[發(fā)明專利]一種用于處理有機(jī)廢水的光催化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510077069.9
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號(hào): CN104671392A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李夢洋;賈賀;張徐潔;蘇迪;蔡永杰;趙亞男;馬建鋒;王利平;王少莽;杜爾頓
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/78
• 分類號(hào): C02F1/78;C02F1/30
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)中污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于處理有機(jī)廢水的裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的水處理方法效率低、成本高、存在二次污染等問題，污水治理一直得不到好的解決。納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用很可能徹底解決這一難題。光化學(xué)及光催化氧化法是目前研究較多的一項(xiàng)高級(jí)氧化技術(shù)。所謂光催化反應(yīng)，就是在光的作用下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。光化學(xué)反應(yīng)需要分子吸收特定波長的電磁輻射，受激產(chǎn)生分子激發(fā)態(tài)，然后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新的物質(zhì)，或者變成引發(fā)熱反應(yīng)的中間化學(xué)產(chǎn)物。光化學(xué)反應(yīng)的活化能來源于光子的能量，在太陽能的利用中光電轉(zhuǎn)化以及光化學(xué)轉(zhuǎn)化一直是十分活躍的研究領(lǐng)域。研究表明，目前有多種半導(dǎo)體納米材料能處理多種有毒化合物，可以將水中的烴類、鹵代烴、酸、表面活性劑、染料、含氮有機(jī)物、有機(jī)磷殺蟲劑、木材防腐劑和燃料油等很快地完全氧化為CO₂、H₂O等無害物質(zhì)。但到目前為止納米光催化材料技術(shù)仍未在廢水處理方面得到廣泛應(yīng)用，主要是因?yàn)榧{米顆粒分離困難，沒有簡單適用的處理設(shè)備。

通過納米顆粒在載體表面負(fù)載，可以解決顆粒分離的問題。但負(fù)載有納米顆粒的載體浸泡于水中的時(shí)候，激發(fā)光必須透過較厚（往往是數(shù)厘米以上）的溶液才能照射到催化劑上。而事實(shí)上，無論是在紫外光區(qū)還是可見光區(qū)，有機(jī)物溶液（尤其是帶色有機(jī)物廢水）都會(huì)有不同程度的光吸收，這勢必會(huì)引起激發(fā)光不同程度的光損失，使得到達(dá)催化劑表面的光強(qiáng)度下降，從而使得光生電子和空穴的產(chǎn)率下降，最終使得污染物的降解效率降低。

臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧，通過氣水接觸設(shè)備擴(kuò)散于待處理水中，通常是采用微孔擴(kuò)散器、鼓泡塔或噴射器、渦輪混合器等。臭氧的利用率要達(dá)到90%以上是比較困難的，如果不充分利用，剩余臭氧還需要繼續(xù)處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于處理有機(jī)廢水的光催化裝置，能充分利用光能，大大提高光催化效率。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明具有多層上下平行布置的方形的水平玻璃腔室，上下相鄰兩個(gè)水平玻璃腔室的一側(cè)通過一個(gè)方形的垂直玻璃腔室7相連接并連通組成一個(gè)封閉的U型方管道，所有的U型方管道首尾封閉相連接且連通，在最上一層水平玻璃腔室的左側(cè)開有出口，最下一層水平玻璃腔室的右側(cè)開有進(jìn)口；每兩層水平玻璃腔室之間的間隙處布置一水平的LED平板燈，每層水平玻璃腔室內(nèi)設(shè)有若干個(gè)曝氣頭3，每個(gè)曝氣頭的表面負(fù)載有磷酸銀催化劑，所有的曝氣頭通過空心管相互連接，空心管中通入臭氧氣體。

每層水平玻璃腔室內(nèi)的若干個(gè)曝氣頭呈水平的陣列式布置，空心管逐個(gè)穿過并連接于每個(gè)曝氣頭，在每個(gè)連接處都開有一個(gè)小孔，臭氧氣體通過每個(gè)曝氣頭擴(kuò)散出來。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是：（1）光效率大大提高；（2）將臭氧氧化和光催化處理融為一體，協(xié)同處理效果明顯；（3）裝置體積小，結(jié)構(gòu)緊湊；（4）能有效利用臭氧，經(jīng)過U型方管道多次折返，增加氣液傳遞效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種用于處理有機(jī)廢水的光催化裝置的主視示意圖；

圖2是圖1去掉LED平板燈后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中空心管和曝氣頭連接結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖中：1.進(jìn)口；2.空心管；3.曝氣頭；4.LED平板燈；5.出口；6.水平玻璃腔室；7.垂直玻璃腔室。

具體實(shí)施方式

參見圖1和圖2，本發(fā)明具有多層上下平行布置的水平玻璃腔室7，每兩層水平玻璃腔室7之間都有相等的間隙，每個(gè)水平玻璃腔室7均呈方形，上下相鄰兩個(gè)水平玻璃腔室7的一側(cè)通過一個(gè)垂直玻璃腔室7相連接并連通，垂直玻璃腔室7也呈方形。上下相鄰兩個(gè)水平玻璃腔室6通過一個(gè)垂直玻璃腔室7相連通后組成一個(gè)封閉的U型方管道，所有的U型方管道再首尾封閉相連接且相連通，僅在最上一層水平玻璃腔室6的左側(cè)開有出口5，在最下一層水平玻璃腔室6的右側(cè)開有進(jìn)口1。

在每兩層水平玻璃腔室6之間的間隙處布置一水平的LED平板燈4，在最上一層水平玻璃腔室6的上方也布置一水平的LED平板燈4，在最下一層水平玻璃腔室6的下方也布置一水平的LED平板燈4。LED平板燈4為光催化提供光源。