一种采用钛铝双金属电极进行微等离子体弧放电催化水处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环境工程水处理技术领域，涉及液相等离子体放电催化水处理方法。
【背景技术】
[0002]在电场作用下，液相放电过程产生的等离子体中含有大量高能活性粒子，对许多分子有破坏作用。这些高能活性粒子与催化剂相结合，能有效提高放电处理效果，促进有机分子分解，因而成为污染处理技术研宄和开发的热点。
[0003]微弧放电，以钛为阳极的“等离子体催化”模式，即结合电极原位生成的二氧化钛，形成一个自然集成的放电催化协同系统。此方法将等离子体与催化剂结合起来，更充分发挥放电过程中产生高能粒子、高能环境的作用，呈现出反应的多样性、协同性及催化剂对OH自由基生成反应的良好选择性。
[0004]严志宇等公开了一种微等离子体弧放电催化水处理方法，以钛为工作电极，将二氧化钛催化剂负载原位生成于放电电极上，在待测溶液中加入适当添加剂，实现了直流电源、单极脉冲电源、交流电源下液相放电与催化的协同，可用于废水中有机污染物的降解。如，550V直流电源下，以硫酸钠为添加剂，用钛为阳极、不锈钢为阴极对艳红B溶液进行了放电处理，最大脱色率可达93 %。上述研宄中采用的阳极电极材料为纯钛金属，技术上存在的限制为:钛电极放电条件苛刻，对电解质溶液的组成等要求较高。
【发明内容】
[0005]根据上述提出的现有技术钛电极放电条件苛刻，对电解质溶液的组成等要求较高的技术问题，而提供一种采用钛铝双金属电极进行微等离子体弧放电催化水处理方法。
[0006]本发明采用的技术手段如下:
[0007]一种采用钛铝双金属电极进行微等离子体弧放电催化水处理方法，具有如下步骤:
[0008]I)在待处理液中加入添加剂；
[0009]2)打开通风系统及磁力搅拌系统；
[0010]3)将电极I和电极II插入到反应池中；
[0011]4)将含有添加剂的待处理液加入到所述反应池中；
[0012]5)接通所述电极I和所述电极II之间的电源，并逐渐升高电压，使所述电源在所述电源的参数下稳定放电；
[0013]6)分析水处理效果；
[0014]7)水处理结束，
[0015]上述方法根据待处理液的状态不同可分为静态处理方法和动态处理方法，
[0016]所述静态处理方法具有如下步骤:
[0017]I)在待处理液中加入添加剂；
[0018]2)打开通风系统及磁力搅拌系统；
[0019]3)将电极I和电极II插入到反应池中；
[0020]4)将含有添加剂的待处理液加入到所述反应池中；
[0021]5)接通所述电极I和所述电极II之间的电源，并逐渐升高电压，使所述电源在所述电源的参数下稳定放电；
[0022]6)分析水处理效果:定时取样化验待处理液的水质变化，按预先的计算处理时间，并结合化验结果，确定处理结束时间；
[0023]7)水处理结束:逐渐降低电源电压至10-20V后，再依次关闭电源、磁力搅拌系统和通风系统，
[0024]所述动态处理方法具有如下步骤:
[0025]I)在待处理液中加入添加剂:在待处理液体输入管道里加入添加剂；
[0026]2)打开通风系统及磁力搅拌系统；
[0027]3)将电极I和电极II插入到反应池中；
[0028]4)将含有添加剂的待处理液加入到所述反应池中；
[0029]5)接通所述电极I和所述电极II之间的电源，并逐渐升高电压，使所述电源在所述电源的参数下稳定放电；
[0030]6)分析水处理效果:分析从反应池流出的处理后的水质，根据化验结果，调节液体进出反应池的流量，使处理效果满足要求；
[0031]7)水处理结束:停止向所述反应池中输入待处理液，逐渐降低电压至10-20V后，再依次关闭电源、磁力搅拌系统及通风系统，
