[實用新型]高效可循環利用光催化工業廢水處理裝置

有效

• 申請號: 201220350758.4
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN202766327U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 吳佐林
• 申請（專利權）人: 湖南先科環保有限公司
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/72;C02F1/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種水處理設備，具體地說是一種光催化工業廢水處理裝置。

背景技術

廢水深度凈化回用是企業節能減排的實施手段。在我國，有機工業廢水的產生量逐年增加，僅1995年我國工業廢水(不包括鄉鎮企業)排放量就為223億噸，含COD770萬噸、重金屬1823噸、砷1132噸、氰化物2504噸、揮發酚6366噸、石油類64341噸，其中僅123億噸廢水達標排放，其余部分，尤其是高濃度難降解有機工業廢水對環境造成了嚴重的污染，高濃度難降解有機工業廢水主要分布在化工、冶金、煉焦、染料等行業。

難降解有機工業廢水主要包括焦化廢水、造紙廢水、印染廢水等，具有水質復雜，危害性大，COD和BOD高，可生化性差等特點，其對環境造成了巨大的危害，排放物的環境污染問題已引起各國政府及環保部門的高度重視。國內外對于難降解有機工業廢水的處理方法主要有物理法、生物法和化學法。

高級氧化技術，由于其獨特的魅力近年來在廢水處理領域成為國內外研究的熱點。它主要是利用高活性羥基自由基進攻大分子有機物并與之反應，從而破壞有機物分子結構達到氧化去除有機物的目的，實現高效的氧化處理。

自從二氧化鈦光催化分解水被發現以來，基于半導體的光催化研究已經得到廣泛的關注。半導體二氧化鈦在波長小于387納米紫外光照射下，將在導帶和價帶上產生大量光生電子和光生空穴。吸附在二氧化鈦上的溶解氧、水分子等與電子空穴作用，產生氫氧自由基等氧化性極強的自由基。這些自由基通過與有機物之間的羥基加合、取代、電子轉移等可作用，可使有機物全部或接近全部礦化。因此，目前二氧化鈦被用于處理各種有機廢水，但處理方法比較簡單，只是將粉狀二氧化鈦投入有機廢水中，其中大量的二氧化鈦落入廢水中得不到光照，不能充分發揮作用，浪費了大量的資源，處理效率也較低。另外，現有的廢水處理裝置不能有效回收二氧化鈦，無法循環利用。

實用新型內容

為了克服上述問題，本實用新型提供了一種可循環利用、效率高、水質好的光催化工業廢水處理裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種高效可循環利用光催化工業廢水處理裝置，包括混合水箱、光催化反應室、光催化劑分離器，所述混合水箱頂部裝有攪拌機，上部設有進水管，下部設有光催化劑回流管、出水管，所述出水管通過水泵與光催化反應室的進水管相連；光催化反應室為多層結構，每層光催化反應室內上部設有紫外燈光源，中間為反應空間，下部設置鼓風曝氣管，鼓風曝氣管與設在光催化反應室外部的鼓風機相連，每層光催化反應室還設有溢水管，所述多層光催化反應室下方設有光催化劑分離器，所述光催化劑分離器呈料斗形，分為三個部分，上部裝有膜組件，中部裝有斜板填料，下部用來收集光催化劑。

進一步的，光催化反應室的兩端還設有一外加電場，所述外加電場由陽極、陰極和直流電源構成。

進一步的，所述陽極為石墨板電極，陰極為不銹鋼板電極，所述直流電源電壓為0～36V。

本實用新型具有以下技術效果：

（1）本實用新型前段采用混合水箱，使懸浮式二氧化鈦粉體與廢水混合組成懸浮體系，優點是能充分利用催化劑的活性，同時后分離處理采用斜板沉淀加微濾膜過濾組合減少納米二氧化鈦的流失率小于0.1%，讓光催化劑重復循環使用克服了傳統的固液分離難的問題。

（2）光催化反應室采用多層結構，節省了占地面積，提高了裝置的反應效率。在反應器中微曝氣不僅能使光催化劑與廢水充分混合，清洗微濾膜片，防止微濾膜堵塞，而且能提高溶解氧，結合過剩的電子，抑制表面光生電子和空穴的復合，提高光催化效率。

（3）光催化反應室增設外電場，使得光生電子和空穴分離，減少光生電子和空穴的復合幾率，使得具有強氧化性的空穴數量增加，增強光催化劑氧化有機物的效率，同時使得光催化劑和廢水充分混合，充分利用催化劑的活性。

本實用新型集成了光催化的高級氧化技術、超濾膜膜分離技術以及工業水處理技術，廢水經過處理后，有機物去除率達97％以上，脫鹽率達50％以上，出水水質無色、澄清、無味，達到工業純水的標準。該方法能高效去除難降解有機工業廢水中的污染物，實現此類廢水的凈化回用。

附圖說明

圖1為本實用新型主視圖。

圖2為本實用新型俯視圖。