[實用新型]一種廢水廢氣光降解裝置及其系統

無效

• 申請號: 200820222676.5
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN201296683Y
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 王麗莉;孔德鵬;汪艦;郭昭龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;B01D53/34
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司
• 代理人: 商宇科

技術領域

本實用新型涉及一種廢水廢氣處理裝置及其系統，尤其是一種廢水廢氣光降解裝置及其系統。

背景技術

二氧化鈦是一種能被紫外線活化的半導體。在紫外光的照射下，二氧化鈦能夠除去流體(包括空氣和水)中的毒物，把有害的污染物分解成環境可接受的副產物。例如：二氧化鈦可以分解煙中的焦油、有機物、細菌、病毒、霉菌以及其他的有機物。在光氧化降解過程中，需要的反應活性的表面積越大越好，這樣才能處理大量的污水、廢氣。

國外20世紀90年代，就有人提出用二氧化鈦光催化劑修飾的石英光纖作為紫外光的傳播介質構筑用于廢氣廢水處理的光纖式光催化反應器。他們期望將光纖傳導光與光纖負載催化劑兩者相結合，提高紫外光的傳輸效率制造高效率廢棄廢水光降解裝置。但是，將二氧化鈦光催化劑涂敷在普通的石英光纖表面或聚合物包層石英光纖的表面，通過紫外光在光纖中傳播時的泄漏模式，使得光在光纖中的軸向傳輸的距離很有限，反應器長度一般不超過50厘米。所以，至今，研究開發的光纖型廢氣廢水處理器中多采用較粗的裸露石英纖維束。但是，這種光纖束又硬而脆，在涂膜和反應器制作過程中極易發生斷裂。

顯然，以上現有技術對于大規模處理廢水廢氣是不適用的。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決背景技術中所述的裸露的石英纖維在涂膜和反應器制作過程中極易發生斷裂，絕大部分的傳輸光在靠近光輸入端的側面被折射出纖維，從而大大縮短了光在光纖中的軸向傳輸的距離的技術問題，從而提供一種基于以納米二氧化鈦光催化劑修飾的微結構光纖制成的光纖式光催化流體凈化裝置即廢水廢氣光降解裝置。

本實用新型的技術解決方案是：本實用新型是一種廢水廢氣光降解裝置，其特殊之處在于：所述廢水廢氣光降解裝置包括微結構光纖單體，所述微結構光纖單體包括光纖基質、空氣孔道、空氣孔道內表面上設置有二氧化鈦納米粒子層。

上述的二氧化鈦納米粒子呈膜狀設置在空氣孔道內表面上。

上述的孔道為多個，且成微結構光纖特征的周期性分布。

上述的廢水廢氣光降解裝置是由一個或多個微結構光纖單體組成。

上述的微結構光纖單體是微結構聚合物光纖單體。

一種廢水廢氣光降解系統，包括光源、廢水廢氣儲罐、抽氣抽水泵及分別和廢水廢氣儲罐、抽氣抽水泵電連接的控制器，其特殊之處在于，該系統還包括廢水廢氣光降解裝置，所述廢水廢氣儲罐通過抽氣抽水泵接入廢水廢氣光降解裝置；所述光源使入射光線照射在組成廢水廢氣光降解裝置的微結構光纖單體的包層的方向上。

上述的光源是紫外光源或太陽光。

上述的廢水廢氣光降解裝置為多個串聯、并聯、串聯-并聯或并聯-并聯在一起。

本實用新型的用于廢水廢氣光降解的微結構聚合物光纖陣列孔道的內表面上設置有二氧化鈦納米粒子，大大提高了二氧化鈦光催化劑的附載率，我們用太陽光作為光源從光纖包層方向入射，使受光面積大大增加，從而使處理系統規模可以無限大，從而為使用本實用新型構建一套基于微結構彌散光纖負載的納米TiO₂光催化廢水廢氣處理系統奠定了基礎；并且本實用新型的可透紫外光的彌散微結構聚合物光纖負載TiO₂，使得本實用新型能夠高效長距離側面吸收紫外光，進一步使受光面積增加、提高了光催化效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的組成廢水廢氣光降解裝置的微結構光纖單體端面結構示意圖；

圖2是本實用新型的廢水廢氣光降解系統示意圖；

圖3是本實用新型的廢水廢氣光降解系統中的多個廢水廢氣光降解裝置并聯時的示意圖；

圖4是本實用新型的廢水廢氣光降解系統中的多個廢水廢氣光降解裝置串聯-并聯時的示意圖；

圖5是本實用新型的廢水廢氣光降解系統中的多個廢水廢氣光降解裝置并聯-并聯時的示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型的廢水廢氣光降解裝置包括用于廢水廢氣光降解的微結構聚合物光纖單體1，本實用新型的微結構聚合物光纖單體1包括光纖基質2、孔道3、外包層4，光纖基質2設置在外包層4內，光纖基質2中設置有孔道3，孔道3的內表面上設置有二氧化鈦納米粒子層5，較佳的方式是將二氧化鈦納米粒子呈膜狀設置孔道3的內表面上。

孔道3至少是一個也可以為數百個，當孔道3為數百個時，孔道3成微結構光纖特征的周期性分布。