[发明专利]利用三维电极反应器处理污水中雌三醇的方法

说明书

本发明提出了利用三维电极反应器处理污水中雌三醇的方法。所述三维电极反应器包括：反应腔室，所述反应腔室具有进液口以及出液口；阳极，所述阳极插入所述反应腔室内；阴极，所述阴极插入所述反应腔室内且与所述阳极电连接；以及复合颗粒，所述复合颗粒堆积在所述反应腔室内。利用该复合颗粒中的导电颗粒作为三维电极反应器的粒子电极，可以在污水中形成多个微电解池，促进污水中有机污染物，特别是内分泌干扰物的电化学反应，提高电流效率与反应效率。并且，该复合颗粒中的绝缘颗粒可以降低短路电流，提高处理效率。

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体地，本发明涉及利用三维电极反应器处理污水中雌三醇的方法。

背景技术

水资源短缺已成为目前制约我国经济与社会发展的一大问题。因此，污水处理成为了缓解水资源短缺的重要解决途径。由于污水中存在多种有毒物质，因此保证再生水的水质安全对于促进再生水的使用具有重大意义。近年来，随着分析技术的发展以及分析水平的提高，在水质检测中，越来越多的新型微量有机污染物能够被检测出来。在这些新型微量有机污染物中，内分泌干扰物的检出率较高。虽然检出的内分泌干扰物通常浓度较低，但这一类物质种类繁多，可以以极低的浓度对动物以及人类的生殖、免疫和神经系统造成伤害，且传统的污水生物处理技术对该类型污染物的去除效果较差。目前针对内分泌干扰物的主要处理方法有生物法、吸附法、化学氧化法、电化学氧化法和膜技术。

然而，目前用于处理水中内分泌干扰物的技术仍有待改进。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

在目前常用的出去内分泌干扰物的方法中，吸附法影响因素较多难以控制，吸附剂再生困难且成本较高；膜技术中采用的高压膜运行能耗较高，且物理分离后的高能度污染物仍需进一步处理；化学氧化法虽然具有较高的内分泌干扰物去除率，但常用的氧化剂臭氧氧化能力强导致运行成本高昂，难以推广；相比之下，电化学氧化法具有装置简单、操作方便、无二次污染等优点，因此适于处理污水中的微量有机污染物。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种复合颗粒在制备三维电极反应器中的用途。所述复合颗粒包括：绝缘颗粒以及导电颗粒。利用该复合颗粒中的导电颗粒作为三维电极反应器的粒子电极，可以在污水中形成多个微电解池，促进污水中有机污染物，特别是内分泌干扰物的电化学反应，提高电流效率与反应效率。并且，该复合颗粒中的绝缘颗粒可以降低短路电流，提高处理效率。

根据本发明的实施例，所述绝缘颗粒以及导电颗粒的体积比为1:1。由此，可以有效降低导电颗粒之间互相接触造成的短路电流，提高电流效率与反应效率。

根据本发明的实施例，所述绝缘颗粒的粒径为2～3mm；所述导电颗粒的粒径为2～3mm。较小的粒径有利于增加粒子电极与内分泌干扰物的接触，从而可以提高处理效率，且当绝缘颗粒以及导电颗粒的粒径相似时，可以有效防止该复合颗粒在三维电极反应器中分层。

根据本发明的实施例，所述导电颗粒是由石墨、活性氧化铝、高岭土、活性炭以及陶瓷的至少之一形成的。上述材料组成的导电颗粒具有良好的导电性，用于粒子电极可提高电流效率。

根据本发明的实施例，所述绝缘颗粒是由玻璃珠、石英砂以及塑料的至少之一形成的。上述材料形成的绝缘颗粒来源广泛，容易获得，且化学性质稳定，绝缘性能良好。

根据本发明的实施例，所述绝缘颗粒包括绝缘膜以及核体，所述绝缘膜位于所述核体的外表面上，所述核体是由所述导电颗粒构成的。利用绝缘材料，对导电颗粒够成的核体进行浸渍涂膜，即可在核体的外表面形成绝缘膜。由此，有利于节约生成成本，并且可以获得与导电颗粒尺寸相近的绝缘颗粒，从而有利于防止在实际使用中绝缘颗粒以及导电颗粒分层而造成短路电流增大。