[發明專利]一種磁助光電耦合有機廢水處理系統及方法

有效

• 申請號: 202010125431.6
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111233078B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 王艷華;趙麗云;張葉悅;李薇;王宏念;李寧
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/48;C02F101/30
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 劉崇義

本發明公開了一種磁助光電耦合有機廢水處理系統及方法，該系統包括底座、進樣裝置、催化降解機構和分離收集裝置，進樣裝置包括有機廢水通入機構和催化劑添加機構，催化降解機構包括反應器、石英玻璃筒和紫外燈，以及曝氣機構，反應器的內側壁設置有反射鏡，所述反應器外側壁纏繞有通電線圈，分離收集裝置包括筒體、中心軸、多個分離機構、收集盒和振動機構，筒體內設置有加熱板；該方法包括以下步驟：一、二氧化鈦顆粒催化劑的添加；二、通電線圈的通電；三、有機廢水的催化降解處理；四、催化降解后水和二氧化鈦顆粒催化劑混合物的分離。本發明能對有機廢水進行催化降解，實現二氧化鈦顆粒催化劑的回收。

技術領域

本發明屬于有機廢水降解催化分離技術領域，尤其是涉及一種磁助光電耦合有機廢水處理系統及方法。

背景技術

目前光催化設備根據催化劑的存在形式可分為懸浮型和負載型。懸浮型反應器即催化劑懸浮于液相，直接與水中的污染物接觸，與污染物接觸面積大，傳質好、反應速率高，但存在催化劑難分離回收的問題。負載型反應器是將催化劑負載于載體上進行反應，分為固定床和流化床。負載型反應器存在催化劑和反應物接觸面積不夠大，影響反應最佳效果的問題。光催化設備根據光的照射類型可分為聚光式和非聚光式。聚光式反應器光源一般為人工光源，照射面積小，限制了反應器的大規模應用；非聚光式反應器一般為垂直照射，光源一般為自然光源即陽光，反應面積一般比聚光式的大，但存在光能利用率低等問題。

因此，現如今缺少一種結構簡單，設計合理的磁助光電耦合有機廢水處理系統及方法，能對有機廢水進行催化降解，提高光能利用率且能實現催化后催化降解后水與二氧化鈦顆粒催劑的有效分離，實現對二氧化鈦顆粒催化劑的回收，使光催化處理有機廢水更加節能、環保，經濟效益更突出。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種磁助光電耦合有機廢水處理系統，其設計合理且成本低，能對有機廢水進行催化降解，提高光能利用率且能實現催化后催化降解后水與二氧化鈦顆粒催劑的有效分離，實現對二氧化鈦顆粒催化劑的回收，使光催化處理有機廢水更加節能、環保，經濟效益更突出。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種磁助光電耦合有機廢水處理系統，其特征在于：包括底座、設置在底座上的進樣裝置、設置在底座上的催化降解機構和與所述反應器連接的分離收集裝置；

所述進樣裝置包括供通入有機廢水的有機廢水通入機構和用于添加二氧化鈦顆粒催化劑的催化劑添加機構，所述有機廢水通入機構包括下箱體和連接于下箱體與所述催化降解機構之間的蠕動泵，所述催化劑添加機構包括上箱體、設置在上箱體上的漏斗和設置在上箱體內的塞子，所述下箱體頂部設置有填料口，所述上箱體內設置有帶動塞子伸入或者伸出所述填料口的塞子調節機構，所述漏斗伸出底座，所述漏斗的底部設置有豎直管，所述豎直管伸入上箱體；

所述催化降解機構包括由外至內依次設置的反應器、石英玻璃筒和紫外燈，以及設置在反應器底部的曝氣機構，所述反應器、石英玻璃筒和紫外燈呈同軸布設，所述反應器內側壁和石英玻璃筒之間設置有間隙，所述反應器的內側壁設置有反射鏡，所述反應器外側壁纏繞有通電線圈，所述反應器底部設置有排液管，所述排液管上設置有排液閥，所述蠕動泵與反應器連通；

所述分離收集裝置包括筒體、設置在筒體內的中心軸、多個設置在中心軸上的分離機構和設置在筒體底部的收集盒，以及設置在筒體底部且驅動中心軸上下移動的振動機構，所述筒體內設置有加熱板，所述排液管通過輸液管與筒體連接，所述輸液管上設置有進液閥，所述輸液管伸入筒體內，且所述輸液管的出口位于所述分離機構的上方，所述筒體連接出液管，所述出液管上設置有出液閥。

上述的一種磁助光電耦合有機廢水處理系統，其特征在于：所述塞子調節機構包括設置在上箱體上的滑塊部件、安裝在上箱體底部內的支撐桿和安裝在支撐桿上且能沿支撐桿轉動的杠桿，所述上箱體上設置有供所述滑塊部件上下滑動的滑槽，所述杠桿的一端通過第一鐵絲與所述滑塊部件的一端連接，所述杠桿的另一端通過第二鐵絲與塞子的一端連接，所述杠桿轉動帶動塞子上下移動。