專利名稱：串聯(lián)電解池系統(tǒng)及利用其去除飲用水中溴酸鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電解池系統(tǒng)及去除水中溴酸鹽的方法。
背景技術(shù)：
溴酸鹽是臭氧化副產(chǎn)物，是由于含有溴離子的原水在臭氧化工藝中被O3或OH 氧化生成HOBr和BrO ·，然后HOBr和BrO 被O3或OH ·進(jìn)一步氧化生成BrOf。溴酸鹽在國際上被定為2B級的潛在致癌物，WHO建議飲用水的最大溴酸鹽含量25 μ g/L。美國環(huán)保局(USEPA)規(guī)定現(xiàn)階段溴酸鹽的最大污染水平(MCL)為10 μ g/L。我國自2007年7月開始實(shí)行的新《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》也首次規(guī)定飲用水中的溴酸鹽不得超過10 μ g/L。在水處理中有兩種方式來控制溴酸鹽，即在生成之前控制條件使其生成量最小，在溴酸鹽生成之后將其去除。目前采用減少溴酸鹽生成最常見的技術(shù)是控制臭氧化條件。例如，降低 PH值可以減少OH ·的生成，從而減少與OH ·反應(yīng)生成Br03_的途徑；降低臭氧投加量也是減少Br03_生成的有效方法，但是降低PH和減少臭氧投量會很大程度上影響其對有機(jī)物的氧化能力。加入氨氮也可以減少溴酸鹽的生成，然而水中殘留的過量氨氮會使加氯量增加， 后續(xù)處理還需要去除氨氮；而去除已生成溴酸鹽的有效方法包括混凝、過濾、紫外光降解、 光催化降解、活性炭吸附，其中使用最廣泛的是二價鐵還原和活性炭處理。二價鐵可以將 BrO3^還原成Br_，但是由于飲用水中對鐵離子濃度有嚴(yán)格要求，規(guī)定不超過300 μ g/L,這種方法往往使水中鐵離子超標(biāo)?；钚蕴课娇梢院芎玫娜コ逅猁}，但長期使用的活性炭會從顆粒活性炭過渡為生物活性炭，而生物活性炭對溴酸鹽的去除效果大大下降?，F(xiàn)有的去除溴酸鹽的電化學(xué)方法是采用三氧化鉬或二氧化鎢做為電極材料，催化氧化去除溴酸鹽。 但是這些金屬氧化物不僅價格貴，而且在陰極不穩(wěn)定，所以用作水處理陰極中是很難實(shí)現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的是要解決現(xiàn)有的減少溴酸鹽生成的方法的降低系統(tǒng)處理能力、增加后處理程序，去除已生成溴酸鹽的方法產(chǎn)生二次污染，去除溴酸鹽的電化學(xué)方法電極材料貴、陰極不穩(wěn)定的技術(shù)問題，而提供串聯(lián)電解池系統(tǒng)及利用其去除飲用水中溴酸鹽的方法。串聯(lián)電解池系統(tǒng)包括第一電解池、第二電解池、第一水槽、第一水泵、第二水泵、中間水槽、第三水泵、第二水槽和氣體收集裝置；其中第一電解池包括第一電源、第一槽體、第一陽極、第一陰極和第一離子交換膜，以石墨作第一陰極，以碳?xì)肿鞯谝魂枠O，第一離子交換膜將第一槽體分為第一陽極區(qū)和第一陰極區(qū)，第一陰極、第一電源和第一陽極用第一鈦絲導(dǎo)線連接，在第一陽極區(qū)的側(cè)壁下部設(shè)有第一進(jìn)水口，第一陽極區(qū)的側(cè)壁上部設(shè)有第一出水口，在第一陰極區(qū)的側(cè)壁下部設(shè)有第二進(jìn)水口，第一陰極區(qū)的側(cè)壁上部設(shè)有第二出水口 ；第二電解池包括第二電源、第二槽體、第二陽極、第二陰極和第二離子交換膜，以石墨作第二陰極，以碳?xì)肿鞯诙枠O，第二離子交換膜將第二槽體分為第二陽極區(qū)和第二陰極區(qū)， 第二陰極、第二電源和第二陽極用第二鈦絲導(dǎo)線連接，在第二陽極區(qū)的側(cè)壁下部設(shè)有第三進(jìn)水口，第二陽極區(qū)的側(cè)壁上部設(shè)有第三出水口，在第二陽極區(qū)的上蓋設(shè)有出氣口，在第二陰極區(qū)的側(cè)壁下部設(shè)有第四進(jìn)水口，第二陰極區(qū)的側(cè)壁上部設(shè)有第四出水口 ；第一水槽通過第一水泵與第一電解池的第一進(jìn)水口連通；第一水槽經(jīng)第二水泵與第二電解池的第四進(jìn)水口連通；第一電解池的第一出水口與第二水槽連通；第二電解池的第四出水口與第二水槽連通；第一電解池的第二出水口與中間水槽的進(jìn)水口連通，中間水槽的出水口經(jīng)過第三水泵與第二電解池的第三進(jìn)水口連通；第二電解池的出氣口與氣體收集裝置連通。