[實用新型]一種用于水處理的光催化反應裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220047124.1
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN202482101U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁葉民;馬建鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇星晨環(huán)保集團有限公司
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/72
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;李曉峰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于環(huán)境保護中污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于水處理的光催化反應裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的水處理方法效率低、成本高、存在二次污染等問題，污水治理一直得不到好的解決。納米技術(shù)的發(fā)展和應用很可能徹底解決這一難題。1972年，A.Fujishima和K.Honda在n型半導體TiO₂電極上發(fā)現(xiàn)了水的光電催化分解作用，TiO₂氧化活性較高，化學穩(wěn)定性好，對人體無毒害，成本低，無污染，應用范圍廣，因而最受重視，是目前應用最廣泛的納米光催化材料，也是最具有開發(fā)前途的綠色環(huán)保型催化劑。

研究表明，納米TiO₂能處理多種有毒化合物，可以將水中的烴類、鹵代烴、酸、表面活性劑、染料、含氮有機物、有機磷殺蟲劑、木材防腐劑和燃料油等很快地完全氧化為CO₂、H₂O等無害物質(zhì)。但到目前為止納米光催化TiO₂技術(shù)仍未在廢水處理方面得到廣泛應用，主要是因為納米顆粒分離困難，沒有簡單適用的處理設(shè)備。

通過納米顆粒在載體表面負載，可以解決顆粒分離的問題。但負載有納米顆粒的載體浸泡于水中的時候，激發(fā)光必須透過較厚(往往是數(shù)厘米以上)的溶液才能照射到催化劑上。而事實上，無論是在紫外光區(qū)還是可見光區(qū)，有機物溶液(尤其是帶色有機物廢水)都會有不同程度的光吸收，這勢必會引起激發(fā)光不同程度的光損失，使得到達催化劑表面的光強度下降，從而使得光生電子和空穴的產(chǎn)率下降，最終使得污染物的降解效率降低。

專利CN100509639C公開了一種斜板式光電催化反應器，可以獲得較好的水相薄膜促進光催化反應，但燈置于斜板外側(cè)，會有光的損失。同樣，CN101774661A，CN102030387A，CN101993129A幾個專利公開的方法都是將激發(fā)光源放置于催化劑負載板的側(cè)面，會有光能的損失。為了提高降解效率，只能提高激發(fā)光源的功率，這樣就增加了運行能耗。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于水處理的光催化反應裝置。該裝置的網(wǎng)狀筒體軸向水平放置，使該網(wǎng)狀筒體的下半部分置于待處理污水中，連續(xù)滾動，可以在網(wǎng)狀筒體上形成較薄的液膜，網(wǎng)狀筒體呈錐臺形，有利于液體流動，網(wǎng)狀筒體有多層，網(wǎng)狀筒體的上部設(shè)有反光罩，以充分利用紫外光，并使得網(wǎng)狀筒體的內(nèi)外面都可以參與催化反應，擴大了反應面積。

本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種用于水處理的光催化反應裝置，包括至少一層網(wǎng)狀筒體，所述網(wǎng)狀筒體的表面負載有TiO₂涂層，所述網(wǎng)狀筒體的兩端均設(shè)有網(wǎng)狀封頭和空心軸，所述的空心軸內(nèi)套有石英管，所述的石英管內(nèi)設(shè)有紫外光源，所述的網(wǎng)狀筒體軸向水平設(shè)置，且所述網(wǎng)狀筒體的上部設(shè)有反光罩。所述反光罩罩住網(wǎng)狀筒體的上部，沒有被反光罩罩住的網(wǎng)狀筒體的其余部分浸沒在待處理的廢水中。優(yōu)選的反光罩罩住網(wǎng)狀筒體的上半部分，網(wǎng)狀筒體的下半部分浸沒在待處理的廢水中。

上述的用于水處理的光催化反應裝置，其在于所述的網(wǎng)狀筒體為錐臺形，所述反光罩的形狀與所述網(wǎng)狀筒體的上部形狀相吻合。錐臺型網(wǎng)狀筒體側(cè)面的傾斜角度α為10°～20°。

上述的用于水處理的光催化反應裝置，其在于所述的網(wǎng)狀筒體為1～6層。優(yōu)選為2～4層。更進一步優(yōu)選為3層。

上述的用于水處理的光催化反應裝置，其在于所述反光罩的內(nèi)側(cè)為鏡面或涂有反光材料。

操作時，將網(wǎng)狀筒體軸向水平設(shè)置在污水池中，將網(wǎng)狀筒體的下半部分的盡量多的浸沒在待處理污水中，打開紫外燈，由電機帶動空心軸和網(wǎng)狀筒體轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速在25～30轉(zhuǎn)/分鐘，網(wǎng)狀筒體為多層時，各層的網(wǎng)狀筒體可以以相同的速度轉(zhuǎn)動，或通過多個電機或一個電機帶動變速齒輪以不同的速度轉(zhuǎn)動。

本實用新型的有益效果是：

裝置的網(wǎng)狀筒體連續(xù)滾動，可以形成較薄的液膜；錐臺形網(wǎng)狀筒體有利于液體流動形成液膜，而不是水滴，紫外光源置于網(wǎng)狀筒體內(nèi)部可以保證激發(fā)光不流失浪費。

試驗證明：對于含金橙II濃度在100mg/L的廢水，經(jīng)過設(shè)有有三層網(wǎng)狀筒體的該設(shè)備持續(xù)處理3h之后的出水金橙II的去除率達90％。

附圖說明

圖1是本實用新型裝置的的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是設(shè)有反光罩的網(wǎng)狀筒體的示意圖。

圖3是去除反光罩后網(wǎng)狀筒體示意圖。

圖4是網(wǎng)狀筒體內(nèi)層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是反光罩形狀示意圖。