1.一種三維扇形轉盤式電Fenton反應器,其特征在于,包括電解反應池、三維扇形碳氈電極、陽電極、飽和甘汞參比電極、電機、轉動軸;所述電解反應池為一頂部開口的中空容器;陽電極和飽和甘汞參比電極固定設置在電解反應池內(nèi);轉動軸轉動設置在電解反應池內(nèi);轉動軸的一端與電機的驅(qū)動軸連接,另一端套接有導電滑環(huán),轉動軸與導電滑環(huán)轉動連接;三維扇形碳氈電極與轉動軸垂直固定連接;陽電極、飽和甘汞參比電極和導電滑環(huán)與電化學工作站電連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的三維扇形轉盤式電Fenton反應器,其特征在于,所述三維扇形碳氈電極包括四個扇葉,相鄰扇葉的夾角為30°;扇葉偏離圓形電極所在平面30°。
3.根據(jù)權利要求1所述的三維扇形轉盤式電Fenton反應器,其特征在于,所述電解反應池為長方體結構,轉動軸貫通設置在電解反應池的左、右側壁上,轉動軸與電解反應池的左、右側壁轉動連接;導電滑環(huán)與電解反應池的外側壁固定連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的三維扇形轉盤式電Fenton反應器,其特征在于,電解反應池的規(guī)格為長10厘米,寬5厘米,高7厘米;三維扇形碳氈電極設置在電解反應池的一條對稱軸上,陽電極和飽和甘汞參比電極設置在轉動軸的兩側;陽電極、飽和甘汞參比電極和三維扇形碳氈電極兩兩之間的距離為1.5厘米。
5.根據(jù)權利要求1所述的三維扇形轉盤式電Fenton反應器,其特征在于,所述電解反應池的頂部開口固定設置有隔板,陽電極和飽和甘汞參比電極分別垂直固定設置在隔板上。
6.根據(jù)權利要求5所述的三維扇形轉盤式電Fenton反應器,其特征在于,隔板上設置有固定孔,陽電極和飽和甘汞參比電極嵌入設置在所述固定孔內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求1所述的三維扇形轉盤式電Fenton反應器,其特征在于,陽電極和飽和甘汞參比電極的頂端分別連接有銅棒;陽電極、飽和甘汞參比電極通過銅棒與電化學工作站電連接。
8.一種權利要求1-7任意一項所述三維扇形碳氈電極的生產(chǎn)方法,其特征在于,包括步驟如下:
A1)選用碳氈作為電極材料,將其加工成半徑為2厘米,厚度0.5厘米的圓形電極板;將圓形電極板浸泡在丙酮溶液,超聲處理20分鐘后再浸泡12小時;浸泡完成后,使用去離子水反復沖洗5~8次,在80℃的氣溫條件下干燥8~12小時;
A2)將處理后的圓形電極板與不銹鋼網(wǎng)組成電極,電極的組成依次為圓形電極/不銹鋼網(wǎng)骨架/圓形電極;使用粘結劑將圓形電極板粘結在不銹鋼網(wǎng)骨架表面,并在10Mpa壓力下壓制4~6分鐘成型,得到碳氈電極;
A3)將步驟A2)制備得到的碳氈電極進行加工,對稱去掉圓心角為30°的三角形,使其具有四個均勻分布的扇葉,然后將扇葉偏離碳氈電極所在平面30°,得到三維扇形碳氈電極。
9.一種利用權利要求1-7任意一項所述三維扇形轉盤式電Fenton反應器降解廢水中四環(huán)素的方法,其特征在于,包括步驟如下:
B1)將含有Fe2+的廢水注入到所述電解反應池中,調(diào)節(jié)廢水的pH值,使廢水的pH=5;
B2)啟動電機,電機帶動轉動軸轉動,與轉動軸連接的三維扇形碳氈電極在廢水中旋轉進行傳質(zhì);
B3)啟動電化學工作站,陽電極、飽和甘汞參比電極和導電滑環(huán)通電;
B4)通過調(diào)節(jié)電機的電源電壓調(diào)節(jié)電機轉速,進而改變轉動軸轉速,三維扇形碳氈電極在廢水中旋轉,氧氣在廢水和空氣的之間傳質(zhì),并在三維扇形碳氈電極表面發(fā)生2電子的還原反應,生成H2O2。
10.根據(jù)權利要求9所述降解廢水中四環(huán)素的方法,其特征在于,所述步驟B1)中,電解反應池中廢水達到的水位為三維扇形碳氈電極的中心位置處。