[发明专利]填充式管状电化学-多相-过臭氧催化装置和污水处理的方法

权利要求书

1.一种填充式管状电化学-多相-过臭氧催化装置，其特征在于，包括：

反应器腔体、管状曝气阴极、管状曝气阳极，分别填充在管状曝气阴极和管状曝气阳极内部的阴极催化剂颗粒和阳极催化剂颗粒，以及臭氧发生器；其中，

所述反应器腔体侧壁上开设有进水口和出水口，上端设置有臭氧尾气排气孔；

所述管状曝气阳极和管状曝气阴极间隔地垂直布置在反应器腔体内，且管状曝气阳极和管状曝气阴极的间距相等；

所述管状曝气阳极和管状曝气阴极通过反应器腔体顶盖预先设置螺纹孔固定在反应器腔体内；

所述管状曝气阳极和管状曝气阴极分别通过铜线相互连接并接入直流电源；

臭氧发生器用于产生O₃/O₂混合气体，所述混合气体通过总气路分配到支路进气管，每个支路进气管分别与管状曝气阳极和管状曝气阴极各自的进气口相连，最终保证每个管状曝气阳极和管状曝气阴极上既施加电流也通入O₃/O₂混合气体；

其中所述管状曝气阴极和管状曝气阳极均为负载金属氧化物催化层的多孔钛臭氧曝气器，由管状多孔钛臭氧曝气器基体和金属氧化物催化层组成；所述金属氧化物催化层为Ti、Mn、Ce、Cu、Fe、Ni、Sn、Sb或Pb的纳米线、纳米棒、纳米管、纳米花形状的氧化物或氧化物的复合物；

其中所述阳极催化剂颗粒为具备电催化和多相臭氧催化功能的颗粒，其由基体和负载在基体上的催化层组成；所述基体为活性炭、氧化铝或陶瓷颗粒，所述催化层为Ti、Mn、Ce、Cu、Fe、Ni、Sn、Sb、Pb的氧化物或上述金属氧化物的复合物；

所述阴极催化剂颗粒为具备电还原O₂产H₂O₂能力的炭质颗粒；所阴极催化剂颗粒为活性炭、石墨颗粒或者由超级炭黑制备的颗粒状物体。

2.根据权利要求1所述的填充式管状电化学-多相-过臭氧催化装置，其特征在于，管状曝气阳极和管状曝气阴极的间距为10mm～50mm。

3.一种污水处理的方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的填充式管状电化学-多相-过臭氧催化装置，通过施加臭氧、电场进行污水处理；该装置中的管状曝气阳极和管状曝气阴极同时参与自由基产生，用于污染物降解。