[发明专利]利用地质聚合物粒子三维电极降解含抗生素废水的方法

权利要求书

1.利用地质聚合物粒子三维电极降解含抗生素废水的方法，其特征在于，

将含抗生素的废水注入包含有地质聚合物粒子三维电极的三维电化学装置中，通电进行降解处理；

所述三维电化学装置包括直流电源、阴极、阳极、地质聚合物粒子三维电极、转子和电解槽；

所述阴极、阳极分别与所述直流电源的负极、正极电连接，且所述阴极、阳极均伸入所述电解槽内；所述电解槽内具有电解质；所述电解槽内，位于所述阴极、阳极之间，分散有地质聚合物粒子三维电极；所述电解槽底部设置有用于搅拌的转子；

所述电解质为硫酸盐和过硫酸盐的水溶液；

所述硫酸盐和过硫酸盐的水溶液中，所述硫酸盐为Na₂SO₄，在电解前，其浓度为0.05mol/L；

所述过硫酸盐为Na₂S₂O₈，在电解前，其浓度为4.00mmol/L；

所述含抗生素的废水为含磺胺甲恶唑抗生素废水，其中磺胺甲恶唑的浓度为7.6±1mg/L；

所述地质聚合物粒子三维电极的投加量为5.00±0.5g/L；

所述地质聚合物粒子包括钢渣，粉煤灰，氢氧化钠，硅酸钠；

所述阳极和阴极相对设置，间距为3.0～4.0cm，均采用石墨作为主电极材料，其极板面积均为5.0×2.0=10cm²；所述阴极和所述阳极插入所述电解槽内液面下的面积为所述阴极和所述阳极总的表面积的80～90%；

其中，地质聚合物粒子三维电极的制备方法，包括如下步骤：

1)将氢氧化钠、硅酸钠和水混合制备得到碱性激发剂，同时将预处理后的钢渣和粉煤灰进行预混合；

2)将所述碱性激发剂、钢渣和粉煤灰添加到水泥净浆搅拌器中搅拌1±0.5min以形成浆料，然后将所述浆料倒入模具中，并在振动台上振动1±0.5min；

3)将振动后的模具放在60±2℃的固化箱中固化10±2h后，置于常温条件下养护7d以上，得到地质聚合物；

4)将所述地质聚合物先经铁锤破碎，然后压碎成颗粒，并过筛以获得所需粒径的地质聚合物粒子三维电极；

所需粒径的地质聚合物粒子三维电极的粒径为0.50～1.25mm；

步骤1)中，所述钢渣、粉煤灰、氢氧化钠、硅酸钠和水的质量之比为钢渣：

粉煤灰：氢氧化钠：硅酸钠：水＝(25±3)：(50±5.5)：(3±0.4)：(18±2)：(9±2)；

步骤1)中，所述钢渣和粉煤灰中Fe₂O₃的含量分别为21.89±0.4wt％和5.94±0.1wt％。

2.根据权利要求1所述的利用地质聚合物粒子三维电极降解含抗生素废水的方法，其特征在于，在电解过程中，添加pH调节剂控制所述硫酸盐和过硫酸盐的水溶液的pH调节为3±0.5。

3.根据权利要求2所述的利用地质聚合物粒子三维电极降解含抗生素废水的方法，其特征在于，所述pH调节剂为H₂SO₄水溶液或NaOH水溶液调节，所述H₂SO₄水溶液或NaOH水溶液的浓度均为1.00mol/L。