利用上述的串聯(lián)電解池系統(tǒng)去除飲用水中溴酸鹽的方法按以下步驟進(jìn)行一、將待處理飲用水以2mL/min 50mL/min的速度由第一電解池的第二進(jìn)水口通入到第一電解池的陰極區(qū)中，待處理水的溴離子濃度為0. lmg/L ang/L，同時將第一水槽內(nèi)的去離子水由第一水泵通入到第一電解池的第一陽極區(qū)，然后施加1. 3V 8V的電壓，控制電流密度為ImA/cm2 5mA/cm2，第一陽極區(qū)的水排入第二水槽，第一陰極區(qū)的水排入中間水槽中； 三、將中間水槽內(nèi)的水以2mL/min 50mL/min速度由第三水泵經(jīng)通入第二電解池的第二陽極區(qū)，同時將第一水槽內(nèi)的去離子水由第二水泵通入第二電解池的第二陰極區(qū)，電源施加 2V 20V的電壓，控制電流密度為ImA/cm2 15mA/cm2，第二陰極區(qū)的水排入第二水槽，第二電解池的陽極區(qū)產(chǎn)生的氣體由氣體收集裝置收集，第二陽極區(qū)的水流出，完成利用串聯(lián)電解池去除飲用水中溴酸鹽的過程。本發(fā)明以兩個電解池串聯(lián)，電解池以比表面積大的碳?xì)譃殛枠O，以電化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的惰性材料石墨為陰極，中間用陽離子交換膜隔開，以鈦絲為導(dǎo)線。第一電解池的作用是將待處理水中的溴酸鹽轉(zhuǎn)化為溴離子，然后再由第二電解池將溴離子被氧化生成溴單質(zhì)， 利用氣體收集裝置將溴單質(zhì)回收，最終將水中溴酸鹽完全去除。本發(fā)明的方法第一電解池中溴酸鹽轉(zhuǎn)化為溴離子的轉(zhuǎn)化率為80 %以上，第二電解池中溴離子轉(zhuǎn)化率75 % 82 %。通過試驗(yàn)證明，本發(fā)明與其他去除溴酸鹽的方法比較，反應(yīng)速度快，去除徹底，無二次污染，操作安全方便，同時由于采用較便宜的電極材料，降低了電化學(xué)去除溴酸鹽的成本，從而提高了電化學(xué)方法去除硝酸鹽的實(shí)用性。本方法適用于處理飲用水。


圖1是串聯(lián)電解池系統(tǒng)的第一電解池結(jié)構(gòu)示意圖，圖1中1-1為第一槽體，1-2為第一離子交換膜、1-3為第一陽極、1-4為第一陰極、1-5為第一陽極區(qū)；1-6為第一陰極區(qū)；
1-7為第一進(jìn)水口，1-8第一出水口，1-9為第二進(jìn)水口，1-10為第二出水口；1-11為第一電源，1-12為第一鈦絲導(dǎo)線；圖2是是串聯(lián)電解池系統(tǒng)的第二電解池結(jié)構(gòu)示意圖，圖2中，2-1 為第二槽體，2-2為第二離子交換膜、2-3為第二陽極、2-4為第二陰極、2-5為第二陽極區(qū)；
2-6為第二陰極區(qū)；2-7為第二進(jìn)水口，2-8第二出水口，2-9為第二進(jìn)水口，2-10為第二出水口 ；2-11為第二電源，2-12為第二鈦絲導(dǎo)線，2-13為出氣口 ；圖3是串聯(lián)電解池系統(tǒng)的示意圖，圖3中1為第一電解池，2為第二電解池，3為第一水槽，4為第一水泵，5第二水泵，6 為中間水槽，7為第三水泵，8為第二水槽，9為氣體收集裝置。