[发明专利]一种循环再生的水处理方法及其装置

权利要求书

1.一种循环再生的水处理方法，其特征在于，水体中的溶解性有机物和/或氨氮被活性物质氧化，以二氧化碳和/或氮气的形式从水体中排出，所述活性物质包括无机载体以及固定于无机载体的有氧化态M物质(M＝Cl、Br、I)，所述氧化态M物质指卤素化合价高于-1价的基团；所述氧化态M物质(M＝Cl、Br、I)在分解溶解性有机物和/或氨氮的同时被还原生成还原态离子M^-(M＝Cl、Br、I)，而生成的M^-在电化学作用下失去电子又生成氧化态M物质(M＝Cl、Br、I)。

2.根据权利要求1所述的循环再生的水处理方法，其特征在于，所述氧化态M物质包含-C-C-M(O)、-C-O-C-M(O)、-C-N-M(O)、-MO(M＝Cl、Br、I)中的一种或多种基团。

3.根据权利要求1或2所述的循环再生的水处理方法，其特征在于，所述无机载体为孔隙率为10％～90％的多孔无机载体。

4.根据权利要求3所述的循环再生的水处理方法，其特征在于，所述无机载体为孔隙率为50％～90％的多孔无机载体。

5.根据权利要求3所述的循环再生的水处理方法，其特征在于，所述无机载体的主要成分为氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、硅酸盐、铝酸盐、锆酸盐、钛酸盐、铝硅酸盐中的一种或几种。

6.根据权利要求1或2所述的循环再生的水处理方法，其特征在于，所述氧化态M物质通过化学接枝或者物理方法固定于无机载体形成活性物质。

7.根据权利要求2所述的循环再生的水处理方法，其特征在于，所述氧化态M物质与氨氮发生包括如下反应式的反应：2NH₄⁺+3MO^-→N₂+3M^-+3H₂O+2H⁺(M＝Cl、Br、I)，使氨氮以氮气形式排出水体，所述MO^-来源于固定于无机载体的氧化态M物质与水的作用产物。

8.根据权利要求2所述的循环再生的水处理方法，其特征在于，所述氧化态M物质在有水环境中转变成MO^-，与溶解性有机物发生包括如下反应式的反应：C_nH_m+MO^-→nCO₂+M^-+H₂O(M＝Cl、Br、I，n、m为正整数)，使有机物以二氧化碳的形式排出水体，所述MO^-来源于固定于无机载体的氧化态M物质与水的作用产物。

9.根据权利要求2所述的循环再生的水处理方法，其特征在于，在电化学阳极发生包括如下反应式的反应：M^-+H₂O-2e→MO^-+2H⁺(M＝Cl、Br、I)，相应的阴极反应为：2H⁺+2e→H₂。

10.一种水处理装置，其特征在于，包括电化学阳极、阴极以及填充于阳极与阴极之间的活性物质；所述活性物质所述活性物质包括无机载体以及固定于无机载体的有氧化态M物质(M＝Cl、Br、I)，所述氧化态M物质指所述氧化态M物质指卤素化合价高于-1价的基团。

11.根据权利要求10所述的水处理装置，其特征在于，所述氧化态M物质包含-C-C-M(O)、-C-O-C-M(O)、-C-N-M(O)、-MO(M＝Cl、Br、I)中的一种或多种基团。

12.根据权利要求10所述的水处理装置，其特征在于，所述水处理装置采用的电解电源为脉冲电源、直流电源、阶梯电源、特殊波电源或者由脉冲电源、直流电源、阶梯电源、特殊波电源调制的按照不同程序而形成的电解电源。

13.根据权利要求10所述的水处理装置，其特征在于，所述装置还包括由上壳、下壳和侧壁组成的外壳，所述上壳和下壳的内侧设置有滤网，所述阴极设置于侧壁内侧，所述阴极的内侧设置有隔膜，所述隔膜、滤网与所述阳极之间形成用于填充活性物质的阳极室。