[發(fā)明專(zhuān)利]一種處理難降解有機(jī)物的光催化反應(yīng)器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010153321.7
• 申請(qǐng)日: 2010-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101805040A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹長(zhǎng)春;崔赟璐;肖琳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/32
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/32
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微污染水源處理、光催化氧化技術(shù)領(lǐng)域，特別是處理飲用水中難降解有機(jī)物的光催化反應(yīng)器。

背景技術(shù)

飲用水水源的有機(jī)微污染已是普遍的現(xiàn)象，經(jīng)現(xiàn)有凈水工藝處理后水質(zhì)狀況并未得到改善，同時(shí)使飲用水的水質(zhì)安全性問(wèn)題日益突顯，成了人們健康生活的一大隱憂。由于光催化氧化能力極強(qiáng)，反應(yīng)條件溫和，幾乎能分解所有有機(jī)污染物直至形成二氧化碳和水，從而引發(fā)了光催化氧化技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域中的研究熱潮，光催化技術(shù)的每一進(jìn)展，都與反應(yīng)器裝置的不斷改進(jìn)有關(guān)，這既是其潛在應(yīng)用前景所推動(dòng)，同時(shí)也符合技術(shù)進(jìn)步發(fā)展的內(nèi)在要求。

目前光催化反應(yīng)器采用了固定膜式光催化和懸浮液式光催化兩種形式。固定膜式反應(yīng)器中TiO₂固定在載體上，減少了催化劑分離步驟，操作簡(jiǎn)單，廢水循環(huán)處理，催化劑連續(xù)使用，可實(shí)現(xiàn)催化與分離一體化，膜的穩(wěn)定性好，但是與污染物接觸面積受到限制，反應(yīng)速率不是很高；而懸浮液式反應(yīng)器中TiO₂懸浮在液相中，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，與污染物接觸面積大，反應(yīng)速率較高，但是催化劑難以回收，活性成分損失較大，反應(yīng)后必須過(guò)濾、離心分離、絮凝等。在近幾年的光催化氧化技術(shù)研究中，由于關(guān)鍵設(shè)備光催化反應(yīng)器缺少實(shí)用的核心技術(shù)，有關(guān)的研究皆停留在實(shí)驗(yàn)室階段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)引用水中有機(jī)微污染物難降解，光催化氧化處理效率低及光催化劑回用難的問(wèn)題，提供一種種用于處理飲用水中難降解有機(jī)污染物的光催化反應(yīng)器。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：反應(yīng)器主體部分由反應(yīng)器外殼、豎流式折板、石英套管、短波紫外照射燈、空氣管、進(jìn)水閥、出水閥組成。在紫外光照射和通氣條件下，光催化劑吸收光能，并對(duì)污染有機(jī)物進(jìn)行吸附，從而達(dá)到光催化降解的目的。該反應(yīng)器的紫外照射燈置于石英套管內(nèi)，廢水經(jīng)進(jìn)水閥進(jìn)入豎流式折板反應(yīng)器內(nèi)，經(jīng)過(guò)特定照射反應(yīng)時(shí)間后，從出水閥排出。

發(fā)明光催化劑反應(yīng)器體積小，處理效果好，操作和管理方便；反應(yīng)器器壁采用折板形式形成各向同性紊流，使溶液中的污染物質(zhì)與催化劑充分接觸，增大傳質(zhì)效果；同時(shí)反應(yīng)器中吸附于催化劑上的污染物質(zhì)在紊流作用下均能與紫外光接觸，發(fā)生光氧化降解，更新催化劑的活性表面，大大提高催化劑的使用壽命；反應(yīng)器集吸附與光催化氧化降解于一體，完美解決了單一功能的不足。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例裝置示意圖。

圖中標(biāo)記為：(1)短波紫外照射燈、(2)石英套管、(3)豎流式折板、(4)反應(yīng)器外殼、(5)出水閥、(6)進(jìn)水閥、(7)水泵、(8)空氣泵、(9)水管、(10)空氣管、(11)支架、(12)操作臺(tái)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

如圖1所示，水泵7、空氣泵8和支架11置于操作臺(tái)12上。反應(yīng)器外殼4中有豎流式折板3，短波紫外照射燈1置于石英套管2內(nèi)分別插在反應(yīng)器外殼4里；反應(yīng)器外殼4的一側(cè)有進(jìn)水閥6，另一側(cè)有出水閥5；廢水經(jīng)進(jìn)水閥6進(jìn)入反應(yīng)器外殼4中的折板紊流反應(yīng)區(qū)中，在短波紫外照射燈1照射和空氣管10通氣條件下，光催化劑吸收光能并對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行粘附，達(dá)到吸附與光催化降解的目的，經(jīng)過(guò)特定照射反應(yīng)時(shí)間后，從出水閥5排出。空氣泵8通過(guò)空氣管10與反應(yīng)器外殼4相接，以提供所需的通氣條件，通氣條件可由空氣泵8來(lái)調(diào)控。反應(yīng)器外殼4可通過(guò)支架11移動(dòng)。