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一(參考附圖1、2和3)本實(shí)施方式的串聯(lián)電解池系統(tǒng)包括第一電解池1、第二電解池2、第一水槽3、第一水泵4、第二水泵5、中間水槽6、第三水泵7、第二水槽8和氣體收集裝置9;其中第一電解池1包括第一電源1-11、第一槽體1-1、第一陽極1-3、 第一陰極1-4和第一離子交換膜1-2，以石墨作第一陰極1-4，以碳?xì)肿鞯谝魂枠O1-3，第一離子交換膜1-2將第一槽體1-1分為第一陽極區(qū)1-5和第一陰極區(qū)1-6，第一陰極1-4、第一電源1-11和第一陽極1-3用第一鈦絲導(dǎo)線1-12連接，在第一陽極區(qū)1-5的側(cè)壁下部設(shè)有第一進(jìn)水口 1-7，第一陽極區(qū)1-5的側(cè)壁上部設(shè)有第一出水口 1-8，在第一陰極區(qū)的側(cè)壁下部設(shè)有第二進(jìn)水口 1-9，第一陰極區(qū)的側(cè)壁上部設(shè)有第二出水口 1-10;第二電解池包括第二電源2-11、第二槽體2-1、第二陽極2-3-、第二陰極2-4和第二離子交換膜2_2，以石墨作第二陰極2-4，以碳?xì)肿鞯诙枠O2-3，第二離子交換膜2-2將第二槽體2-1分為第二陽極區(qū)2-5和第二陰極區(qū)2-6，第二陰極2-4、第二電源2-12和第二陽極2_3用第二鈦絲導(dǎo)線 2-12連接，在第二陽極區(qū)2-5的側(cè)壁下部設(shè)有第三進(jìn)水口 2-7，第二陽極區(qū)2-5的側(cè)壁上部設(shè)有第三出水口 2-8，在第二陽極區(qū)的上蓋設(shè)有出氣口 2-13，在第二陰極區(qū)2-6的側(cè)壁下部設(shè)有第四進(jìn)水口 2-9，第二陰極區(qū)2-6的側(cè)壁上部設(shè)有第四出水口 2-10 ；第一水槽3通過第一水泵4與第一電解池1的第一進(jìn)水口 1-7連通；第一水槽3經(jīng)第二水泵5與第二電解池 2的第四進(jìn)水口 2-9連通；第一電解池1的第一出水口 1-8與第二水槽8連通；第二電解池 2的第四出水口 2-10與第二水槽8連通；第一電解池的第二出水口 1-10與中間水槽6的進(jìn)水口連通，中間水槽6的出水口經(jīng)過第三水泵7與第二電解池2的第三進(jìn)水口 2-7連通； 第二電解池2的出氣口 2-13與氣體收集裝置9連通。本實(shí)施方式以兩個電解池串聯(lián)，電解池以比表面積大的碳?xì)譃殛枠O，以電化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的惰性材料石墨為陰極，中間用陽離子交換膜隔開，以鈦絲為導(dǎo)線。第一電解池的作用是將待處理水中的溴酸鹽轉(zhuǎn)化為溴離子，然后再由第二電解池將溴離子被氧化生成溴單質(zhì)，利用氣體收集裝置將溴單質(zhì)回收，最終將水中溴酸鹽完全去除。
具體實(shí)施方式
二 利用具體實(shí)施方式
一所述的串聯(lián)電解池系統(tǒng)去除飲用水中溴酸鹽的方法按以下步驟進(jìn)行一、將待處理飲用水以2mL/min 50mL/min的速度由第一電解池的第二進(jìn)水口 1-9通入到第一電解池1的陰極區(qū)1-6中，待處理水的溴離子濃度為 0. lmg/L ang/L，同時將第一水槽3內(nèi)的去離子水由第一水泵4通入到第一電解池1的第一陽極區(qū)1-5，二、第一電源1-11施加1. 3V 8V的電壓，控制電流密度為ImA/cm2 5mA/ cm2，第一陽極區(qū)1-5的水排入第二水槽8，第一陰極區(qū)1-6的水排入中間水槽6中；三、將中間水槽6內(nèi)的水以2mL/min 50mL/min速度由第三水泵7通入第二電解池2的第二陽極區(qū)2-5，同時將第一水槽內(nèi)3的去離子水由第二水泵5通入第二電解池2的第二陰極區(qū) 2-6 ；四、第二電源2-11施加2V 20V的電壓，控制電流密度為ImA/cm2 15mA/cm2，第二陰極區(qū)2-6的水排入第二水槽8，第二陽極區(qū)2-5的氣體由氣體收集裝置9收集，第二陽極區(qū)2-5的水流出，完成利用串聯(lián)電解池去除飲用水中溴酸鹽的過程。