[實(shí)用新型]一種有機(jī)廢水二級(jí)處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220128283.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202625964U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐紅勇;劉宏源;趙進(jìn)炎;杜偉;李曉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 煙臺(tái)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/08
• 分類號(hào): C02F9/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一、所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種二氧化鈦光催化降解有機(jī)廢水二級(jí)處理裝置，既可以有效地處理生活以及工業(yè)有機(jī)廢水，也可供光催化實(shí)驗(yàn)用，在光催化反應(yīng)器領(lǐng)域具有獨(dú)特的實(shí)用價(jià)值。

二、背景技術(shù)

隨著近年來(lái)環(huán)境污染及人類對(duì)環(huán)保的重視程度上升，治理印染、農(nóng)業(yè)、紡織、醫(yī)藥、造紙等人類生產(chǎn)生活中的有機(jī)廢水成為近年來(lái)研究的熱門(mén)。眾所周知，利用二氧化鈦光催化降解有機(jī)物，最終可把有機(jī)物降解為對(duì)環(huán)境無(wú)污染的CO₂和H₂O等無(wú)機(jī)物，并且在此過(guò)程中沒(méi)有二次污染、催化劑可以循環(huán)降解。但有關(guān)二氧化鈦光催化降解的研究多處于實(shí)驗(yàn)階段，傳統(tǒng)的二氧化鈦利用形式主要采用微納米粉，這種應(yīng)用機(jī)制存在反應(yīng)后分離、回收困難等問(wèn)題，而現(xiàn)階段采用的負(fù)載固定二氧化鈦技術(shù)還不是很成熟，并且會(huì)帶來(lái)其光催化效率的降低，使得二氧化鈦光催化技術(shù)的應(yīng)用受到限制。現(xiàn)有技術(shù)中，通常用于二氧化鈦光催化降解有機(jī)污染物的反應(yīng)器有懸浮態(tài)反應(yīng)器和固定床反應(yīng)器，但它們催化效率、實(shí)用性、催化劑的回收利用情況均不理想。現(xiàn)有《一種處理難降解有機(jī)物的光電催化裝置》(專利號(hào)：201110281663.1)雖然提出了循環(huán)催化的構(gòu)想，但其不具有攪拌功能、紫外光利用率不是很高，且其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，設(shè)計(jì)一種高效、實(shí)用、集約的光催化反應(yīng)裝置具有極其現(xiàn)實(shí)的意義。

三、發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有有機(jī)廢水處理裝置效率低、實(shí)用性差、循環(huán)利用率低的技術(shù)不足，本實(shí)用新型提供了一種高效、實(shí)用、集約的機(jī)廢水二級(jí)處理裝置。

本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：有機(jī)廢水二級(jí)處理裝置，外形為圓柱立式，采用一、二兩級(jí)反應(yīng)室；一級(jí)反應(yīng)室采用二氧化鈦纖維為催化劑，內(nèi)置三個(gè)矩形的粘有二氧化鈦纖維的帶孔板與三個(gè)帶有玻璃外罩的紫外燈相間分布，提高光利用率，并固定于同一軸上，上部與一電機(jī)相連，頂部設(shè)一pH計(jì)便于調(diào)試反應(yīng)液pH值，頂側(cè)部設(shè)一進(jìn)水口、底部和底側(cè)部各設(shè)一個(gè)水閥；二級(jí)反應(yīng)室采用活性炭和二氧化鈦纖維混合物為催化劑，頂部設(shè)一紫外燈管，底部設(shè)一空氣鼓泡器(補(bǔ)充氧氣并起攪拌作用)和一活性炭、二氧化鈦纖維藥品槽，底側(cè)部設(shè)一出水口，并在出水口內(nèi)側(cè)設(shè)一濾膜阻隔二氧化鈦纖維隨液體的排出而流失，提高回收率；外設(shè)一適當(dāng)功率電動(dòng)機(jī)。

本實(shí)用新型有益效果是：

1、采用兩級(jí)反應(yīng)室，分級(jí)催化降解，提高了降解效率；

2、此裝置綜合了懸浮態(tài)和固定床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)了二者各自不足，既可固定催化劑，也可直接投加催化劑，靈活實(shí)用；

3、巧妙的將內(nèi)轉(zhuǎn)式與紫外燈、粘有二氧化鈦纖維的帶孔板有機(jī)結(jié)合的設(shè)計(jì)，不僅提高了紫外光的利用率，增加了催化劑與廢水的接觸面積，同時(shí)也起到了均勻攪拌的作用，避免降解死角的存在；

4、空氣鼓泡器的設(shè)計(jì)既能補(bǔ)充反應(yīng)所需的氧氣，也起到了均勻攪拌的作用；

5、紫外燈的內(nèi)置，既提高了紫外光的利用率，也避免操作者被紫外光照射所傷；

6、濾膜設(shè)計(jì)，提高了催化劑的回收率。

四、附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的裝置設(shè)計(jì)圖。

圖2是本實(shí)用新型裝置中粘有二氧化鈦纖維的帶孔板的設(shè)計(jì)圖。

圖1中，1.電源，2.電動(dòng)機(jī)，3.pH計(jì)，4.入水口，5.一級(jí)反應(yīng)室，6.帶有玻璃罩的紫外燈，7.粘有二氧化鈦纖維的帶孔板，8.一級(jí)出水口，9.水閥，10.入氣口，11.二級(jí)反應(yīng)室，12.空氣鼓泡器，13.二級(jí)出水口，14.濾膜，15.活性炭、二氧化鈦纖維藥品槽。

五、具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，有機(jī)廢水經(jīng)入水口(4)進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)室(5)，通過(guò)觀察pH計(jì)(3)調(diào)節(jié)廢水pH為最適。接通電源(1)，開(kāi)啟電動(dòng)機(jī)(2)與帶有玻璃罩的紫外燈(6)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)粘有二氧化鈦纖維的帶孔板(7)及帶有玻璃罩的紫外燈(6)以120r/min左右的速度下旋轉(zhuǎn)，也可將二氧化鈦直接投加到一級(jí)反應(yīng)室(5)中，轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高，以免影響催化效果，并可隨時(shí)通過(guò)從一級(jí)出水口(8)接取反應(yīng)液，以便實(shí)時(shí)檢測(cè)有機(jī)物降解率。

將活性炭與二氧化鈦纖維混合物放進(jìn)二級(jí)反應(yīng)室(11)的活性炭、二氧化鈦纖維藥品槽(15)中。廢水在一級(jí)反應(yīng)室(5)中降解120min后開(kāi)啟水閥(9)，將廢水導(dǎo)入二級(jí)反應(yīng)室(11)中。開(kāi)啟二級(jí)反應(yīng)室(11)的帶有玻璃罩的紫外燈(6)與空氣鼓泡器(12)，氣體流速為300ml/min左右，反應(yīng)60min后，開(kāi)啟二級(jí)出水口(13)，測(cè)定其有機(jī)物濃度。濾膜(14)作用在于阻隔懸浮的催化劑等懸浮物，提高催化劑的回收率。本實(shí)用新型通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)表明：在一、二級(jí)反應(yīng)室的催化劑濃度、pH值均適宜等條件下，此二級(jí)處理裝置對(duì)廢水中的有機(jī)物一次降解率可達(dá)90％以上，固定于粘有二氧化鈦纖維的帶孔板(7)上的二氧化鈦纖維以及懸浮的二氧化鈦纖維因其難溶于水，經(jīng)簡(jiǎn)單水洗過(guò)濾、烘干回收利用，回收率可達(dá)85％以上。