一種規(guī)整型第三電極的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種規(guī)整型第三電極的制備方法，包括以下步驟：1）首先對(duì)活性炭進(jìn)行活化預(yù)處理，待用；2）將處理過(guò)的活性炭與玻璃珠以1:1～2:1的質(zhì)量比放入導(dǎo)電膠中混合得導(dǎo)電混合物；3）將步驟2）中的導(dǎo)電混合物放入規(guī)則形狀的模具中，待固化后取出。本發(fā)明提供的規(guī)整型第三電極的制備方法能減少粒子電極間的短路電流，提高傳質(zhì)速率以及利用率，對(duì)于處理苯酚廢水具有深遠(yuǎn)的積極意義。
【專利說(shuō)明】一種規(guī)整型第三電極的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種處理苯酚廢水用的第三電極，尤其涉及一種規(guī)整型第三電極的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生很多的工業(yè)廢水，工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的種類和數(shù)量迅猛增加，對(duì)水體的污染也日趨廣泛和嚴(yán)重，威脅人類的健康和安全，因此，對(duì)于保護(hù)環(huán)境來(lái)說(shuō)，工業(yè)廢水的處理尤為重要。目前，通常采用物理、化學(xué)、生物方法處理工業(yè)廢水，使廢水凈化，減少污染，以至達(dá)到廢水回收、復(fù)用，充分利用水資源，但這些處理方法難以滿足凈化處理在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的要求。
[0003]對(duì)于像苯酚廢水這種難以降解的有機(jī)廢水來(lái)說(shuō)，通常是采用電化學(xué)法進(jìn)行處理，雖然電化學(xué)法處理廢水一般不需加入化學(xué)藥品，后處理簡(jiǎn)單，管理方便，但是其電解槽的面體比、物質(zhì)移動(dòng)速度、電流利用率以及處理效果不太理想。
[0004]為增大電解槽的面體比、提高物質(zhì)的移動(dòng)速度，引入了新型的電化學(xué)反應(yīng)器一三維電極，即在傳統(tǒng)的二維電解槽電極間裝填粒狀或其他碎屑狀的電極材料，使電極材料表面能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。然而，傳統(tǒng)的三維電極反應(yīng)床中采用的是亂堆型填充方式，即將粒子電極亂堆在陽(yáng)極與陰極之間，粒子電極在水流和氣流的長(zhǎng)期沖刷下，導(dǎo)電粒子和絕緣粒子逐漸分層，從而導(dǎo)致短路電流增加，傳質(zhì)速率降低，利用率低，處理效果不理想。
[0005]因此，基于上述理由，亟需制備一種避免導(dǎo)電粒子和絕緣粒子分層而增加短路電流的電極，以便更好地處理苯酚廢水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種降低短路電流、提升傳質(zhì)速率的電極的制備方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種規(guī)整型第三電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0008]I)、首先對(duì)活性炭進(jìn)行活化預(yù)處理，待用；
[0009]2)、將處理過(guò)的活性炭與玻璃珠以1:1~2:1的質(zhì)量比放入導(dǎo)電膠中混合得導(dǎo)電混合物；
[0010]3)、將步驟2)中的導(dǎo)電混合物放入規(guī)則形狀的模具中，待固化后取出。
[0011]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述步驟I)中對(duì)活性炭活化預(yù)處理包括以下步驟:
[0012]a、用篩子去掉活性炭中的小粉末；
[0013]b、用稀鹽酸浸泡取 出小粉末后的活性炭2小時(shí)后取出，用自來(lái)水清洗；
[0014]C、將清洗后的活性炭放入烘干箱中在105°C溫度下烘干。[0015]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述步驟2)中導(dǎo)電膠由環(huán)氧樹(shù)脂、石墨粉、三乙醇胺、無(wú)水乙醇按1:3:1:1的質(zhì)量比混合而成。
