[發明專利]高效光催化水處理的方法與設備

無效

• 申請號: 200510094881.9
• 申請日: 2005-10-18
• 公開（公告）號: CN100348506C
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 史載鋒;馮冠華;孔德雙;孔令仁;孔麗萍;任學昌
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/72;B01J19/12;B01J35/02
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 湯志武

一、技術領域

本發明涉及一種高效光催化水處理的方法與設備。

二、背景技術

由于粉末態TiO₂催化劑難回收，阻礙了光催化技術在廢水處理中的應用。隨著TiO₂光催化劑負載技術研究的深入，固定態TiO₂被越來越多地應用到光催化反應器的開發中。已報道的用于負載TiO₂的載體有金屬、玻璃和陶瓷等，但是一些催化劑易脫落，在實際應用中被污染后活性難以恢復。已報道的反應器大多為實驗室規模，處理量小，有的反應器設計復雜，難以在實際中應用。

CN01130821.4一種用于水處理的光催化反應器，以一個垂直設置的壓力進水管為軸心，于不同高度上有間隔地疊設多級錐形圓盤，設置順序按圓盤直徑為自下而上地依次減小；各圓盤均與水平呈一傾斜角度；各圓盤的周緣有一集水槽，該集水槽內徑與相應圓盤直徑相同，而外徑大于該圓盤外徑，各集水槽底部設有相對稱的兩個集水管，每一級圓盤的集水管均用連接管與下一級圓盤的布水器連接；最后一級的出水管與循環水箱或排水管相接；各圓盤與進水管結合處上方設有布水器，進水管與布水器結合處有多個沿進水管圓周水平等距離分布的圓孔；進水管的頂部設有一水平圓形擋板，其直徑略小于布水器直徑，其高度低于布水器頂端高度。

CN01113708.8一種用于廢水或廢氣處理的污染物降解用光催化反應器，由反應器筒體、傳光器件和配光器件組成，在反應器筒體上設有口，配光器件由光纖和光催化劑顆粒組成，光催化劑顆粒負載在光纖上，在傳光器件與配光器件之間設有光纖耦合器，傳光器件通過光纖耦合器與配光器件連接。光纖耦合器使傳光器件與配光器件中的光纖采用不同的光纖，從而有利于提高本發明降解污染物的能力。

CN02156875.8一種用于光催化降解水中有機污染物的流化光催化反應器和利用該反應器實施水處理的工藝。該反應器主體為套管結構，內管中設置光源，內外管間的空間為反應器的腔體部分，在該反應器腔體內的上下適當部位分別設置有可限定催化劑顆粒的多孔燒結擋板，在該反應器主體的下部設有進氣口，反應器主體外側壁設置反應介質的進液口和出液口，二者之間設置可使介質循環的裝置。本發明還涉及利用該流化光催化反應器實現的處理廢水的工藝方法，待處理廢水從進液口通入反應器腔體中，同時從下部的進氣口向反應器腔體內供氧使催化劑顆粒保持流化狀態，利用循環泵使出液口流出的水實現循環，直至達到凈化標準。

CN200410071921.3一種轉筒式光催化反應器，包括水槽，紫外燈，轉筒，所述水槽上設置有進水口和出水口，所述轉筒的兩端通過設置有軸承的支撐板與支架連接，所述轉筒水平設置在所述水槽內，調速電機通過同步齒型帶與轉筒外壁上的齒輪咬合進行傳動，所述轉筒的內壁上涂有二氧化鈦光催化劑薄層，所述紫外燈設置在所述水槽的一側或兩側的開孔處，本發明是將反應器的主體部分設計成轉筒式，在轉筒上負載催化劑TiO₂膜通過調節轉筒的轉速來改變處理廢水和催化劑的分布，增加了催化劑、反應物和光源之間的接觸面，占地面積小，催化劑表面液體更新速度快。

CN01265866.9一種大流量管式光催化反應器，包括動力驅動裝置、光源、光催化管；在上、下支撐件之間放有光催化管，在光催化管內或光催化管之間放有紫外光源；在光催化管內或內外表面均負載有光催化劑；光催化管的兩端分別為進口和出口；本實用新型可提高光催化反應器的吸光效率和反應面積，對有害氣體或水中污染物的光解效率高，風阻小，處理量大；光催化反應管采用串聯或并聯的方式，用于空氣凈化或水處理，可滿足大、小不同處理量的要求。

CN02225247.9一種三相三維電極光催化反應器，及其用于處理有機廢水。該光催化反應器由殼體、三維粒子電極、陰電極微孔鈦板、陽電極鈦網以及光源UV燈和光催化劑構成。它將三相三維電極和光催化技術巧妙結合，不僅能利用陽極地偏壓有效地捕獲光生電子，提高二氧化鈦的光催化氧化效率，而且能利用三維陰極現場產生強氧化劑H₂O₂的間接電化學氧化和此H₂O₂的光催化氧化。此外，該反應器利用微孔金屬鈦板將一個饋電極和曝氣板合二為一，不僅使反應器結構緊奏和合理，而且此鈦板的孔徑很小，能產生極為均勻的微小氣泡，能增加空氣中的氧氣在水中的溶解速度，因而提高了光催化去除有機污染物的效率。該光催化反應器特別適用于高效處理有機廢水。