[實用新型]電化學－光催化高級氧化設備

無效

• 申請號: 200620054109.4
• 申請日: 2006-01-24
• 公開（公告）號: CN200964360Y
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 萬向陽
• 申請（專利權）人: 萬向陽
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/46;C02F1/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域：

本實用新型涉及一種利用電化學反應和紫外線二氧化鈦光催化反應進行殺菌和去除有機物的水處理設備。

背景技術：

水環境保護是當前人類社會廣泛關注的一個問題，隨著我國國民經濟的快速發展，高濃度的有機廢水對我國寶貴的水資源造成威脅。有毒有機物對環境的污染非常嚴重，具有排放量大、污染面廣和生物難降解等特點，引起了人們的廣泛關注。盡管已經研究和開發了一系列的工藝來處理這些有毒有機物，例如生化處理、臭氧氧化，但從總體上說這些處理工藝還不能有效地將這些有機物徹底無害化，對可生化性差、相對分子質量從幾千到幾萬的物質處理較困難。另外，國內水體殺菌普遍采用化學方法對水進行殺菌處理，所用的化學藥物基本以氯系消毒劑為主，由于采用氯系消毒，盡管解決了水的殺菌問題，但由此帶來了味道問題和二次污染等問題。

發明內容：

為了克服現有高級氧化技術和殺菌技術所存在的問題，本實用新型提供了一種電化學-光催化高級氧化設備，該設備不僅能對水體進行殺菌和去除高分子難降解的有機物，而且不會帶來二次污染等問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：在腔體中，石英套管、紫外線燈安裝在一起，二氧化鈦等光催化劑顆粒懸浮在腔體中，在腔體內進水段裝有鋅銅電極，在腔體內出水段裝有固液分離器，上、下兩個腔體連通。二氧化鈦等光催化劑顆粒通過固液分離器分離出來，在上下腔體之間不斷循環。紫外線燈產生紫外線，對水體中的病源微生物進行殺滅。同時，紫外線照射在納米二氧化鈦上，產生羥基自由基(.OH)和活性氧離子(O^2-)，它們具有很強的氧化能力，能在短時間內破壞高分子有機物或者細菌的增殖能力而使細胞死亡，避免細菌的復活，從而達到徹底殺滅水中微生物的目的。同時，通過鋅銅電化學電極產生-700毫伏的氧化還原電位的水環境，使微生物無法適宜而死亡。整個過程都不會帶來二次污染等問題。

本實用新型的有益效果是：(1)能徹底殺滅水中微生物，避免其復活。(2)納米二氧化鈦經紫外線照射產生羥基自由基，可迅速有效的與有機物反應，徹底分解有機物。(3)有很強抗污染能力，有很強的抗油和抗懸浮污染物能力，能適應較廣泛的進水水質。(4)能夠有效防止設備結垢，能夠自動清洗腔體和石英套管，不需要機械清洗或人工清洗。(5)不添加任何化學試劑，避免對了水體的二次污染，確保了對操作者的安全。(6)設備產生相當數量高活性的氧自由基，在設備和管道表面上形成一層含γ-Fe₂O₃的氧化物鈍化膜，從而抑制設備和管道腐蝕。(7)能去除水中的重金屬離子。(8)使處理水具有長效殺菌效果。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1是電化學-光催化高級氧化設備第一個實施例的平面構造圖。

圖2是電化學-光催化高級氧化設備第二個實施例的平面構造圖。

圖3是電化學-光催化高級氧化設備第三個實施例的平面構造圖。

圖中1.進水口，2.出水口，3.紫外線光催化反應器腔體，4.紫外線燈及石英套管，5.設備支架，6.鋅銅電化學電極，7.二氧化鈦等光催化劑載體顆粒，8.固液分離器，9.回流管，10.過濾網，11.限流器。

具體實施方式

由圖1中，污水由進水口(1)進入到腔體(3)內，在進水口(1)的四周形成負壓或渦流，使光催化劑載體顆粒(7)回流。然后污水通過鋅銅電化學電極(6)，使水的氧化還原電位迅速降到-700毫伏以下，使微生物無法適應而死亡。鋅銅電極(6)也可以制成載體顆粒，混合在腔體的水流中。沒有被殺滅的微生物隨污水進入腔體的紫外線殺菌系統。腔體(3)分上腔體、下腔體，腔體內放置有紫外線燈及石英套管(4)，紫外線燈產生紫外線，照射到微生物上將其殺滅。同時紫外線燈產生的紫外線也照射到納米二氧化鈦等光催化劑載體顆粒(7)表面上，產生羥基自由基，可迅速徹底降解有機物，并殺滅微生物。光催化劑載體顆粒(7)懸浮在水中不斷碰撞，并產生壓電反應，也可以降解有機污染物，并殺滅微生物，同時，清理石英套管上的污垢，以保持石英套管的透光率。上腔體的末端是一個固液分離器(8)，使光催化劑載體顆粒(7)截留分離出來，并通過回流管(9)回流到進水處，循環使用。固液分離器(8)上有孔或者窄長縫隙，讓水通過，并由出水口(2)排出。固液分離器的孔隙容易被堵塞，可采用機械、水流反沖、壓縮空氣沖刷等方式清除。腔體(3)的外殼一般采用不銹鋼制成，也可以采用其它耐腐蝕的材料制作。