[實用新型]一種光電催化氧化復合式水處理裝置

有效

• 申請號: 201520533380.5
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號: CN204778967U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 王欣;陳帥
• 申請（專利權）人: 銳博環保科技（北京）有限公司
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46;C02F1/32;C02F1/72
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 王震秀

技術領域

本實用新型是一種光電催化復合式水處理裝置，用于處理難降解有機廢水，屬于水處理領域。

背景技術

近年來，工業廢水處理設施建設不斷加快，但是傳統的生化處理工藝處理后的廢水，仍含有許多難降解有機污染物、細菌及重金屬等對人體有毒有害的物質，并且很難達標排放。

光催化技術是近幾十年國內外最受關注的水處理技術之一，美國環境保護局(EPA)已將光催化技術列為最有前景的環保高新技術。光催化降解污染物的基本原理是：半導體催化劑在紫外光的照射下，其價帶上的電子被激發到導帶上，形成電子-空穴對，在水中生成包括羥基自由基、氧自由基等活性氧物種(ROS)，從而具有強氧化還原能力。但是光催化技術面臨粉體催化劑回收難、光能利用率低、電子空穴復合快等問題，嚴重制約了光催化技術的廣泛應用。

電催化氧化技術同樣是一種高效清潔的新型水處理技術，由于其具有能耗低、環境友好、選擇性低等優點，在水處理領域得到越來越多的重視。電催化氧化技術通過在外加電場作用下，使污染物在電極表面發生直接的電化學反應或利用電極表面產生的強氧化性活性物種，使污染物發生氧化還原反應生成無害物質。但由于目前對于電催化技術的開發還不夠充分，電催化反應器普遍存在電能利用率低、可調節性差、靈活性不佳、無法實現大規模處理等缺陷。

為了改善光催化技術和電催化技術，許多科學家和實驗室都做了大量的研究。如何設計合理的反應器，以實現對光能和電能的高效利用是目前光催化和電催化研究的熱點和難點。

實用新型內容

為了改善光催化技術和電催化氧化技術面臨的上述問題，本實用新型提供一種將光催化技術與電催化氧化技術有機結合在一體的光電催化氧化復合式水處理裝置。

本實用新型的目的通過以下技術方案來具體實現：

一種光電催化氧化復合式水處理裝置，包括呈長方形的反應槽，在反應槽的一端與進水管連接，另一端與出水管連接，在進水管和出水管之間的反應槽中安裝有若干個交錯布置的陽極板和陰極板，所述陽極板、陰極板與電源連接，所述陽極板、陰極板的兩側與反應槽的內壁接觸，并在反應槽的內壁上沿著縱長方向設有若干個石英套管，每個石英套管的內部安裝有紫外線燈管。

所述陽極板、陰極板等間距、平行布置。

相鄰的陽極板和陰極板之間的距離為1-3cm。確保污染物能快速到達極板表面，同時保證較高的反應速率；陰陽極板數量可根據處理水量按一定比例擴展。

陽極板以鈦為基底，負載有催化劑，催化劑可以為氧化鈦、氧化鉛、氧化錫等，同時也可以是幾種催化劑的復合物；陰極板為不銹鋼板。

所述進水管連接在反應槽的下部。

所述出水管連接在反應槽的上部。

所述紫外線燈管連接外部電源供電。

所述陽極板的底部與反應槽的底板接觸，陰極板的底部不與反應槽的底板接觸；陽極板的頂部高度低于陰極板的頂部高度。

陽極板的頂部高于液位高度，陰極板的頂部低于液位高度，使待處理的水可從陰極板的頂部通過。這樣就延長了待處理的水的行走路徑，使水與陽極板、陰極板的接觸面積增大，處理效率提高。

紫外線燈管之間平行設置，并且一側燈管數量在5-10支。

污水通過進水管進入反應槽，陽極板與陰極板分別與電源的正負極相連，形成一個電催化氧化區域，污染物在陽極和陰極表面發生電化學反應；同時反應槽兩側的紫外線燈管作為光源，污染物通過與陽極板上負載的催化劑接觸，在紫外光作用下發生光催化反應，大大提高反應速率，同時由于外加電場作用減少電子-空穴的復合，使得處理效率大大提高，從而實現了電催化氧化與光催化技術的復合作用。反應后的出水從出水管排出系統。

附圖說明

下面根據附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1為本實用新型的結構圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型實施例提供的一種光電催化氧化復合式水處理裝置，包括呈長方形的反應槽2，在反應槽2的一端與進水管1連接，另一端與出水管8連接，在進水管1和出水管8之間的反應槽2中安裝有若干個交錯布置的陽極板3和陰極板4，所述陽極板3、陰極板4與電源5連接，所述陽極板3、陰極板4的兩側與反應槽2的內壁接觸，并在反應槽2的內壁上沿著縱長方向設有若干個石英套管6，每個石英套管6的內部安裝有紫外線燈管7。

所述陽極板3、陰極板4等間距、平行布置。