[发明专利]基于自驱动电化学类芬顿-絮凝反应的净水装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于自驱动电化学类芬顿‑絮凝反应的净水装置及净水方法。该净水装置包括储水室、氧还原阴极以及铁阳极。氧还原阴极和铁阳极设于储水室内。储水室用于盛放待净化水体。氧还原阴极和铁阳极电性连接，氧还原阴极用于与待净化水体接触以发生包括如下反应：O₂+2H₂O+2e^－→H₂O₂+2OH^－。铁阳极用于与待净化水体接触以发生包括如下反应：Fe‑2e^‑→Fe²⁺。使用该净水装置对水体进行净化时，能够有效提高污染物的去除率。同时，该净水装置对水体进行净化时发生自驱动反应，不需要外接能源，可以有效降低水体净化的能耗。

技术领域

本发明涉及水净化领域，尤其是涉及一种基于自驱动电化学类芬顿-絮凝反应的净水装置及方法。

背景技术

随着工业化的发展，水污染问题日益严峻。水污染会给人体健康带来严重的不良影响。在水处理过程中，溶于水的污染物，比如金属元素、类金属元素、有机物等，往往较难除去，并且这些污染物往往具有一定的毒性，会增加人体器官发生病变的风险。因此，对水进行净化具有重要意义。电解净化是目前发展较快的一种净水方式，其能够取得一定的净水效果，但是会消耗较多的能量。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够有效降低能耗的基于自驱动电化学类芬顿-絮凝反应的净水装置及方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种基于自驱动电化学类芬顿-絮凝反应的净水装置，包括储水室、氧还原阴极以及铁阳极；所述氧还原阴极和所述铁阳极设于所述储水室内；所述储水室用于盛放待净化水体；所述氧还原阴极和所述铁阳极电性连接，所述氧还原阴极用于与所述待净化水体接触以发生包括如下反应：O₂+2H₂O+2e^－→H₂O₂+2OH^－；所述铁阳极用于与所述待净化水体接触以发生包括如下反应：Fe-2e^-→Fe²⁺。

在其中一个实施例中，所述氧还原阴极能够漂浮于所述待净化水体的表面。

在其中一个实施例中，所述储水室的进水口较所述氧还原阴极更加靠近所述储水室的底部以使所述待净化水体自所述氧还原阴极的下方进入所述储水室。

在其中一个实施例中，所述铁阳极能够沉于所述待净化水体的底部。

在其中一个实施例中，所述氧还原阴极为空气阴极。

在其中一个实施例中，所述净水装置还包括过滤室；所述过滤室的进水口与所述储水室的出水口连接，所述过滤室用于过滤所述储水室的出水。

在其中一个实施例中，所述过滤室分为多个子过滤室；多个所述子过滤室依次分布且随着远离所述储水室各所述子过滤室的过滤度逐渐增大。

在其中一个实施例中，所述过滤室分为第一子过滤室、第二子过滤室以及第三子过滤室；随着远离所述储水室，第一子过滤室、第二子过滤室以及第三子过滤室依次分布；所述第一子过滤室、第二子过滤室以及第三子过滤室的体积比为(4.5～5.5):(1.5～2.5):(2.5～3.5)。

在其中一个实施例中，所述第一子过滤室内填充第一过滤介质，所述第二子过滤室内填充第二过滤介质，所述第三子过滤室内填充第三过滤介质；所述第一过滤介质的粒径为0.1mm～1mm，所述第二过滤介质的粒径为1mm～2mm，所述第三过滤介质的粒径为4mm～7mm。

一种基于自驱动电化学类芬顿-絮凝反应的净水方法，采用上述任一实施例中所述的净水装置；所述净水方法包括如下步骤：

在所述储水室内加入待净化水体，使所述氧还原阴极和所述铁阳极均与所述待净化水体接触。