[實用新型]太陽能光電催化協同消減重金屬離子與有機污染物的污水處理裝置

有效

• 申請號: 201420564925.4
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN204151116U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 朱納鑫;石曉東;王春春;胡靜濤;唐家振;陳瑤;白雷;王齊
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: C02F1/467
• 分類號: C02F1/467
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本實用新型涉及一種污水處理裝置，具體涉及一種太陽能光電催化協同消減重金屬離子與有機污染物的污水處理裝置。

背景技術

目前處理污水主要技術中的還原沉淀法、化學絮凝法、光催化等物理化學方法。

例如，公開號為CN202671357U的專利文獻提出了一種光電兩用型太陽能污水處理設備，包括，供能系統和污水處理設備；供能系統包括太陽能電池組件和光電兩用控制柜，其中太陽能電池組件包括太陽能光伏板和蓄電池組；污水處理設備包括通過管道依次連通的進水井、厭氧池、缺氧池、曝氣池和沉淀池，沉淀池中設有導流筒，沉淀池通過污泥泵回流污泥至厭氧池。本實用新型結構合理、占地面積小，光電兩用、程序化控制，具有遠程監控的功能。

或者，如公開號為CN202865065U的專利文獻提供了一種光電互補太陽能微動力污水處理系統，包括進水調節池、厭氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、生態濕地池和出水井，本實用新型提供了一種方便高效的新型農村生活污水處理實用性很強的技術，該技術應用廣泛，對我國農村生活污水都可使用，對集鎮等大型生活污水處理也適用，而且效果顯著。

這些方法雖然在處理污水有一定的效果，但是存在二次污染、殘留高、共存有機物去除率低、太陽光利用率低等問題。

要采用對污水中的有機污染物以及重金屬進行去除，較為常用的方法是采用電化學催化方法，將電源兩極連上電極對，對污水進行電解反應，從而去除有機物以及重金屬。

但這類方法由于需要通電進行，因此在電能上有較多消耗。如何采用一種能夠節電的方法來實現污水中有機物以及重金屬物的有效去除，是有待解決的問題。

發明內容

為了解決現有技術所存在的問題，本實用新型提出了一種污水處理裝置，利用太陽能進行光電催化，同時將太陽能轉換為電能進行儲存，在缺乏光照的條件下，反應依然可以持續進行。

一種太陽能光電催化協同消減重金屬離子與有機污染物的污水處理裝置，包括用于電解污水的電解槽、電極對以及連接電極對的電源，所述電源為太陽能電池，且所述電極對中其中一者為光催化電極，所述污水處理裝置還包括連接于所述太陽能電池兩端的光照電路，包括：

照明元件，用于為光催化電極照明；

光敏開關，用于根據檢測到的光照切換光照電路的通斷狀態。

所述電解槽由透光性材料制成，所述光照電路設于電解槽外側，且與光催化電極位置對應，所述透光性材料包括玻璃。

所述太陽能電池為染料敏化太陽能電池。

染料敏化太陽能電池具有成本低，太陽能轉化效率高的優點，適合用于持續運行的污水處理裝置。

照明元件有多種，出于成本以及需求的考慮，可選的，所述照明元件為LED燈。由于本身光催化電極的面積不需要非常大，LED燈的光照亮度以及面積已經能夠滿足光催化電極的光照需求，而同時LED燈具有能耗小，占用空間小等優點，適合作為用于光催化電極的照明元件。

光敏開關通過光敏元件感測太陽光照，并在檢測不到太陽光的時候導通光照電路，可選的，所述光敏開關包括：

模擬開關，連接于所述照明元件供電電路中；

光敏元件，連接于所述模擬開關的控制端。

光敏開關中可選的模擬開關以及光敏元件種類較多，可選的，所述模擬開關為NPN三極管，所述光敏元件為光敏電阻，所述光照電路還包括第一電阻和第二電阻，其中：

NPN三極管集電極經第一電阻連接至太陽能電池的正極，發射極經照明元件連接至太陽能電池的負極；

所述第二電阻一端連接至NPN三極管基極，另一端連接至太陽能電池的正極；

所述光敏電阻一端連接至NPN三極管基極，另一端連接于照明元件與太陽能電池之間。

該電路構成簡單，且能耗較小。光敏電阻在太陽光光線充足的情況下阻值為5KΩ，在太陽光較暗時約為0.8MΩ。通過光敏電阻與NPN三極管的配合，達到光敏開關的效果。

本實用新型的有益效果是：加入光照電路，實現了自然光—照明光的自動切換，提高了對太陽光的利用效率，清潔環保；采用的光催化電極，增強了對實際污水中重金屬和有機污染物的協同降解效果。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例的結構示意圖；

圖2為當前實施例的光照電路示意圖。

具體實施方式

現結合說明書附圖和具體實施例，對本實用新型進行詳細的解釋。