[0016]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述步驟2)中將活性炭與玻璃珠呈蜂窩狀混合。
[0017]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述活性炭與玻璃珠間的孔隙率為25%~50%。
[0018]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述步驟a中用孔徑為2mm的篩子去掉活性炭中的小粉末。
[0019]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述步驟3)中模具為長(zhǎng)方體形。
[0020]本發(fā)明解決了【背景技術(shù)】中存在的缺陷，本發(fā)明提供的規(guī)整型第三電極的制備方法能減少粒子電極間的短路電流，提高傳質(zhì)速率以及利用率，對(duì)于處理苯酚廢水具有深遠(yuǎn)的積極意義。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是不同比例混合制成的第三電極對(duì)苯酚降解效率的影響；
圖2是不同的孔隙率對(duì)苯酚去除率的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)在結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0022]為減少粒子電極間的短路電流，提高傳質(zhì)速率以及利用率，本發(fā)明提供一種規(guī)整型第三電極的制備方法，包括以下步驟:
[0023]步驟一、首先對(duì)活性炭進(jìn)行活化預(yù)處理，待用；本步驟中對(duì)活性炭活化預(yù)處理包括以下步驟:
[0024]a、用篩子去掉活性炭中的小粉末；該步驟中用孔徑為2mm的篩子去掉活性炭中的小粉末，確?；钚蕴恐袩o(wú)雜質(zhì)；
[0025]b、用稀鹽酸浸泡取出小粉末后的活性炭2小時(shí)后取出，用自來(lái)水清洗；
[0026]C、將清洗后的活性炭放入烘干箱中在105°C溫度下烘干。
[0027]步驟二:將處理過(guò)的活性炭與玻璃珠以1:1~2:1的質(zhì)量比放入導(dǎo)電膠中混合得導(dǎo)電混合物；導(dǎo)電膠由環(huán)氧樹(shù)脂、石墨粉、三乙醇胺、無(wú)水乙醇按1:3:1:1的質(zhì)量比混合而成。
[0028]步驟三:將步驟二中的導(dǎo)電混合物放入規(guī)則形狀的模具中，待固化后取出；為制得規(guī)整型的第三電極，本步驟中將導(dǎo)電混合倒入長(zhǎng)方體形的模具中進(jìn)行冷卻固化。
[0029]為使得活性炭與玻璃珠之間粘結(jié)地比較堅(jiān)固，步驟二中將活性炭與玻璃珠呈蜂窩狀混合，并確保活性炭與玻璃珠間的孔隙率在25%~50%之間。
[0030]為考察活性炭與玻璃珠不同混合比例制成的第三電極對(duì)苯酚廢水處理的效果，通過(guò)以下兩個(gè)實(shí)施例進(jìn)行分析。
[0031]實(shí)施例一:[0032]在步驟二中，將處理過(guò)的活性炭與玻璃珠以1:1的質(zhì)量比制作成規(guī)整的第三電極，對(duì)苯酚廢水進(jìn)行處理分析。
[0033]實(shí)施例二:
[0034]在步驟二中，將處理過(guò)的活性炭與玻璃珠以2:1的質(zhì)量比制作成規(guī)整的第三電極，對(duì)苯酚廢水進(jìn)行處理分析。
[0035]通過(guò)分別采取不同比例混合制成的第三電極，得如圖1所示分析結(jié)果。
[0036]
[0037]由此可見(jiàn)，質(zhì)量比例為2:1的第三電極對(duì)苯酚降解效率比質(zhì)量比例為1:1的電極要好，這是因?yàn)?，活性炭?duì)水中有機(jī)物有優(yōu)越的吸附特性，由于其具有發(fā)達(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，對(duì)水中溶解的有機(jī)污染物具有較強(qiáng)的吸附能力；在電解反應(yīng)器中，加入活性炭，相當(dāng)于將原來(lái)的二維電場(chǎng)轉(zhuǎn)化為三維電場(chǎng)，反應(yīng)界面增大，從而產(chǎn)生了更多的微氣泡，產(chǎn)生的微氣泡對(duì)溶液進(jìn)行了強(qiáng)制對(duì)流，從而提高了反應(yīng)效率；而玻璃珠的作用是防止活性炭之間發(fā)生短路而降低反應(yīng)效率，因此，玻璃珠的量不能過(guò)大，若加入的量過(guò)大可能會(huì)對(duì)活性炭的性能有影響，從而降低反應(yīng)效率。
