[发明专利]一种磁性吸附辅助光电催化氧化水处理系统和处理水的方法

权利要求书

1.一种磁性吸附辅助光电催化氧化水处理系统，其特征在于：包括储液槽、降解槽；储液槽的出水口设置颗粒过滤板，并通过循环管道连接至降解槽，降解槽包括电化学降解模块、磁性颗粒模块、光催化降解模块；水质在线检测模块、水流量控制模块；所述水质在线检测模块、水流量控制模块均设置于降解槽的出口；

其中电化学降解模块由若干个处理单元组成，任意一个处理单元包括；成对的电极A和电极B，电极A和电极B通过导线与交流电源相连；

所述磁性颗粒模块包括分散于电极A和电极B之间的磁性颗粒以及位于电极A上方的磁性电源C和位于电极B上方的磁性电源D，磁性电源C与磁性电源D均内置有螺线管绕磁芯，

所述光催化降解模块包括分散于电极A和电极B之间的光催化剂；

所述电极A和电极B均为硼掺杂金刚石电极，所述硼掺杂金刚石电极的润湿角θ40°；所述硼掺杂金刚石电极的电极工作层为梯度硼掺杂金刚石层；所述梯度硼掺杂金刚石层，由下至上，依次包括硼含量梯度增加的梯度硼掺杂金刚石底层、梯度硼掺杂金刚石中层、梯度硼掺杂金刚石顶层；

所述梯度硼掺杂金刚石底层中，按原子比计，B/C为3333~33333ppm；所述梯度硼掺杂金刚石中层中，按原子比计，B/C为10000~33333ppm；所述梯度硼掺杂金刚石顶层中，按原子比计，B/C为16666~50000ppm；

所述梯度硼掺杂金刚石层的厚度为5μm～2mm；所述梯度硼掺杂金刚石中层的厚度占梯度硼掺杂金刚石层厚度的50％～90％；所述梯度硼掺杂金刚石顶层的厚度占梯度硼掺杂金刚石层厚度≤40％。

2.根据权利要求1所述的一种磁性吸附辅助光电催化氧化水处理系统，其特征在于：所述颗粒过滤板选自石英砂过滤板，PP棉过滤板，孔隙率大于35PPI的微孔泡沫陶瓷板中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种磁性吸附辅助光电催化氧化水处理系统，其特征在于：所述电极A和电极A由中心同轴但互不接触的圆柱状电极与圆筒状电极配合组成，或者由两组不同直径的同轴圆筒状电极阵列配合组成，或者由蜂窝煤结构和圆柱状阵列配合组成，或者由三维连续网络结构和二维连续网状结构配合组成，或者由二维封闭平板结构和二维连续网状结构配合组成。

4.根据权利要求3所述的一种磁性吸附辅助光电催化氧化水处理系统，其特征在于：所述电极A和电极B为空心圆筒状，电极A和电板B之前的间隔为10-60mm。

5.根据权利要求1所述的一种磁性吸附辅助光电催化氧化水处理系统，其特征在于：所述磁性颗粒选自Fe₃O₄颗粒、Fe₂O₃颗粒、CoFe₂O₄颗粒中的至少一种，所述磁性颗粒的大小为0.01-100 μm。

6.根据权利要求1所述的一种磁性吸附辅助光电催化氧化水处理系统，其特征在于：所述光催化剂选自TiO₂复合光催化剂、ZnO复合光催化剂、ZrO₂复合光催化剂、g-C₃N₄光催化剂中的至少一种。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种磁性吸附辅助光电催化氧化水处理系统处理水的方法，其特征在于：包括如下步骤：待处理水进入储液槽，经储液槽中的颗粒过滤板过滤后，经过滤后的水经循环管道进入降解槽，经电化学降解模块的电化学催化、磁性颗粒模块中的磁性颗粒磁性吸附、光催化降解模块中的光催化剂光催化的共同作用处理后，获得降解后的水，降解后的水经过循环管道再次返回储液槽，完成一个循环处理，经水质在线检测模块检测后达标外排，或进行下一个循环处理；

电化学催化过程中，接通交流电源后，先以电极A作为阳极；电极B为阴极，此时使磁性电源C通电，而磁性电源D断电，磁性颗粒运动并聚集于电极A周围；然后交流电源变换电流方向，以电极B作为阳极；电极A为阴极，此时使磁性电源D通电，而磁性电源C断电，磁性颗粒运动并聚集于电极B周围。