[发明专利]用于在废水处理的电解池中赋予过滤能力的方法

摘要

披露了一种能量有效电化学处理包含有机和/或无机污染物的废水的电解池、系统、以及方法。该系统包括一个电解池，该电解池包括在没有阴极电解质或其他支持电解质下工作的一种固体聚合物、质子交换膜电解质。该电解池还包括结合在阳极流体递送层与阳极流场板之间的一个过滤层，以用于从该废水流中去除包括微粒和/或悬浮固体的不同污染物。所选定的电池设计和工作条件提供了显著更大的工作效率。

主权项

一种用于能量有效处理污染的废水的方法，该方法包括：提供一种固体聚合物电解质电解池，包括：一个阳极，该阳极包括一个阳极催化剂层和一个阳极流体递送层，其中该阳极催化剂层包含一种阳极催化剂；一个阳极流场板；一个无液态电解质的阴极，该阴极包括一个阴极催化剂层，其中该阴极催化剂层包含一种阴极催化剂；一个阴极流场板；一种固体聚合物膜电解质，该固体聚合物膜电解质将该阳极和该阴极分隔开；以及一个过滤层，该过滤层处于该阳极流体递送层与该阳极流场板之间，其中该阳极流体递送层在面向该阳极流场板的一侧具有流场侧平均孔径，并且其中该过滤层的平均孔径小于该阳极流体递送层的流场侧平均孔径；向该电解池的阳极供应一个废水流，该废水流包含一种污染物；跨过该电解池提供小于3伏特的电压，其中该阳极相对于该阴极是正电的；在一个工作温度下和小于20mA/cm²的电流密度下运行该电解池，并且使得所述阴极保持无液态电解质，从而使该污染物降解并且在该阴极生成氢气；以及将所生成的氢气从该阴极上排出。