合成法，将乙二胺四乙酸二钠溶于二次水中，用盐酸溶于逐渐调节ph后搅拌，随后转移至水热釜中，加入金属钛网，在烘箱中加热，冷却后取出，多次洗涤并在烘箱中烘干。其中，乙二胺四乙酸二钠浓度为75mm，盐酸溶液浓度为6m，金属钛网尺寸为240cm2，水热温度为200℃，水热时间为12h，烘干温度为60℃，烘干时间为1h。合成的二氧化钛光阳极具有规则的形貌和暴露晶面，分别暴露{110}和{101}晶面，光阳极的形貌如图8所示。该光阳极在365nm led紫外灯照射，1v vs.rhe的注入效率最高可达95％。
85.所述阴极选自金属钛、金属镍、金属钨、金属铜、氧化镍、氧化铜、碳材料中的至少一种，在本实施例中阴极选择金属钛；
86.所述绝缘单元的材质选自聚四氟乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮中的一种，在本实施例中绝缘单元选择聚四氟乙烯；
87.所述透光窗口选自石英片、高透玻璃、氟化镁透镜中的一种，在本实施例中透光窗口选择石英片。
88.如图5所示，所述阳极集流体1底部设有第一支撑骨架1-3，所述光阳极单元2通过所述绝缘单元3压接在所述第一支撑骨架1-3上，所述光电催化反应器还包括多个光阳极并联固定在所述阳极集流体槽1底部，并联的方式为将1～4个光阳极平铺在第一支撑骨架1-3上，通过绝缘单元3压接到阳极集流体槽1上的第一支撑骨架1-3上，所述阳极集流体槽1与绝缘单元3之间设有氟胶圈。
89.如图6、图7所示，所述绝缘单元3底部设有第二支撑骨架3-1，所述阴极4通过所述阴极集流体5压接在所述第二支撑骨架3-1上，所述绝缘单元3与所述阴极集流体5之间设有氟胶圈。
90.所述光电催化反应器上方设有密封胶垫6，所述密封胶垫6上方设有金属压板7，所
述金属压板7通过螺栓与所述阳极集流体槽1固定连接。
91.实施例1
92.一种光电催化反应器，如图2、图3所示，包括阳极集流体槽1、绝缘单元3和阴极集流体5，所述绝缘单元3嵌入所述阳极集流体槽1内，所述阴极集流体5嵌入所述绝缘单元3内，金属钛阳极集流体槽1为顶部开口的方形壳体，与顶部对应的底面设有透光窗口1-1，所述透光窗口1-1选用石英片与阳极集流体槽1密封连接，所述阳极集流体槽1内部设有向内凸起的第一支撑骨架1-3，所述阳极集流体槽1的一侧设有进水口1-2，所述进水口1-2贯穿所述第一支撑骨架1-3通向所述阳极集流体槽1内的腔体，所述二氧化钛光阳极单元2通过聚四氟乙烯绝缘单元3压接在所述第一支撑骨架1-3上，并通过氟胶圈进行密封，所述聚四氟乙烯绝缘单元3的底部内侧设有向内凸起的第二支撑骨架3-1，金属钛阴极通过金属钛阴极集流体5压接在所述第二支撑骨架3-1上，并通过氟胶圈进行密封，金属钛阴极集流体5作为壳盖对阳极集流体槽1内的腔体进行密封，金属钛阴极集流体5顶部设有出水口5-1，在光电反应器上方设有密封胶垫6，在密封胶垫6上方设有金属压板7，金属压板7通过螺栓与阳极集流体槽1进行连接。废水从进水口1-2进入腔体内部，依次通过光阳极2、绝缘单元3、阴极4从出水口5-1流出。
93.1、不同面积光阳极光电催化性能考评：
94.以本发明所述的二氧化钛光阳极为例，测试光阳极光电催化性能，测试条件为：取12.5cm2～50cm2二氧化钛光阳极，以50cm2金属钛网作为阴极，放置于嵌合式光电催化反应器中，500ml 0.1m na2so4溶液作为电解质，以蠕动泵实现流动，流量为500ml min-1
，200w 365nm紫外灯作为光源，直流电源供电，测试电位为0～3v，测试温度25℃。
95.线性伏安曲线如图10所示，由图可知，光阳极的光电流密度越大，其氧化能力越强，产生的羟基自由基浓度越高，降解性能越高；由于光电极为半导体材料，在尺寸放大的同时，单位面积光电流出现明显下降，即光电流密度明显下降，是限制光电催化规模化的重要因素；光电极面积直接放大，从12.5cm2放大到50cm2，光电流密度从3.84ma cm-2
衰减到1.74ma cm-2
。
96.2、小面积组装光阳极光带你催化性能考评
97.以本发明所述的二氧化钛光阳极为例，测试光电催化反应器用于小面积光阳极组装的光电催化性能，测试条件为：取12.5cm2二氧化钛光阳极两片在嵌合式反应器中实现并联，以50cm2金属钛网作为阴极，500ml 0.1m na2so4溶液作为电解质，以蠕动泵实现流动，流量为500ml min-1
