[發(fā)明專利]一種用于處理有機(jī)廢水的光催化及生物處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510077339.6
• 申請(qǐng)日: 2015-02-13
• 公開（公告）號(hào): CN104671609A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李夢(mèng)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(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14
• 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(zhǎng)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(jiǎn)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(shì)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能充分利用光能、大大提高光催化效率的用于處理有機(jī)廢水的光催化及生物處理裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明的底部是一個(gè)長(zhǎng)方形箱體，長(zhǎng)方形箱體內(nèi)部以豎直的濾網(wǎng)分成生物填料區(qū)和曝氣區(qū)，生物填料區(qū)內(nèi)充滿生物填料，曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)曝氣頭；生物填料區(qū)底部一側(cè)接排水口；生物填料區(qū)正上方是一個(gè)楔形箱體，楔形箱體頂端是尖端并設(shè)有廢水水槽，生物填料區(qū)和楔形箱體之間以波紋板分隔，波紋板的上表面上固定有磷酸銀催化劑，在波紋板的每個(gè)波紋折彎處都開有多個(gè)通孔；楔形箱體的斜面透明并設(shè)在曝氣區(qū)的斜上方，在斜面上從上至下有間隔地設(shè)有與楔形箱體底面相平行的多排鋸齒狀凹槽，從水槽出來的廢水沿著楔形箱體的斜面落下；在楔形箱體內(nèi)，在楔形箱體的斜面的對(duì)面內(nèi)壁上設(shè)LED平板式光源，LED平板式光源下方設(shè)有一個(gè)通入空氣和臭氧的混合氣體的氣體分布管，氣體分布管的管壁上設(shè)置多個(gè)氣孔；在每排鋸齒狀凹槽的齒部開有多個(gè)氣體能通過的小孔，每排鋸齒狀凹槽內(nèi)放置有多個(gè)氧化鋅小球，氧化鋅小球的外表面上負(fù)載有磷酸銀催化劑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：（1）光效率大大提高；（2）將臭氧氧化、光催化和生物處理融為一體，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)廢水的光催化及生物處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中凹槽的放大示意圖；

圖中：1.長(zhǎng)方形箱體；2.楔形箱體；3.凹槽；4.小孔；5.氧化鋅小球；6.水槽；7.LED平板式光源；8.氣體分布管；9.波紋板；10.生物填料區(qū)；11.曝氣區(qū)；12.排水口；13.曝氣頭；14.濾網(wǎng)。

具體實(shí)施方式

參見圖1，本發(fā)明的底部是一個(gè)長(zhǎng)方形箱體1，長(zhǎng)方形箱體1內(nèi)部以豎直的濾網(wǎng)14分成兩個(gè)區(qū)，分別是左側(cè)的生物填料區(qū)10和右側(cè)的曝氣區(qū)11，生物填料區(qū)10的容積大于曝氣區(qū)11。生物填料區(qū)10內(nèi)填充滿了生物填料。曝氣區(qū)11內(nèi)安裝有多個(gè)曝氣頭13，多個(gè)曝氣頭13通過曝氣管相連接。在生物填料區(qū)10的底部一側(cè)接排水口12，相對(duì)于生物填料區(qū)10來說，排水口12位于曝氣區(qū)11的對(duì)面。排水口12的位置高度要低于曝氣區(qū)11的底部高度，使曝氣區(qū)11內(nèi)的水順利地經(jīng)生物填料區(qū)10后從排水口12排出。