本實(shí)施方式以兩個電解池串聯(lián)，電解池以比表面積大的碳?xì)譃殛枠O，以電化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的惰性材料石墨為陰極，中間用陽離子交換膜隔開，以鈦絲為導(dǎo)線。第一電解池的作用是將待處理水中的溴酸鹽轉(zhuǎn)化為溴離子，然后再由第二電解池將溴離子被氧化生成溴單質(zhì)，利用氣體收集裝置將溴單質(zhì)回收，最終將水中溴酸鹽完全去除。本發(fā)明第一電解池中溴酸鹽轉(zhuǎn)化為溴離子的轉(zhuǎn)化率為80 %以上，第二電解池中溴離子轉(zhuǎn)化率75 % 82 %。通過試驗(yàn)證明，本實(shí)施方式與其他去除溴酸鹽的方法比較，反應(yīng)速度快，去除徹底，無二次污染，操作安全方便，同時由于采用較便宜的電極材料，降低了電化學(xué)去除溴酸鹽的成本，從而提高了電化學(xué)方法去除硝酸鹽的實(shí)用性。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二不同的是步驟一中將待處理的飲用水以5mL/min 30mL/min的速度由第一電解池1的陰極區(qū)進(jìn)水口 1_10通入到第一電解池1的陰極區(qū)1-6中。其它與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二不同的是步驟一中將待處理的飲用水以20mL/min的速度由第一電解池1的陰極區(qū)進(jìn)水口 1_10通入到第一電解池1的陰極區(qū)1-6中。其它與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至四之一不同的是步驟一中待處理飲用水的溴離子濃度為0. 5mg/L 1. 8mg/L。其它與具體實(shí)施方式
二至四之一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至四之一不同的是步驟一中待處理飲用水的溴離子濃度為1.0mg/L。其它與具體實(shí)施方式
二至四之一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至六之一不同的是步驟二中第一電源1-11施加1. 5V 7V的電壓，控制電流密度為1. 5mA/cm2 4. 5mA/cm2。其它與具體實(shí)施方式
二至六之一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至六之一不同的是步驟二中第一電源施加3V的電壓，控制電流密度為3mA/cm2。其它與具體實(shí)施方式
二至六之一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至八之一不同的是步驟三中中間水槽6內(nèi)的飲用水以5mL/min 45mL/min速度經(jīng)第三水泵7通入第二電解池2的陽極區(qū)。其它與具體實(shí)施方式
二至八之一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至八之一不同的是步驟三中中間水槽6內(nèi)的飲用水以30mL/min速度經(jīng)第三水泵7通入第二電解池2的陽極區(qū)。其它與具體實(shí)施方式
二至八之一相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至十之一不同的是步驟四中第二電源2-11施加5V 17V的電壓，控制電流密度為3mA/cm2 12mA/cm2。其它與具體實(shí)施方式
二至九之一相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十之一不同的是步驟四中第二電源2-11施加IOV的電壓，控制電流密度為8mA/cm2。其它與具體實(shí)施方式
