[發明專利]光膜集成水處理系統

在審

• 申請號: 201710051980.1
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN107867772A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 黃華
• 申請（專利權）人: 黃華
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光催化水處理設備技術領域，更具體的說是涉及一種光膜集成水處理系統。

背景技術

近年來，利用納米材料TiO₂光催化降解水、氣環境中的污染物成為環境領域研究的熱點之一。在處理污水的研究中，為了增大污水與催化劑的接觸面積以提高污水中有機物的降解能力，往往將催化劑粉碎、分散或者懸浮在水介質中，進入光反應器中進行光催化降解反應。但這樣會導致催化劑與水相難以分離，不僅影響水質，而且降低催化劑的回收率，難以進行進一步的分離。

申請號為201110134160.1的專利文獻提出使用二價鐵或三價鐵的可溶性無機鹽作為光催化劑，處理水結束后經加堿沉淀可分離出催化劑，但是該分離方法適用于特定的催化劑，并且催化劑的催化效果遠遠不如TiO₂等納米半導體材料催化劑，從而大大限制了推廣應用。

因此，如何提供一種高效回收、適用范圍廣的光催化水處理系統是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種光膜集成水處理系統，將光催化和膜分離結合起來，使經處理后的水從膜外流出，達到催化劑不損失，能長期使用的目的，不僅結構緊湊，設計合理，而且適用范圍廣，適合多種類型催化劑進行光催化反應，提高了市場應用價值。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種光膜集成水處理系統，包括：反應器；設置在所述反應器內部的膜分離器；穿插在所述膜分離器內部的石英冷阱和燈源套管；安裝在所述燈源套管內部的光源；其中固定安裝在所述反應器頂端的測溫管；分別設置在所述反應器兩側的進水管、出水管；控制所述進水管開關的進水閥門；控制所述出水管開關的出水閥門；設置在所述出水管上的真空泵；安裝在所述反應器一側的氣體管道；所述氣體管道設計為“L”形結構，并且在所述氣體管道的末端設置有通氣孔；在所述反應器上設置有一方孔；固定安裝在所述方孔內部的法蘭；通過所述法蘭，所述氣體管道首端與所述反應器固定連接；設置在所述氣體管道首端的彈簧夾；安置在所述反應器內部，并位于所述氣體管道底端的攪拌頭；

所述光膜集成水處理系統通過啟動所述真空泵，開啟所述進水閥門、所述出水閥門，打開所述光源的同時，在所述石英冷阱內部通入所述冷卻介質對所述光源進行冷卻，利用測溫裝置測出所述石英冷阱內部的溫度，以保證所述光源處于最佳的工作狀態，控制所述攪拌頭轉動以至穩定，打開所述彈簧夾，氣體通過所述通氣孔進入所述反應器內部，使得通過所述進水管流入所述反應器內部的待處理水依次經所述光源照射、所述膜分離器分離后，通過所述出水管排出。

優選的，在上述光膜集成水處理系統中，填充在所述石英冷阱內部的冷卻介質。

優選的，在上述光膜集成水處理系統中，所述冷卻介質包括但不限于冷凝水。

優選的，在上述光膜集成水處理系統中，所述石英冷阱套接在所述燈源套管的外部。

優選的，在上述光膜集成水處理系統中，插入所述測溫管內部的溫度計。

優選的，在上述光膜集成水處理系統中，所述進水管設置在所述反應器的底端。

優選的，在上述光膜集成水處理系統中，所述出水管設置在所述反應器的頂端。

優選的，在上述光膜集成水處理系統中，所述膜分離器所用膜為中空纖維膜。

優選的，在上述光膜集成水處理系統中，所述攪拌頭包括但不限于磁力攪拌頭。

優選的，在上述光膜集成水處理系統中，所述光源包括但不限于可見光燈管。

經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明公開提供了一種光膜集成水處理系統，首先催化劑以粉末的形式分散或懸浮于已經過濾處理后的待處理水中，通過真空泵將混有催化劑的待處理水經進水管流入膜分離器的內部，在光源和催化劑的作用下，實現污水的有效處理，處理后的水從出水管流出，而催化劑粉末被膜分離器擋住，被限制在膜分離器的內部，即實現了催化劑和水的有效分離；

其中光源可以是可見光燈管，也可以是紫外燈管，具體包括白熾燈管、高壓氬燈、高壓汞燈和鹵鎢燈等各種管狀光源，可根據用戶的要求進行選擇；

另外光源外依次套有燈源套管和石英冷阱，石英冷阱內通冷凝水或者冷氣對光源進行冷卻，保證光源的最佳工作狀態；

然后石英冷阱是穿插在膜分離器的內部，膜分離器可以為無機陶瓷膜，也可以為有機高分子膜，用戶可以根據具體的反應條件進行選擇；

最后反應器的殼體可以是不銹鋼或其他金屬層，可以是加熱層，在加熱層的內部通入熱的氣體或液體介質，與待處理水進行熱交換從而對待處理水進行加熱。