[實用新型]一種可磁分離光催化污水處理裝置

無效

• 申請號: 201020692545.0
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN201962095U
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 張秀玲;孫東峰;韓一丹;袁學德;王靜
• 申請（專利權）人: 大連大學
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 胡景波

技術領域

本實用新型屬于水處理領域，具體涉及一種間歇式光催化污水處理裝置。特別涉及一種能夠充分利用太陽光，且在處理結束后能通過磁場回收催化劑，避免產生二次污染同時實現催化劑的循環利用，最終實現提高催化劑的催化效率和降低處理成本的一種間歇式光催化污水處理裝置。

背景技術

工業廢水的綜合治理問題目前已成為環境科學界亟待解決的一大難題。在污水處理領域，懸漿型光催化反應器因其高比表面積和良好的分散性，同時反應液和催化劑之間幾乎不存在質量傳遞的限制，因而光催化降解效率極高，而受到普遍的關注，相繼開發出各類形式的懸浮式反應器，如鼓泡床式、降膜式、復合拋物線等，用以提高光的利用率和催化效率。然而，由于所需催化劑非常細小，常規分離方法難以將催化劑分離，這使得懸浮式反應器工程放大受到限制。

TiO₂作為一種高活性的光催化劑能夠徹底氧化分解許多難降解的有機污染物，且具有無毒、催化活性高、無二次污染等優點，因此在有機物污水處理方面具有極其重要的應用價值。而目前TiO₂所涉及的光催化反應器大多是采用紫外燈作為光源來激發TiO₂光催化劑，結構復雜，制造成本、處理成本較高，使用壽命短，這限制了光催化技術的大規模應用。

發明內容

針對上述問題，本實用新型提供一種能充分利用太陽光，降低制造成本和處理成本的一種間歇式光催化污水處理裝置。

本實用新型提供的可磁分離光催化污水處理裝置，包括支架、固定于支架上的裝有磁性催化劑的直型玻璃反應器和通過螺絲固定在支架的電磁鐵；在直型玻璃反應器上部設置有進水口，直型玻璃反應器下部設置有出水口和進氣口；直型玻璃反應器的出水口端與電磁鐵緊鄰；出水口與排水管相連；進氣口通過進氣管與鼓風機相連。

所述的直型玻璃反應器和電磁鐵均為圓柱型，且二者的軸線相重合并且該軸線與水平面之間的角度為0°＜θ≤90°；

所述的直型玻璃反應器為直型石英玻璃反應器、直型有機玻璃反應器或直型鋼化玻璃反應器。

優選的，所述的磁性光催化劑為申請人在ZL200710012315.8中所要求保護的催化劑，即可磁分離同時具有較高可見光活性的TiO₂-MFe₂O₄類催化劑，M為Co、N或Zn。但不局限于改催化劑，而應該理解為任何一種已知的磁性光催化劑。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型提供的裝置結構簡單，制造成本低，其處理結束后能通過磁場將催化劑回收，且回收催化劑的過程非常便捷易行。

附圖說明

圖1是一種可磁分離光催化污水處理裝置主視圖；

圖2是圖1的左視圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1和圖2所示的一種可磁分離光催化污水處理裝置，包括支架1、固定于支架1上的裝有磁性催化劑2的直型玻璃反應器3和通過螺絲固定在支架1的電磁鐵4；在直型玻璃反應器3上部設置有進水口5，直型玻璃反應器3下部設置有出水口6和進氣口7；直型玻璃反應器3的出水口6端與電磁鐵4緊鄰；出水口6與排水管10相連；進氣口7通過進氣管8與鼓風機9相連。其直型玻璃反應器3和電磁鐵8均為圓柱型，且二者的軸線相重合并且該軸線與水平面的角度為0°＜θ≤90°。直型玻璃反應器3為直型石英玻璃反應器、直型有機玻璃反應器或直型鋼化玻璃反應器。所述的磁性催化劑2選用申請人在ZL200710012315.8中所要求保護的催化劑，即可磁分離同時具有較高可見光活性的TiO₂-MFe₂O₄類催化劑，M為Co、N或Zn。

使用該裝置時，需將裝置放置在太陽光下照射，①將適量的TiO₂-CoFe₂O₄催化劑放入直型反應器3中，關閉出水口6和進氣口7閥門；②通過進水口5將待處理污水加入直型反應器3中，打開鼓風機9和進氣口7的閥門，光催化劑分散在溶液中，在光照作用下使污水不斷被降解；③當光催化處理完全后，關閉進氣口7的閥門和鼓風機9；④開啟電磁鐵4，待磁性催化劑全部沉降至直型反應器底部后打開出水口6的閥門，通過排水管10將處理后的水排出；⑤待直型反應器3中的水排放結束關閉出水口6的閥門。重復②-⑤操作步驟，循環使用光催化劑進行光催化污水處理。催化劑能在所處理污水中充分分散，且在處理結束后能通過磁場回收催化劑，避免產生二次污染同時實現催化劑的循環利用，最終還實現了提高催化劑的催化效率和降低處理成本的目的。