一至十之一相同。
具體實(shí)施方式
十二 (請參見附圖1、2和3)本實(shí)施方式的利用具體實(shí)施方式
一所述的串聯(lián)電解池系統(tǒng)去除飲用水中溴酸鹽的方法按以下步驟進(jìn)行一、將待處理飲用水以 40mL/min的速度由第一電解池1的第二進(jìn)水口 1_9通入到第一電解池1的陰極區(qū)1_6中， 待處理水的溴離子濃度為0. 2mg/L,同時將第一水槽3內(nèi)的去離子水由第一水泵4通入到第一電解池1的第一陽極區(qū)1-5，二、第一電源1-11施加5V的電壓，控制電流密度為3mA/cm2， 第一陽極區(qū)1-5的水排入第二水槽8，第一陰極區(qū)1-6的水排入中間水槽6中；三、將中間水槽6內(nèi)的水以40mL/min速度由第三水泵7通入第二電解池2的第二陽極區(qū)2_5，同時將第一水槽內(nèi)3的去離子水由第二水泵5通入第二電解池2的第二陰極區(qū)2-6 ；四、第二電源 2-11施加15V的電壓，控制電流密度為6mA/cm2，第二陰極區(qū)2_6的水排入第二水槽8，第二陽極區(qū)2-5的氣體由氣體收集裝置9收集，第二陽極區(qū)2-5的水流出，完成利用串聯(lián)電解池去除飲用水中溴酸鹽的過程。本實(shí)施方式中，經(jīng)本實(shí)施方式的處理，待處理飲用水中溴酸鹽的去除率為80%。本實(shí)施方式以兩個電解池串聯(lián)，電解池以比表面積大的碳?xì)譃殛枠O，以電化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的惰性材料石墨為陰極，中間用陽離子交換膜隔開，以鈦絲為導(dǎo)線。第一電解池的作用是將待處理水中的溴酸鹽轉(zhuǎn)化為溴離子，然后再由第二電解池將溴離子被氧化生成溴單質(zhì)，利用氣體收集裝置將溴單質(zhì)回收，最終將水中溴酸鹽完全去除。本實(shí)施方式第一電解池中溴酸鹽轉(zhuǎn)化為溴離子的轉(zhuǎn)化率為92%，第二電解池中溴離子轉(zhuǎn)化率80%。通過試驗(yàn)證明，本實(shí)施方式與其他去除溴酸鹽的方法比較，反應(yīng)速度快，去除徹底，無二次污染，操作安全方便，同時由于采用較便宜的電極材料，降低了電化學(xué)去除溴酸鹽的成本，從而提高了電化學(xué)方法去除溴酸鹽的實(shí)用性。
具體實(shí)施方式
十三(請參見附圖1、2和3)本實(shí)施方式的利用具體實(shí)施方式
一所述的串聯(lián)電解池系統(tǒng)去除飲用水中溴酸鹽的方法按以下步驟進(jìn)行一、將待處理飲用水以 15mL/min的速度由第一電解池1的第二進(jìn)水口 1_9通入到第一電解池1的陰極區(qū)1_6中， 待處理水的溴離子濃度為1.5mg/L，同時將第一水槽3內(nèi)的去離子水由第一水泵4通入到第一電解池1的第一陽極區(qū)1-5，二、第一電源1-11施加7V的電壓，控制電流密度為5mA/ cm2，第一陽極區(qū)1-5的水排入第二水槽8，第一陰極區(qū)1-6的水排入中間水槽6中；三、將中間水槽6內(nèi)的水以lOmL/min速度由第三水泵7通入第二電解池2的第二陽極區(qū)2_5，同時將第一水槽內(nèi)3的去離子水由第二水泵5通入第二電解池2的第二陰極區(qū)2-6 ；四、第二電源2-11施加18V的電壓，控制電流密度為15mA/cm2，第二陰極區(qū)2_6的水排入第二水槽8， 第二陽極區(qū)2-5的氣體由氣體收集裝置9收集，第二陽極區(qū)2-5的水流出，完成利用串聯(lián)電解池去除飲用水中溴酸鹽的過程。本實(shí)施方式中，經(jīng)本實(shí)施方式的處理，待處理飲用水中溴酸鹽的去除率為90%。本實(shí)施方式以兩個電解池串聯(lián)，電解池以比表面積大的碳?xì)譃殛枠O，以電化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的惰性材料石墨為陰極，中間用陽離子交換膜隔開，以鈦絲為導(dǎo)線。