[發明專利]一種光催化與好氧生物結合的雙重內循環水處理器及其工作方法有效

申請號：	201210421922.0	申請日：	2012-10-30
公開（公告）號：	CN102874994A	公開（公告）日：	2013-01-16
發明（設計）人：	王燕;閆晗;馬德方;韓綺;高寶玉;岳欽艷;李倩	申請（專利權）人：	山東大學
主分類號：	C02F9/14	分類號：	C02F9/14;B01J21/18;B01J37/02;C02F3/12;C02F1/32
代理公司：	濟南金迪知識產權代理有限公司 37219	代理人：	呂利敏
地址：	250100 山***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種光催化生物結合雙重循環水處理及其工作方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種光催化與好氧生物結合的雙重內循環水處理器及其工作方法，屬于污廢水處理設備的技術領域。?

背景技術

在污廢水處理中，處理設備與技術至關重要，處理設備的好壞與處理技術的優劣直接影響了污廢水處理的效果，目前使用的各種水處理設備與技術，均是對于特定的污廢水來說的，其處理效果基本上能達到排放要求，但這些水處理設備在使用過程中具有一定的局限性，如需推廣使用則必須進行較大改進。而且使用現有水處理器對于較為復雜的、難生物降解的污廢水進行處理還需要針對所含雜質調配各種化學試劑，成本偏高，而且在添加時稍有不當還會對水資源造成二次污染。因此采用一種非添加劑的水處理方式來處理難生物降解污水成為污廢水處理界的主要研究內容。?

利用光催化技術處理難降解的有機廢水是現有技術中正在探尋的新工藝：如中國專利CN201762164U公開了一種懸浮活性炭光催化臭氧水處理裝置，是由光催化反應筒、紫外光源和分離器組成。光催化反應筒下端蓋上設有進水口和進氣口，在下封蓋的內側設有氣體整流罩，其管口上設分布器，氣體整流罩上部同心安裝導流筒，導流筒外部為光催化反應筒，與分離器相聯接。石英管從分離器頂部穿過，直接深入導流筒內，并通過紫外光燈管固定板固定。紫外光燈管安裝于石英管內，導線伸出外部。本發明懸浮活性炭光催化臭氧水處理裝置，通過氣提作用使顆粒活性炭處于懸浮運動狀態，在一個裝置內實現固體催化劑和紫外光協同催化臭氧生成羥基自由基（OH·），反應器效率高；升降流區密度差形成的液體循環，增強了臭氧化氣體和液體間的傳質作用，同時降流區的液體向下流運動形成臭氧化氣體的夾帶效應，增加了臭氧化氣體在反應器內停留時間，極大地提高了臭氧的利用率。雖然該專利是結合臭氧和光催化處理難降解的有機廢水，但是曝氣過程需要臭氧，增加了生產成本；催化過程還會產出臭氧，臭氧的收集和儲存也會增加處理的安全系數。而且該專利中僅針對難降解的廢水進行處理，并未提及和涉及處理廢水中有機物的技術方案。?

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種光催化與好氧生物結合的雙重內循環水處理器。?

本發明還提供一種利用上述水處理器處理污水的應用方法。?

本發明的技術方案如下：?

一種光催化與好氧生物結合的雙重內循環水處理器，包括反應筒、在反應筒的軸向位置自上而下設置有三相分離器和氣提筒，在反應筒的頂部設置有出氣管與所述的三相分離器相連，在反應筒上部的筒壁上設置有出水口，在反應筒的底部設置有進水管與氣提筒的底端相對，在氣提筒底部環繞設置有曝氣盤，曝氣盤上具有供污水下流的微孔，所述曝氣盤將反應筒分成沉降區和回流區兩個部分；在氣提筒內設置有紫外光光源和二氧化鈦的輕質顆粒；在反應筒的沉降區填充有好氧活性污泥。?

根據本發明優選的，所述氣提筒與曝氣盤相連的部位內徑是氣提筒上部內徑的1/2。此設計的優點在于，通過減小的氣提筒下部的內徑增加廢水流注入的水壓，使污水與二氧化鈦的輕質顆粒充分混合。?

根據本發明優選的，所述二氧化鈦輕質顆粒為負載有二氧化鈦的活性炭顆粒，所述二氧化鈦輕質顆粒的堆積密度為0.3-0.5kg/L、比表面為1500-2000m²/g，粒徑范圍2-4mm，吸水率為300-450%；所述二氧化鈦的輕質顆粒按重量百分比包括如下原料：?

活性炭顆粒：85-90份；?

二氧化鈦：4-8份。?

所述二氧化鈦輕質顆粒的制備方法，包括步驟如下：?

（1）使用磁力恒溫攪拌器在25℃下將分析純的鈦酸丁酯、分析純的冰乙酸依次加入無水乙醇中，攪拌15~20min，得到均勻透明的淡黃色溶液；所述鈦酸丁酯、冰乙酸和無水乙醇的體積份數分別為：?

鈦酸丁酯：4.5-6份；?

冰乙酸：0.8-1.2份；?

無水乙醇：12-18份；?

優選的，所述鈦酸丁酯、冰乙酸和無水乙醇的按照體積比分別為：?

鈦酸丁酯：5份；?

冰乙酸：1份；?