[實用新型]一種光催化反應器

有效

• 申請號: 201520025193.6
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN204508870U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 白仁碧;楊晶晶;費錫智;楊茹;周曉吉
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/32;C02F1/72
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本實用新型涉及一種水處理器，更具體地說，本實用新型涉及一種光催化反應器。

背景技術

光催化氧化作為一種新型的除污染技術，因其對水中污染物的降解無選擇性、具有利用太陽光的潛能，而被認為是最有應用前景的環境除污染技術之一。目前，對光催化氧化技術的研究主要集中在光催化劑的研究上，對用于水處理的光催化反應器，尤其是能投入實際生產應用的反應器極少，主要存在光利用效率低、催化劑分離回收困難等問題。根據催化劑的存在形態，光催化反應器可分為兩大類，即懸浮型光催化反應器和負載型光催化反應器。懸浮型光催化反應器一般使用微米或納米催化劑顆粒，其比表面積大，可用于光催化的活性位點多，因而具有較高的光催化效率；光源通常設在含有催化劑和待處理水的懸濁液中，光穿透性差，衰減快，導致光的利用率不高；懸浮的粉末催化劑難于分離回收。負載型光催化反應器主要解決了催化劑分離回收的問題，但是由于光催化劑的一部分活性位點用于與載體結合，導致負載型光催化劑可利用的活性位點數大大降低，導致催化活性降低，污染物向催化劑表面的傳質效率變慢，光利用率下降。

中國專利(CN201770511U)公開了一種轉盤式光解反應器形式，將光催化劑負載于轉盤上，解決了在懸浮型反應器中紫外光穿透性差的問題，但是負載型的催化劑催化活性較低，且單片轉盤可負載的催化劑量十分有限，而為了便于紫外光的照射，轉盤間距又不能過小，這導致了轉盤式光解反應器的處理能力受限。中國專利(CN1587085A)公開了一種轉筒式光催化反應器，在轉筒內壁涂有二氧化鈦薄層或懸浮二氧化鈦水膜掛在轉筒外壁，紫外光從兩側或正上方照射，該反應器通過調節轉筒的轉速可實現催化劑和處理廢水的優良分布，但是當轉筒內壁涂有二氧化鈦薄層，且紫外光從轉筒一側或者兩側照射時，這種形式對紫外光利用率仍較低；而當采用懸浮二氧化鈦水膜掛在轉筒外壁時，仍存在催化劑從被處理水中分離回收的問題。中國專利(CN103387272A)公開了一種光催化降解含酚廢水的裝置及方法，采用粘合劑將二氧化鈦均勻負載到轉盤上和反應器內壁，并在轉盤的上下兩側均布置紫外燈，待處理水自上而下在轉盤表面和反應器內壁形成水膜以增加催化劑、被處理水、光三者的接觸機會，強化傳質效果，提高光能利用率，盡管這種方式比轉盤式光解反應器催化劑的負載量大，然而對于特定的反應器，其負載的催化劑量仍為定值，反應器對不同水質的適應能力和抗沖擊負荷能力較差。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

本實用新型還有一個目的是提供一種光催化反應器，該反應器集懸浮型反應器及負載型反應器的優點于一體，具有傳質效率高、光利用率高、催化劑易回收、適應能力強等特點。

為了實現本實用新型的這些目的和其它優點，提供一種光催化反應器，包括：

水槽，其為上方開口的容置槽，所述水槽一側壁上端設有進水管，所述水槽另一側壁下端設有出水管；

燈罩，安裝于所述水槽上方，所述燈罩內頂部設有燈具，用于向所述水槽內的待處理水提供光源；

旋轉機構，其設于所述水槽內，所述旋轉機構包括一轉軸，一固定在所述轉軸上的同心圓筒，及設置方向與所述轉軸一致且分布于所述圓筒側壁外表面的若干葉片，所述圓筒及所述轉軸呈水平設置，所述葉片與所述圓筒的切面之間的夾角為0～75度，每一所述葉片上設有若干過水孔；以及

動力機構，其與所述轉軸相連，驅動所述轉軸帶動所述圓筒轉動；

其中，所述水槽中液面高度介于所述圓筒下方葉片的下邊緣及所述圓筒上方葉片上邊緣之間，且所述待處理水內分散有可漂浮或懸浮的顆粒材料，所述顆粒材料尺寸大于所述過水孔孔徑，所述顆粒材料為光催化劑或復合有光催化劑的材料或表面負載有光催化劑的材料或表面負載有光催化劑及吸附劑的材料。

優選的是，其中，所述水槽為長方體結構或底面有一定弧度的長方體結構；所述水槽底面設有排空管；所述出水管上還連接有回流管，所述回流管另一端與進水管相連。

優選的是，其中，所述燈罩內壁采用反光材料或聚光板；所述燈罩為下端開口的長方體結構，所述燈罩下端開口與所述水槽上方開口相匹配，所述燈罩內側壁設有通風冷卻裝置，優選散熱風扇。

優選的是，其中，所述燈具為氙燈、低壓汞燈、中壓汞燈或者高壓汞燈的一種或幾種的組合。

優選的是，其中，所述圓筒側壁外表面葉片數量共4～16片；所述過水孔孔徑為0.1～10mm，開孔比為5～95％，所述葉片寬度與所述圓筒直徑的比值為0.2～10。