一種槽外電化學降解有機污染物的方法及應用技術

本發明專利技術公開了一種槽外電化學降解有機污染物的方法及應用。在隔膜電解槽中進行水電解以制得高氧化活性水，然后將高氧化活性水快速導出噴灑至待清潔物體表面，以降解物體表面的有機污染物。該方法可應用于表面粘附有機污染物的物體的清潔。本發明專利技術方法優點在于將高氧化活性水及時導出后與有機污染物的反應，使有機污染物不與電極接觸，避免了有機物粘附導致的電極失活，且對于降解富含多環芳烴類污染物效果明顯，特別適用于不能浸泡于電解槽中的大型工件表面的清潔處理；清潔過程徹底不使用洗滌劑，不使用大量水沖洗，節約了水資源，利用降解使有機污垢減量化，已消毒殺菌的殘余無機成份污垢集中處置，減少了總排放，避免了環境污染。避免了環境污染。避免了環境污染。

【技術實現步驟摘要】
一種槽外電化學降解有機污染物的方法及應用


[0001]本專利技術涉及有機污染物降解
，特別是涉及一種槽外電化學降解有機污染物的方法及應用。

技術介紹

[0002]物體表面污垢由有機、無機兩種成份組成，其中有機物作為“粘附劑”將無機顆粒粘附在物體表面而共同形成污垢。傳統的污垢清洗是用洗滌劑等表面活性劑解除污垢有機物粘附性，再利用大量水的物理沖刷力將混合污垢沖洗下來，總排放物為污垢+洗滌劑+水。然而這種傳統清洗方法用水量和排放量都很大(如洗車時，每部車約消耗100
?
150L水，因含大量洗滌劑，產生的廢水COD值很高)，按照正規服務環保要求，就需要建設廢水達標排放預處理系統、中水循環再利用系統等，真正達到環保要求成本非常高，正是由于上述原因，使得清潔服務受到環保排放的制約，環保審批難，進而造成了清潔服務不足的現狀。實際上目前多數廢水還是未經處理直接排放到市政排水系統中，造成嚴重的水污染。
[0003]隨著環境保護、節約用水、節能減排等可持續發展理念的提出，如何解決清潔服務行業的環保排放問題成為當前研究的重點。例如，目前有一些關于節水環保洗車的專利，致力于洗滌劑替代品開發，無水、微水洗車、負壓洗車、洗車水回收裝置等，如CN1438143A公開了一種超聲波臭氧洗車方法及裝置，以超聲波臭氧活化水代替洗滌劑，但最后還是使用大量水沖洗傳統方式；CN105838243A、CN112080346、CN207773107UA等公開了甜橙提取液、有機硅、巴西棕櫚蠟等為主要成份的清潔液微水洗車液，CN212766143U公開了一種含藥物高溫水蒸氣微水洗車用殺菌裝置，CN212766142U、CN212766145U公開了一種用于微水洗車的除塵裝置，CN2860956Y公開了一種高壓氣泵微水環保洗車機，CN204279367U公開了一種帶吸水罩的液動通水洗車洗刷器，CN202686313U、CN201433377Y公開了洗車循環水回收裝置。關于玻璃幕墻節水環保清洗方面的專利，如CN201320329899.2公開了一種高樓玻璃幕墻自動清洗系統，CN201921733823.X一種自動清洗玻璃幕墻的清潔裝置，CN202021932157.5公開了一種節水型的幕墻外表面清洗裝置，均通過污水回收方式實現裝置的節水效果，清洗過程需要洗滌劑并使用大量水沖洗；CN201910089049.1公開了一種一種玻璃幕墻清洗劑、制備方法及玻璃幕墻的清洗方法，通過制備具有極強的潤濕、清潔性能的清洗劑實現玻璃幕墻的高效清潔，節約水源，同樣是使用清洗劑并消耗水沖洗。
[0004]上述專利，無論是替代洗滌劑的水沖洗還是用復雜組成洗滌液的微水清洗方式，其“物體表面污染物+洗滌物質+水的總和”最終都將對環境造成“污染增量”，即使有廢水回收系統，其排放都需進一步處理，所清洗下來的含洗滌劑或替代品的污染物處理技術難度和成本都存在一定的問題，未見推廣使用。
[0005]電解法以其工藝成熟、設備成本低、操作簡單等特點，顯示出良好的應用前景和發展潛力，在殺菌消毒、降解有機物質、處理有機廢水等領域得到了廣泛的應用。電解法在殺菌消毒方面的應用，多采用NaCl為電解質，電解時生成氯氣，氯氣再和水反應生成次氯酸進行消毒，所需的陽極氧化還原電位很低(1.36eV)，電解出的物質氧化活性也較低，只能把微
生物殺死，并不能降解微生物尸體。在降解有機物質應用方面，在現有公開的技術方案中，都是使有機廢水進入電極室或是將電極浸泡到有機廢水中進行電解，有機廢水中的污染物與電極接觸后易粘附在電極上而導致電極失活，而且上述方法并不適用于不能浸泡在電解槽中的大型物件(如汽車、高層建筑玻璃幕墻等)的清潔處理。
[0006]實際上，目前對于大型物件的清潔處理，基本是依賴于大量水的物理沖刷力量，也有以電解法對回收水進行處理再生利用，但并未以“減量化”思維，減少總排放或不排放。電解法引用主要集中在汽車清洗領域，建筑玻璃幕墻方面幾無報導，如專利CN212127830U公開了一種可移動洗車裝置，其通過普通清水大量沖洗車身實現清潔，再利用擺放在被洗車輛下的U形槽回收廢水并通過電解法對廢水回收再利用，該方案存在以下問題：1、裝置大型，需要汽車裝載設備開展移動服務，受到成本、場地條件的限制；2、沖洗方式難免濺出，不能保證水都收集到U形槽中，可能對停車場地造成少量污染；3、U形槽內廢水回收需要一整套泥水泵系統，后續處理任務重。CN108263345A公開了一種增壓洗車裝置，其利用電解法生成的氣體實現增壓，替代增壓泵系統，實際上該方案電解后最終生產氫氣和氧氣，無法產生臭氧進行有機物降解，因為其采用石墨烯修飾的鈦電極片作為陽極，氧化還原電位低，以生成氧氣為主，不會產生高氧化活性物質，而且在沒有隔膜的情況下，即使有少量高氧化活性物質，由于其強氧化性，也會與陰極產物快速復合重新生成水，該過程為放熱反應，容易發生危險，因此，該系統只能增壓，電解產物不能替代洗滌劑使用，為達到較好的清潔效果還是得使用洗滌劑和采用大量水沖洗，同時其也未解決廢水排放問題。CN204037517U公開了一種自動洗車機，CN110576833A公開了一種自動洗車機及其系統，兩者都是利用電解法產生的堿性水代替洗滌劑，最后還需要用大量水沖洗；堿性水和有機污染物發生的是水解反應，此反應對直鏈烴類有效果，但汽車尾氣污染物富含多環芳烴類(如苯并芘等)通常情況下很難發生水解反應，水解法難以降解去除該類污染物，利用堿性水實現降解，工藝比較成熟，純水的電解效率非常低，需要加入鹽類物質，常規工藝是加入氯化鈉，但會生成有毒有害的氯氣，存在危害；此外，該洗車機雖然節省了清洗劑存儲和泵送系統，但與增加的堿性水電解系統抵消優勢，成本甚至更高，同時也未解決廢水排放問題。