[0038]為考察第三電極的孔隙率對(duì)苯酚廢水處理的效果，通過(guò)設(shè)定不同的孔隙率對(duì)苯酚廢水進(jìn)行處理分析，如圖2所示。
[0039]
[0040]可以看出苯酚去除率隨著孔隙率的逐漸增大而提高，這是因?yàn)殡S著孔隙率的增大，規(guī)整型第三電極的體積密度逐漸減小，堆積密度逐漸減小，真密度逐漸增大，這說(shuō)明能夠進(jìn)入規(guī)整型第三電極的水量越來(lái)越多，相同體積內(nèi)可處理的水增大，單位體積處理量增大，從而苯酚降解率提高；另一方面·，孔隙率的增加可以進(jìn)一步的改善規(guī)整電極的導(dǎo)電性能和氧化性能，從而對(duì)苯酚廢水的降解率有所提升。當(dāng)規(guī)整電極孔隙率為47.83%時(shí)苯酚去除率達(dá)到了 91.73%。
[0041]綜上所述，在實(shí)施發(fā)明的規(guī)整型的第三電極的制備方法時(shí)，選用活性炭與玻璃珠的質(zhì)量比為2:1，孔隙率控制在47.83%為最佳實(shí)施方式，對(duì)苯酚的處理效果達(dá)到最好。
[0042]因此，本發(fā)明提供的規(guī)整型第三電極的制備方法能減少粒子電極間的短路電流，提高傳質(zhì)速率以及利用率，對(duì)于處理苯酚廢水具有深遠(yuǎn)的積極意義。
[0043]以上依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種規(guī)整型第三電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)、首先對(duì)活性炭進(jìn)行活化預(yù)處理，待用； 2)、將處理過(guò)的活性炭與玻璃珠以1:1~2:1的質(zhì)量比放入導(dǎo)電膠中混合得導(dǎo)電混合物； 3)、將步驟2)中的導(dǎo)電混合物放入規(guī)則形狀的模具中，待固化后取出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種規(guī)整型第三電極的制備方法，其特征在于:所述步驟I)中對(duì)活性炭活化預(yù)處理包括以下步驟: a、用篩子去掉活性炭中的小粉末； b、用稀鹽酸浸泡取出小粉末后的活性炭2小時(shí)后取出，用自來(lái)水清洗； C、將清洗后的活性炭放入烘干箱中在105°C溫度下烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種規(guī)整型第三電極的制備方法，其特征在于:所述步驟2)中導(dǎo)電膠由環(huán)氧樹(shù)脂、石墨粉、三乙醇胺、無(wú)水乙醇按1:3:1:1的質(zhì)量比混合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種規(guī)整型第三電極的制備方法，其特征在于:所述步驟2)中將活性炭與玻璃珠呈蜂窩狀混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種規(guī)整型第三電極的制備方法，其特征在于:所述活性炭與玻璃珠間的孔隙率為25%~50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種規(guī)整型第三電極的制備方法，其特征在于:所述步驟a中用孔徑為2mm的 篩子去掉活性炭中的小粉末。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種規(guī)整型第三電極的制備方法，其特征在于:所述步驟3)中模具為長(zhǎng)方體形。
【文檔編號(hào)】C02F101/34GK103864180SQ201310451826
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】崔曉曉 申請(qǐng)人:蘇州國(guó)環(huán)環(huán)境檢測(cè)有限公司