第一電解池的作用是將待處理水中的溴酸鹽轉(zhuǎn)化為溴離子，然后再由第二電解池將溴離子被氧化生成溴單質(zhì)，利用氣體收集裝置將溴單質(zhì)回收，最終將水中溴酸鹽完全去除。本發(fā)明第一電解池中溴酸鹽轉(zhuǎn)化為溴離子的轉(zhuǎn)化率為90%，第二電解池中溴離子轉(zhuǎn)化率82%。通過試驗(yàn)證明，本實(shí)施方式與其他去除溴酸鹽的方法比較，反應(yīng)速度快，去除徹底，無二次污染，操作安全方便，同時由于采用較便宜的電極材料，降低了電化學(xué)去除溴酸鹽的成本，從而提高了電化學(xué)方法去除溴酸鹽的實(shí)用性。
權(quán)利要求
1.串聯(lián)電解池系統(tǒng)，其特征在于串聯(lián)電解池系統(tǒng)包括第一電解池(1)、第二電解池 (2)、第一水槽(3)、第一水泵(4)、第二水泵(5)、中間水槽(6)、第三水泵(7)、第二水槽(8) 和氣體收集裝置(9)；其中第一電解池(1)包括第一電源(1-11)、第一槽體(1-1)、第一陽極(1-3)、第一陰極(1-4)和第一離子交換膜(1-2)，以石墨作第一陰極(1-4)，以碳?xì)肿鞯谝魂枠O(1-3)，第一離子交換膜(1-2)將第一槽體(1-1)分為第一陽極區(qū)(1-5)和第一陰極區(qū)(1-6)，第一陰極(1-4)、第一電源(1-11)和第一陽極(1-3)用第一鈦絲導(dǎo)線(1-12)連接，在第一陽極區(qū)(1- 的側(cè)壁下部設(shè)有第一進(jìn)水口(1-7)，第一陽極區(qū)(1- 的側(cè)壁上部設(shè)有第一出水口(1-8)，在第一陰極區(qū)(1-6)的側(cè)壁下部設(shè)有第二進(jìn)水口(1-9)，第一陰極區(qū)(H)的側(cè)壁上部設(shè)有第二出水口(1-10)；第二電解池( 包括第二電源(2-11)、第二槽體0-1)、第二陽極0-3)、第二陰極(2-4)和第二離子交換膜0-2)，以石墨作第二陰極 (2-4)，以碳?xì)肿鞯诙枠O0-3)，第二離子交換膜(2- 將第二槽體(2-1)分為第二陽極區(qū) (2-5)和第二陰極區(qū)0-6)，第二陰極0-4)、第二電源0-1 和第二陽極(2- 用第二鈦絲導(dǎo)線0-1 連接，在第二陽極區(qū)0-5)的側(cè)壁下部設(shè)有第三進(jìn)水口 0-7)，第二陽極區(qū) (2-5)的側(cè)壁上部設(shè)有第三出水口 0-8)，在第二陽極區(qū)0-5)的上蓋設(shè)有出氣口 2-13，在第二陰極區(qū)(2-6)的側(cè)壁下部設(shè)有第四進(jìn)水口 0-9)，第二陰極區(qū)(2-6)的側(cè)壁上部設(shè)有第四出水口 O-10)；第一水槽(3)通過第一水泵(4)與第一電解池(1)的第一進(jìn)水口(1-7) 連通；第一水槽⑶經(jīng)第二水泵(5)與第二電解池(2)的第四進(jìn)水口(2-9)連通；第一電解池⑴的第一出水口(1-8)與第二水槽⑶連通；第二電解池⑵的第四出水口 0-10)與第二水槽(8)連通；第一電解池(1)的第二出水口(1-10)與中間水槽(6)的進(jìn)水口連通， 中間水槽(6)的出水口經(jīng)過第三水泵(7)與第二電解池的第三進(jìn)水口(2-7)連通；第二電解池⑵的出氣口 0-13)與氣體收集裝置(9)連通。
