[发明专利]一种无动力脱氮除磷原电池及其制备方法与应用有效
申请号: | 202010051611.4 | 申请日: | 2020-01-17 |
公开(公告)号: | CN111362365B | 公开(公告)日: | 2021-03-26 |
发明(设计)人: | 吴旭;王芳 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | C02F1/461 | 分类号: | C02F1/461;C02F101/10;C02F101/16 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人: | 孙杨柳;李智 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 动力 原电池 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种无动力脱氮除磷原电池,其特征在于,包括疏水层、阴极层和阳极层;所述疏水层涂覆在阴极层的下表面,所述阳极层涂覆在阴极层的上表面;所述阳极层为镁粉和粘合胶的混合物,所述阳极层用于提供镁离子,该镁离子用于与待处理体系中的铵根离子和磷酸根离子反应得到磷酸铵镁沉淀。
2.如权利要求1所述的无动力脱氮除磷原电池,其特征在于,所述阴极层为疏水碳布,所述疏水碳布的厚度5mm-200mm。
3.如权利要求1所述的无动力脱氮除磷原电池,其特征在于,所述疏水层为聚氨酯层,每平方米疏水层上含有聚氨酯2-10g。
4.如权利要求1所述的无动力脱氮除磷原电池,其特征在于,所述粘合胶为聚乙烯醇,每平方米阳极上含有聚乙烯醇2-10g。
5.如权利要求1所述的无动力脱氮除磷原电池,其特征在于,每平方米阳极上含有镁粉2-10g。
6.如权利要求3所述的无动力脱氮除磷原电池,其特征在于,所述聚氨酯的比重为0.5-1.5,粘度为100-1000mPa.s,膨胀率为500-2000%。
7.如权利要求1-6任一所述的无动力脱氮除磷原电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将疏水材料加入水中,充分混匀后,涂覆在阴极的一侧表面上,得到疏水层和阴极层的双层结构;
(2)将镁粉与粘合胶进行混合,然后涂覆在步骤(1)中双层结构中阴极的另一侧表面上,即得到无动力脱氮除磷原电池。
8.如权利要求7所述的无动力脱氮除磷原电池的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述涂覆的次数为3-8次,总涂覆厚度为10mm-50mm;步骤(2)中所述涂覆的次数为5-20次,总涂覆厚度为50mm-100mm;所述镁粉与粘合胶的质量比为1:(1-3)。
9.如权利要求1-6任一所述的无动力脱氮除磷原电池用于除去污水中铵根离子和磷酸根离子的应用。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,将所述原电池置于含有铵根离子和磷酸根离子的污水中,所述原电池的阳极层上的镁粉发生自腐蚀反应释放镁离子,所述镁离子与污水中的铵根离子和磷酸根离子反应生成磷酸铵镁沉淀,从而除去污水中铵根离子和磷酸根离子。
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