[實用新型]一種光催化氧化與生物降解一體化的氣升式內循環反應器

無效

• 申請號: 200820058879.5
• 申請日: 2008-07-21
• 公開（公告）號: CN201264955Y
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 閻寧;張永明;劉虹;孫偉華
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/00;C02F1/32;C02F1/72
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司
• 代理人: 季申清

(一)技術領域

本實用新型系環境工程、環境化學、環境生物技術和水處理技術領域里的一種反應器，特別是涉及一種采用光催化氧化與生物降解一體化的水處理反應器。

(二)背景技術

本技術屬于環境工程、生化反應工程、環境生物技術和水處理技術的一種裝置。隨著工農業生產的不斷發展和人們生活水平的不斷提高，各種工農業廢水及生活污水的大量排放，導致許多天然河流、湖泊、景觀水域的水體、甚至飲用水源都受到了污染。其主要原因是氮和磷含量嚴重超標。有些地表水中甚至還含有大量的難降解有毒有害的有機污染物，表現為復合污染的特征。這些污染物導致河流、湖泊及景觀水域等天然水體的諸多功能受到了破壞，尤其是飲用水源水受到的污染對人們正常生產和生活都造成了極大的危害。因此采用一種好的技術方法或開發一套先進的水處理裝置對含有難降解有機污染物的工業廢水進行有效的處理和對天然水體進行治理或修復便迫在眉睫。

對于含有難降解有機廢水進行生物處理時，有時因為有些有機物對微生物的抑制作用，導致處理效果不佳。為此，普遍采用高級氧化技術對這一類廢水進行處理是一種行之有效的方法，例如采用光催化氧化對這一類水進行處理后，可以破壞有機物的分子結構，再利用生物方法進行后續處理，可以使這些有機化合物得到礦化，轉變為無毒無害的物質。這是因為有些有機化合物經過光催化氧化降解之后，轉變為容易被生物降解的產物。但是，目前國內外通常是將兩項技術進行串聯組合，即在一個工藝內將光催化氧化與生物降解分別設在兩個反應單元進行，取得了一定的成效。

但這里的問題是，難降解有機廢水通過光催化氧化降解到什么程度再進行生物降解，才可以提高廢水處理的效率，仍是需要解決的問題。若先通過光催化氧化長時間處理，則效率下降。反之，若光催化氧化時間不夠，則微生物降解不能有效進行。

因此，將光催化氧化與生物降解組合為一體，是解決這一問題的有效方法。這是因為，難降解有機物一旦被光催化氧化為可被生物降解的物質后，則可立即被微生物降解，而沒有氧化到一定程度時，則可繼續被光催化氧化。為此，本實用新型專利技術則是針對該內容所開發的一種一體化的反應器。

(三)實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術利用光催化氧化和生物降解技術存在的上述不足，提供一種新型的光催化氧化與生物降解緊密結合為一體的反應器，提高水處理的效率。

本實用新型的目的是由如下結構實現的。

一種光催化氧化與生物降解一體化的氣升式內循環反應器，其特征在于：呈筒形的立式反應器上部設有出水口，反應器軸向設置一塊光催化板將反應器分隔為左右縱向兩個工作區，即一半為光催化氧化區和一半為生物反應區；

在光催化氧化區內設置紫外光源；

在生物反應區內放置生物膜載體，在生物反應區的下部開設進水口；

在反應器下部設置曝氣器；

在反應器的底部開設剩余污泥排放口。

在所述光催化氧化區內，在紫外光源外側依次重復設置光催化板和間隔的紫外光源，最外側，即靠近反應器內壁不限是光催化板或是紫外光源。

在所述光催化板的上端部，生物反應區一側架設格柵，防止生物膜在曝氣上升過程中被帶走。

所述生物膜載體為比重小于1的輕質多孔材料。

所述曝氣器設置在光催化氧化區的下部。

所述曝氣器設置在生物反應區的下部。

所述呈筒形的立式反應器的橫截面為圓形。

所述呈筒形的立式反應器的橫截面為方形。

本技術方案設計了一種光催化氧化與生物降解一體化的反應器。采用其中一塊光催化板居中將反應器分為光催化氧化區和生物反應區。由于該隔離板的作用，可使生物反應區內微生物免受紫外照射而保持生物活性。下部曝氣器的曝氣，可使水在反應器內形成內循環，待處理水不斷通過生物反應區和光催化氧化區，從而提高水處理的效率。視光催化氧化區的大小，根據需要在紫外光源外側可以依次重復再設置若干光催化板和間隔的紫外光源，最外側，即靠近反應器內壁不限是光催化板或是紫外光源。

本實用新型的優點和有益效果：

本實用新型提供了一種光催化氧化與生物降解一體化的反應器，在本反應器中難降解有機廢水通過光催化氧化降解后在內部自然循環再進行生物降解，可以提高廢水處理的效率。

本反應器裝置結構緊湊，完全改變了現有反應器的結構，提供了一種高效快速節能的水處理技術，對保護環境，“節能減排”都具有十分重要的意義。

(四)附圖說明

圖1是一種光催化氧化與生物降解一體化的反應器示意圖：

圖2是圖1的俯視圖。