[發(fā)明專利]一種多級(jí)光催化廢水深度處理裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710004522.2
• 申請(qǐng)日: 2017-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN106745483A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 解清杰;陳詩龍;吳榮芳;孫聰明;戴競(jìng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/32
• 分類號(hào): C02F1/32;C02F1/467;C02F1/78
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其到一種多級(jí)光催化廢水深度處理裝置。

背景技術(shù)

光催化可以利用其自身特性分解環(huán)境中的有害污染物。光催化屬于表面反應(yīng)，污染物質(zhì)必須在催化劑表面或附近才能被凈化，照射到催化劑表面的紫外光強(qiáng)度跟光催化能分解污染物的量成正相關(guān)。光催化設(shè)備理論上可以利用太陽光產(chǎn)生紫外線的發(fā)光設(shè)備作為光源，但由于太陽光是稀薄能源，很難匯集利用，想達(dá)到大規(guī)模工業(yè)化利用不太可能，因此工業(yè)上想利用光催化分解污染物應(yīng)選用人工光源。現(xiàn)階段光催化設(shè)備都為理論設(shè)計(jì)，實(shí)用型的基本沒有，實(shí)驗(yàn)型的光催化發(fā)應(yīng)器都是以大表面為共性，有些設(shè)備理論上能達(dá)到很好的效果，但在實(shí)際復(fù)雜的污水處理中很難達(dá)到預(yù)計(jì)效果。20世紀(jì)90年代以后，催化劑光催化因?yàn)閾碛凶詽崈簟⒎漓F和消毒殺菌的效果，開始走向我們的生活。催化劑的光催化是一種能高效處理有機(jī)污染物的高級(jí)氧化技術(shù)，對(duì)有毒的重金屬汞、鎘等也能有效地轉(zhuǎn)化為毒性小甚至無害的狀態(tài)。光催化生成的羥基自由基具有強(qiáng)氧化性能分解幾乎所有有機(jī)物成CO₂和H₂O，氨氮也會(huì)被分解成硝酸根(NO₃^-)。其工藝簡(jiǎn)單，前期投入和后期運(yùn)行維護(hù)的成本都不高。并且光催化不需要添加其他藥品，只要有太陽光或人工紫外光就能發(fā)揮作用，是一種不會(huì)產(chǎn)生二次污染的環(huán)保材料。因此在廢水的深度處理中，光催化有很大的發(fā)揮空間。

在實(shí)際應(yīng)用中，遇到了一些問題需要解決。這些問題涉及多相光催化反應(yīng)器的各個(gè)方面，其中，催化劑的存在狀態(tài)、反應(yīng)器的幾何形狀及尺寸和光系統(tǒng)這三方面的問題尤為集中。如永高的“光催化氧化反應(yīng)器(專利號(hào)：CN201357069Y)，將催化劑與廢水混合成穩(wěn)定的懸浮態(tài)，但卻存在催化劑易于鈍化的缺點(diǎn)。張小平等人設(shè)計(jì)的“一種氣固流化床光催化設(shè)備(專利號(hào)：CN1623645A)，采用環(huán)形氣固流化床反應(yīng)器，存在著反應(yīng)介質(zhì)對(duì)光的吸收和散射導(dǎo)致光能量的不足這樣的問題。其他類似的光催化設(shè)備，大多存在反應(yīng)速率慢、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用昂貴、操作復(fù)雜等問題。

發(fā)明內(nèi)容

由于短波長(zhǎng)紫外線照射空氣會(huì)產(chǎn)生一定濃度的臭氧，臭氧和空氣混合后一起進(jìn)入污水管道，連同污水經(jīng)渦流泵進(jìn)入壓力罐；同時(shí)壓力罐中的污水流入中波長(zhǎng)紫外光反應(yīng)器中，發(fā)生光催化反應(yīng)，臭氧也在中波長(zhǎng)紫外線的作用下發(fā)生反應(yīng)，生成羥基自由基與光催化協(xié)同處理污水。

根據(jù)上述原理，本發(fā)明的目的是提供一種多級(jí)光催化廢水深度處理裝置，能有效地處理廢水，使之達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。

一種多級(jí)光催化廢水深度處理裝置，該裝置底部設(shè)置有污水管，所述污水管上設(shè)置有三通調(diào)節(jié)閥，所述三通調(diào)節(jié)閥的一個(gè)管口連接著輸氣管，另一個(gè)管口連接著渦流泵；所述輸氣管的另一端連接著臭氧發(fā)生器，所述臭氧發(fā)生器的一側(cè)通過管道與鼓風(fēng)機(jī)相連；所述渦流泵的一側(cè)設(shè)置有壓力罐；所述壓力罐通過管道與光催化反應(yīng)器相連通。

進(jìn)一步的，所述三通調(diào)節(jié)閥為合流閥，液體從污水管和臭氧從輸氣管經(jīng)合流閥合流，從而流入渦流泵。

進(jìn)一步的，所述臭氧發(fā)生器，在其外殼和紫外線燈管間設(shè)有螺旋型污水通道。

進(jìn)一步的，所述壓力罐可以通過壓力感應(yīng)開關(guān)自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)出流。

進(jìn)一步的，所述光催化反應(yīng)器，采用表面鍍催化劑膜的圓柱形反應(yīng)器。

進(jìn)一步的，所述光催化反應(yīng)器以中波長(zhǎng)紫外燈作為光源。

有益效果：

1.催化劑為光催化工藝不需要藥劑，只要有太陽光或人工紫外光就能發(fā)揮作用，不產(chǎn)生污泥也不會(huì)造成二次污染，完全是一種環(huán)境友好型的處理方式。

2.催化劑為光催化可以利用其自身特性分解環(huán)境中已經(jīng)存在有害污染物，有毒的重金屬汞、鎘等也能有效地轉(zhuǎn)化為毒性小甚至無害的物質(zhì)，光催化有自潔凈、防霧和消毒殺菌的效果。

3.催化劑光催化設(shè)備工藝簡(jiǎn)單，前期投入和后期運(yùn)行維護(hù)的成本都不高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的俯視圖；

圖2為本發(fā)明裝置的正視圖。

附圖標(biāo)記如下：

1-污水管；2-三通調(diào)節(jié)閥；3-渦流泵；4-臭氧發(fā)生器；5-鼓風(fēng)機(jī)；6-輸氣管；7-壓力罐；8-光催化反應(yīng)器。

具體實(shí)施方式

為對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的了解，現(xiàn)結(jié)合附圖予以說明。