[0032]所述添加剂的浓度为0.5_50g/L，所述添加剂为硅酸钠、碳酸钠、铝酸钠或硫酸钠中的一种或数种。
[0033]所述电极I与所述电极II均为钛铝双金属电极，通过所述电极I和所述电极II对反应体系施加电压，使含钛的电极表面能够原位生成负载型催化剂进行放电催化。
[0034]所述电源是电压峰值为80V_lkV、交换频率为KT3-1O5Hz的交流电源或双极脉冲电源，将交流电源或双极脉冲电源施加在所述电极I和所述电极II上，可使所述电极I和所述电极II都放电，增加了放电区域、减缓腐蚀，由于所述电极I与所述电极II均为钛铝双金属电极，在含钛的电极发生微弧放电时，电极表面原位生成负载型二氧化钛催化剂，在电极上实现了液相放电催化反应。
[0035]所述钛铝双金属电极包括以下重量份的物质:
[0036]钛:1-99份，
[0037]铝:1-99份，
[0038]还包括不可避免的微量元素。
[0039]所述电极I和所述电极II之间的电极间距为2_50mm。
[0040]所述电极I位于待处理液中的电极表面积为5mm2-ldm2;所述电极II位于待处理液中的电极表面积为5mm2-ldm2。
[0041]所述电极I为针状电极或板状电极；所述电极II为针状电极或板状电极。
[0042]本发明还公开了另外一种采用钛铝双金属电极进行微等离子体弧放电催化水处理方法，具有如下步骤:
[0043]I)在待处理液中加入添加剂；
[0044]2)打开通风系统及磁力搅拌系统；
[0045]3)将阳极电极和阴极电极插入到反应池中；
[0046]4)将含有添加剂的待处理液加入到所述反应池中；
[0047]5)接通所述阳极电极和所述阴极电极之间的电源，并逐渐升高电压，使所述电源在所述电源的参数下稳定放电；
[0048]6)分析水处理效果；
[0049]7)水处理结束，
[0050]上述方法根据待处理液的状态不同可分为静态处理方法和动态处理方法，
[0051]所述静态处理方法具有如下步骤:
[0052]I)在待处理液中加入添加剂；
[0053]2)打开通风系统及磁力搅拌系统；
[0054]3)将电极I和电极II插入到反应池中；
[0055]4)将含有添加剂的待处理液加入到所述反应池中；
[0056]5)接通所述电极I和所述电极II之间的电源，并逐渐升高电压，使所述电源在所述电源的参数下稳定放电；
[0057]6)分析水处理效果:定时取样化验待处理液的水质变化，按预先的计算处理时间，并结合化验结果，确定处理结束时间；
[0058]7)水处理结束:逐渐降低电源电压至10-20V后，再依次关闭电源、磁力搅拌系统和通风系统，
[0059]所述动态处理方法具有如下步骤:
[0060]I)在待处理液中加入添加剂:在待处理液体输入管道里加入添加剂；
[0061]2)打开通风系统及磁力搅拌系统；
[0062]3)将电极I和电极II插入到反应池中；
[0063]4)将含有添加剂的待处理液加入到所述反应池中；
[0064]5)接通所述电极I和所述电极II之间的电源，并逐渐升高电压，使所述电源在所述电源的参数下稳定放电；
[0065]6)分析水处理效果:分析从反应池流出的处理后的水质，根据化验结果，调节液体进出反应池的流量，使处理效果满足要求；
[0066]7)水处理结束:停止向所述反应池中输入待处理液，逐渐降低电压至10-20V后，再依次关闭电源、磁力搅拌系统及通风系统，
[0067]所述添加剂的浓度为0.5_50g/L，所述添加剂为硅酸钠、碳酸钠、铝酸钠或硫酸钠中的一种或数种，
[0068]所述阳极电极为钛销双金属电极，所述阴极电极为不锈钢，通过所述阳极电极和所述阴极电极对反应体系施加电压，使含钛的电极表面能够原位生成负载型催化剂进行放电