[實用新型]一種利用光照高效降解有機染料廢水的裝置

有效

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• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN203284274U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 喻愷;羅啟仕;孫成;楊紹貴;朱杰
• 申請（專利權）人: 上海市環(huán)境科學研究院;南京大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/30
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權代理有限公司 31253
• 代理人: 肖愛華

技術領域

本實用新型屬于染料廢水處理技術領域，涉及一種利用光照高效降解有機染料廢水的裝置。

背景技術

隨著染料與印染工業(yè)的發(fā)展，其生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水已成為當前最重要的水體污染源之一。染料廢水中含有大量的殘余染料和助劑，主要污染物包括懸浮物(SS)、化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、色度和酸性、堿性以及其他可溶性物質。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國印染企業(yè)每年排放的廢水量達300萬噸～400萬噸，在印染加工過程中染料的損失量約為10%～20%，其中一半流入水環(huán)境中（印染廢水的危害及源頭治理舉措，朱宏飛，環(huán)境科學與管理，2007）。這種廢水如果不進行治理，會對受納水體產(chǎn)生有機污染，不僅使水體帶有各種不愉快的顏色，而且還會對水體的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞作用。目前常用的染料廢水脫色方法都不能被單獨有效地使用。例如：絮凝處理法能有效地對不溶性染料(如分散染料)進行脫色,但對溶解性染料作用卻不大，并且在絮凝過程中還會產(chǎn)生大量的污泥,它本身既能產(chǎn)生污染物也會增加處理費用；臭氧氧化處理法雖能較為有效地對很多染料(分散染料除外)進行脫色，但不能有效地除去COD，而且脫色效果會因廢水中雜質的存在而降低，增加了臭氧的消耗量和處理費用；活性炭吸附法不適用于不溶性染料；生物處理法會因染料對生物的毒性作用而不能有效地脫色。化學氧化法可將其直接礦化或通過氧化提高污染物的可生化性，同時還對環(huán)境類激素等微量有害化學物質的處理方面有很大的優(yōu)勢。而普通的化學氧化存在多種弊端如：氧化降解速率不夠高，設備要求嚴苛，反應環(huán)境惡劣等。這些弊端嚴重影響了用化學氧化法降解處理有機染料廢水的工業(yè)化和商業(yè)化運作。

隨著科技的發(fā)展進步，光照催化降解技術因其獨有的綠色低成本優(yōu)勢在眾多的新型水處理技術中開始嶄露頭角。但是，常規(guī)的光催化降解技術主要是基于紫外光照的。由于自然光照中紫外部分較少，又人工紫外光成本過高，所以可見光催化技術成為光催化技術的一個發(fā)展方向。另外，在具體處理廢水時的一個客觀問題是當廢水色度較高時，可見光的透射性可能會因為染料的屏蔽作用而減弱，從而影響該技術的最終處理效果。因此，尋求快速，高效，低成本，常溫下易于操作的利用光照催化降解染料廢水技術并開發(fā)相應的設備裝置有中重要的實際意義。

鉍酸鈉是一種性能優(yōu)異，用途廣泛的新型材料，研究發(fā)現(xiàn)其具有較高的光催化活性和氧化性，在綠色治理環(huán)境污染中展露了廣闊的應用前景。

現(xiàn)有的有機染料廢水處理工藝對能耗與反應設備的需求相對較高，而現(xiàn)有的基于鉍酸鈉的染料廢水處理裝置大多只利用到鉍酸鈉的一種性能（光催化活性或氧化性），處理效果不理想。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種將鉍酸鈉的氧化性能與光催化降解性能結合的，利用光照高效降解有機染料廢水的裝置，該裝置用簡便方法即可實現(xiàn)對有機染料廢水的處理。

本實用新型的技術方案如下：

一種利用光照高效降解有機染料廢水的裝置，它包括一投加有鉍酸鈉與硝酸銀合成的鉍銀氧化物可對有機染料廢水進行脫色的脫色反應器，還包括一投加有鉍酸鈉催化劑可利用光照對有機染料廢水進行降解的礦化反應器；脫色反應器和礦化反應器均帶有攪拌器；在脫色反應器和礦化反應器底層均布有過濾網(wǎng)；礦化反應器器壁透明，可透射光，在礦化反應器周圍環(huán)繞有可見光光源；脫色反應器和礦化反應器之間通過泵和管道連接。

礦化反應器的照射光源可以是太陽光或可見光光源（如探照燈等）。當天氣晴朗時，將礦化反應器暴露在太陽光強光照射下，可不必采用可見光光源照射；當自然光照較弱時，開啟環(huán)繞在反應器周圍的可見光光源，采用可見光光源照射。

進一步地，裝置進水口通過泵和管道與脫色反應器入口連接，礦化反應器出口通過泵和管道與裝置出水口連接。

更進一步地，裝置進水口還設有格柵池。

上述裝置中，脫色反應器與礦化反應器可以為各種形狀，但是一般為更好的液固相接觸可以選擇為圓柱型；脫色反應器壁材料可以為不銹鋼或耐腐蝕性塑料材質；礦化反應器壁透明，一般為鋼化玻璃或透明耐腐蝕性塑料，對波長為600nm以下的光照具有較好的透射性能。反應器中濾網(wǎng)為耐腐蝕性材料，篩網(wǎng)尺寸150-250目。為保證光線的穿透性，礦化反應器直徑不宜過大，一般為0.5-1.5m。單個可見光光源功率保持在500W以上。