，200w 365nm紫外灯作为光源，直流电源供电，测试电位为0～3v，测试温度25℃，与25cm2二氧化钛光阳极同等条件下光电催化性能进行比较，如图11的(a)图所示；取12.5cm2二氧化钛光阳极四片在嵌合式反应器中实现并联，在同等条件下，与50cm2二氧化钛光阳极光电催化性能进行比较，如图11的(b)图所示。
98.根据图11的(a)图和(b)图可知，光电极的面积从12.5cm2放大到25cm2和50cm2，电流密度从3.83ma cm-2
分别衰减到2.33ma cm-2
和1.74ma cm-2
，通过小面积光电极并联组装，如2个12.5cm2电极并联成25cm2的电极或4个12.5cm2电极并联成50cm2的电极，电流密度可以恢复到2.80ma cm-2
和2.04ma cm-2
，即在放大的过程中，通过小面积组装可以在放大光电极总尺寸的同时一定程度上维持光电流密度，以便于实现规模化处理；小面积光电极组装要求并联模式，由于本技术反应器采用全金属设计可以实现多点接触和并联。
99.实施例2
100.根据本技术的一种实施方式，提供了一种连续深度处理废水的反应系统，如图9所示，包括高浓度处理系统和低浓度处理系统，所述高浓度处理系统和低浓度处理系统均包括控制端、反应器组、直流电源、led光源、动力单元、废水储存罐和在线检测装置；
101.所述反应器组、动力单元、废水储存罐和在线检测装置通过管道依次连接；
102.所述直流电源与所述反应器组连接；
103.所述控制端连接所述直流电源和led光源；
104.所述反应器组包括依次串联的光电催化反应器，在本实施例中光电催化反应器的个数为4个；
105.所述动力系统为蠕动泵，两个蠕动泵分别设置在进水口前的管道和出水口后的管道上，在线检测装置设置在废水处理完的管道上，用于对处理后的废水进行检测，高浓度处理系统的在线检测装置检测到浓度低于0.5ppm值，废水进入低浓度处理系统，若仍高于0.5ppm值，则继续循环处理；
106.低浓度处理系统的在线检测装置测到浓度低于0.5ppm值，废水安全排出，若仍高于0.5ppm值，则继续循环处理。
107.3、多反应器连接光电催化性能考评
108.以本发明所述的二氧化钛光阳极和嵌合式光电催化反应器为例，测试多反应器连接光电催化性能，测试条件为：取50cm2二氧化钛光阳极两片分别放置于两套嵌合式反应器中，以50cm2金属钛网作为阴极，通过导线实现两个嵌合式反应器并联，500ml 0.1m na2so4溶液作为电解质，以蠕动泵实现流动，流量为500ml min-1
，200w 365nm紫外灯作为光源，直流电源供电，测试电位为0～3v，测试温度25℃，与同等条件下单个光电催化反应器性能进行比较。
109.电流-电压曲线如图12所示，利用一定处理体量的反应器通过并联方式可以实现处理体量的增加，如并联两个50cm2的反应器，如图，其形成的总光电极面积100cm2的光电流密度和总光电极面积50cm2的光电流密度相近，即通过反应器并联的方式可以在提升反应体量的同时维持光电催化性能。为进一步规模化提供基础。
110.4、多反应器连接光电催化降解氟芳烃废水性能考评
111.以本发明所述的二氧化钛光阳极和嵌合式光电催化反应器为例，测试多反应器连接光电催化降解氟芳烃废水性能，测试条件为：取50cm2二氧化钛光阳极两片分别放置于两套嵌合式反应器中，以50cm2金属钛网作为阴极，通过导线实现两个嵌合式反应器并联，500ml 20ppm对氟苯酚，0.1m na2so4溶液作为电解质，以蠕动泵实现流动，流量为500ml min-1
，200w 365nm紫外灯作为光源，直流电源供电，恒电位模式测试，槽压为1.5v，测试温度25℃，与同等条件下单个嵌合式光电催化反应器降解性能进行比较。降解性能如图13所示，利用一定处理体量的反应器通过并联方式可以实现处理体量的增加，如并联两个光电极面积50cm2的反应器，其形成的总光电极面积100cm2反应器，对500ml的4-氟苯酚溶液的整体降解性能明显提升，这意味着反应体量的增加，由于光电性能的维持，单位面积的降解性能相近，即通过反应器并联可以在一定程度维持小面积降解性能，即可通过反应器并联实现更大规模处理能力。
112.以上所述，仅是本技术的几个实施例，并非对本技术做任何形式的限制，虽然本申
请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。