[實用新型]一種光催化-膜分離耦合工藝裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320175644.5
• 申請日: 2013-04-09
• 公開（公告）號: CN203212349U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋宏臣;王建明
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州中國科學(xué)院先進技術(shù)研究所
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/44
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 劉新年

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光催化氧化技術(shù)及其膜分離相關(guān)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及光催化-膜分離耦合工藝裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著工業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展，許多含有難以生物降解的有毒物質(zhì)的排放水不斷進入環(huán)境，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和人體健康帶來很大危害，如何有效地處理這些被環(huán)境污染的水成為環(huán)境領(lǐng)域的熱點。

光催化氧化技術(shù)是一種新型的水污染治理技術(shù)，具有高效、節(jié)能、適用范圍廣等特點，常用來處理難生物降解的有機物，具有廣泛的應(yīng)用前景。其中，光催化劑的使用有兩種形式：一是固定于載體上，二是懸浮分散在溶液中。對于負載型催化劑來說，污染物到達催化劑表面的質(zhì)量傳遞過程受到限制，從而使得光催化效率降低。懸浮態(tài)催化劑分布均勻，表面積較大，催化效率更高；但細小的光催化劑微粒不易為傳統(tǒng)的分離技術(shù)分離回收，重復(fù)利用率低，排出液易產(chǎn)生二次污染，嚴重限制了其應(yīng)用。

膜分離技術(shù)是近些年迅速發(fā)展起來的一種新型分離凈化技術(shù)。在水處理過程中，通過膜表面的微孔截留作用來達到分離濃縮水中污染物的目的，膜分離過程中一般無相變和二次污染，可在常溫下連續(xù)操作，具有能耗低、設(shè)備體積小、操作方便等優(yōu)勢。然而，膜污染問題導(dǎo)致膜通量下降，并縮短膜的使用壽命，盡管控制膜污染措施取得了一定的研究進展，但仍是膜分離技術(shù)發(fā)展的主要瓶頸。

光催化氧化技術(shù)和膜分離技術(shù)有各自的優(yōu)勢，但也存在各自的不足，在水處理行業(yè)將二者結(jié)合應(yīng)用的案例較少，光催化-膜分離耦合技術(shù)還不夠成熟。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種光催化-膜分離耦合工藝裝置，使其在分離凈化含有難降解有機物的水體時，既能快速高效分離凈化水體，又能控制膜污染問題。

為此，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

一種光催化-膜分離耦合工藝裝置，包括：上模、光催化單元、膜分離組件，所述光催化單元包括：石英玻璃、石英玻璃壓板和紫外輻照燈，所述紫外輻照燈用于提供殺菌消毒和光催化降解的紫外光源；所述上模的上端面中心位置設(shè)置有凹槽，用以固定所述石英玻璃；所述石英玻璃壓板將所述石英玻璃固定于所述上模上端面；所述膜分離組件包括：分離膜、分離膜支撐板和塑料篩網(wǎng)；所述分離膜支撐板固定于所述上模的下方，所述分離膜位于分離膜支撐板和上模之間，所述塑料篩網(wǎng)位于所述分離膜和分離膜支撐板之間。

進一步的，所述上模的側(cè)面設(shè)置有進水口和濃水出口。

進一步的，所述分離膜支撐板中間設(shè)置有產(chǎn)水通孔。

進一步的，所述分離膜支撐板的側(cè)面設(shè)置有產(chǎn)水出口。

進一步的，所述上模和所述分離膜支撐板之間設(shè)置有密封圈。

進一步的，所述上模與所述分離膜支撐板通過螺栓固定。

進一步的，所述上模與分離膜支撐板均為聚四氟乙烯板，所述石英玻璃壓板為不銹鋼板。

進一步的，所述光催化-膜分離耦合工藝裝置還包括：流體循環(huán)系統(tǒng)，所述流體循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)水泵、壓力表、旁路閥門、壓力調(diào)節(jié)閥、水槽、管路，所述循環(huán)水泵通過管路與所述水槽和所述壓力表相連接，所述旁路閥門通過管路與所述水槽和循環(huán)水泵相連接，所述壓力表通過管路與所述進水口相連接，所述濃水出口通過管路依次連接所述壓力調(diào)節(jié)閥和水槽；所述產(chǎn)水出口通過管路與水槽相連接。

進一步的，所述流體循環(huán)系統(tǒng)還包括：流量計，所述流量計包括第一流量計和第二流量計，所述第一流量計設(shè)置于所述壓力調(diào)節(jié)閥和水槽之間的管路上；所述第二流量計設(shè)置于所述產(chǎn)水出口和水槽之間的管路上。

進一步的，所述紫外輻照燈的外側(cè)設(shè)置有防護裝置。

本實用新型的光催化-膜分離耦合工藝裝置，將光催化和膜分離技術(shù)有機結(jié)合，既能解決光催化技術(shù)中光催化劑回收難的問題，又可以解決或者緩解膜污染問題；從而大大提高水處理的效率，而且本實用新型光催化-膜分離耦合裝置造型美觀、使用方便，適用于光催化-膜分離技術(shù)的研究及應(yīng)用。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種光催化-膜分離耦合工藝裝置的示意圖。

圖2為本實用新型實施例提供的一種光催化-膜分離耦合工藝裝置的A-A面剖視圖。

圖3為本實用新型實施例提供的一種光催化-膜分離耦合工藝裝置的B-B面剖視圖。