2.利用權(quán)利要求1所述的串聯(lián)電解池系統(tǒng)去除飲用水中溴酸鹽的方法，其特征在于利用串聯(lián)電解池系統(tǒng)去除飲用水中溴酸鹽的方法按以下步驟進(jìn)行一、將待處理飲用水以 2mL/min 50mL/min的速度由第一電解池(1)的第二進(jìn)水口(1_9)通入到第一陰極區(qū) (1-6)中，待處理水的溴離子濃度為0. lmg/L ang/L，同時將第一水槽(3)內(nèi)的去離子水由第一水泵⑷通入到第一陽極區(qū)(1-5)中；二、第一電源(1-11)施加1.3V 8V的電壓， 控制電流密度為ImA/cm2 5mA/cm2，第一陽極區(qū)(1_5)的水排入第二水槽(8)，第一陰極區(qū) (1-6)的水排入中間水槽(6)中；三、將中間水槽(6)內(nèi)的水以2mL/min 50mL/min速度由第三水泵(7)通入第二電解池的第二陽極區(qū)0-5)，同時將第一水槽內(nèi)(3)的去離子水由第二水泵( 通入第二電解池的第二陰極區(qū)0-6)；四、第二電源0-11)施加 2V 20V的電壓，控制電流密度為ImA/cm2 15mA/cm2，第二陰極區(qū)0-6)的水排入第二水槽(8)，第二陽極區(qū)(2- 的氣體由氣體收集裝置(9)收集，第二陽極區(qū)(2- 的水流出，完成利用串聯(lián)電解池去除飲用水中溴酸鹽的過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用串聯(lián)電解池系統(tǒng)去除飲用水中溴酸鹽的方法，其特征在于步驟一中將待處理的飲用水以5mL/min 30mL/min的速度由第一電解池(1)的第二進(jìn)水口(1-10)通入到第一電解池(1)的陰極區(qū)(1-6)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的利用串聯(lián)電解池系統(tǒng)去除飲用水中溴酸鹽的方法，其特征在于步驟一中待處理飲用水的溴離子濃度為0. 5mg/L 1. 8mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的利用串聯(lián)電解池系統(tǒng)去除飲用水中溴酸鹽的方法，其特征在于步驟二中第一電源(1-11)施加1.5V 7V的電壓，控制電流密度為1.5mA/cm2 4. 5mA/cm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的利用串聯(lián)電解池系統(tǒng)去除飲用水中溴酸鹽的方法，其特征在于步驟三中中間水槽(6)內(nèi)的飲用水以5mL/min 45mL/min速度經(jīng)第三水泵(7)通入第二陽極區(qū)0-6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的利用串聯(lián)電解池系統(tǒng)去除飲用水中溴酸鹽的方法，其特征在于步驟四中第二電源0-11)施加5V 17V的電壓，控制電流密度為3mA/cm2 12mA/2cm。
全文摘要
串聯(lián)電解池系統(tǒng)及利用其去除飲用水中溴酸鹽的方法，本發(fā)明涉及電解池系統(tǒng)及去除水中溴酸鹽的方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的減少溴酸鹽生成的方法的降低系統(tǒng)處理能力、增加后處理程序，去除已生成溴酸鹽的方法產(chǎn)生二次污染，去除溴酸鹽的電化學(xué)方法電極材料貴、陰極不穩(wěn)定的技術(shù)問題。本發(fā)明的串聯(lián)電解池系統(tǒng)包括兩個串聯(lián)的電解池，電解池以石墨陰極，以碳?xì)肿麝枠O，離子交換膜將電解池槽體分為陽極區(qū)和陰極區(qū)；方法將待處理飲用水通入到第一電解池的陰極區(qū)中，反應(yīng)后，陰極區(qū)的水通入第二電解池的陽極區(qū)，反應(yīng)后，陽極區(qū)的水流出，完成去除飲用水中溴酸鹽的過程。溴酸鹽的去除率為75％～82％。本發(fā)明可用于處理飲用水。
文檔編號C02F1/461GK102276088SQ20111012772
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者劉冬梅, 崔福義, 李同, 武揚(yáng), 王歡, 秦可娜, 邢學(xué)辭 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)