技術實現思路

[0007]本專利技術的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種槽外電化學降解有機污染物的方法及應用，通過將高氧化活性水及時導出后與有機污染物的反應，使有機污染物不與電極接觸，避免了有機物粘附導致的電極失活，且對于降解富含多環芳烴類污染物效果明顯，特別適用于不能浸泡于電解槽中的大型工件表面的清潔處理；清潔過程徹底不使用洗滌劑，不使用大量水沖洗，節約了水資源，利用降解使有機污垢減量化，已消毒殺菌的殘余無機成份污垢集中處置，減少了總排放，避免了環境污染。
[0008]為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
[0009]一種槽外電化學降解有機污染物的方法，在隔膜電解槽中進行水電解以制得高氧化活性水，然后將高氧化活性水快速導出噴灑至待清潔物體表面，以降解物體表面的有機污染物。
[0010]具體包括以下步驟：(a)在含有電解質的隔膜電解槽內，以高析氧過電位的材料為陽極、低析氫過電位且不被電解液腐蝕的材料為陰極，在一定電壓與電流密度下進行水電
解；(b)將電解出的陽極表面附近的高氧化活性水快速導出，并噴灑浸潤至物體表面形成水膜，以降解物體表面的有機污染物。
[0011]所述隔膜電解槽包括槽體和將槽體分隔成相互獨立的陽極室和陰極室的隔膜，所述陽極本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種槽外電化學降解有機污染物的方法，其特征在于：在隔膜電解槽中進行水電解以制得高氧化活性水，然后將高氧化活性水快速導出噴灑至待清潔物體表面，以降解物體表面的有機污染物。2.如權利要求1所述一種槽外電化學降解有機污染物的方法，其特征在于：具體包括以下步驟：(a)在含有電解質的隔膜電解槽內，以高析氧過電位的材料為陽極(7)、低析氫過電位且不被電解液腐蝕的材料為陰極(5)，在一定電壓與電流密度下進行水電解；(b)將電解出的陽極(7)表面附近的高氧化活性水快速導出，并噴灑浸潤至物體表面形成水膜，以降解物體表面的有機污染物。3.如權利要求1所述一種槽外電化學降解有機污染物的方法，其特征在于：所述隔膜電解槽包括槽體(1)和將槽體(1)分隔成相互獨立的陽極室(10)和陰極室(2)的隔膜(6)，所述陽極室(10)和陰極室(2)均為密閉設置，所述陽極室(10)內設有陽極(7)，所述陰極室(2)內設有陰極(5)，所述高氧化活性水通過導管(11)導出。4.如權利要求3所述一種槽外電化學降解有機污染物的方法，其特征在于：所述導管(11)一端伸入陽極室(10)內且貼近陽極(7)表面，所述導管(11)另一端連接或不連接用于霧化噴灑的噴頭(13)。5.如權利要求3所述一種槽外電化學降解有機污染物的方法，其特征在于：所述隔膜(6)包括但不限于離子膜...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何龍，
申請(專利權)人：何龍，
類型：發明
國別省市：