[發明專利]一種光催化膜分離一體式耦合處理廢水裝置

有效

• 申請號: 202010181675.6
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111423038B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 謝英鵬;康峻;張本貴;孫云;常越倫
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F101/30;C02F103/34
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

一種光催化膜分離一體式耦合處理廢水裝置，涉及一種處理廢水裝置，本發明裝置包括儲液罐、水泵、一體式耦合裝置、出水箱、空氣壓縮機、電磁閥、流量計、壓力表和連接管線。本發明基于具有不同膜通量的濾膜，構建一體式光催化?多級膜耦合分離裝置，裝置內固設有光源、微濾膜擋板、超濾膜擋板、納濾膜擋板和隔板。本發明提出的光催化?膜分離耦合廢水處理方法在利用匹配的光催化劑，在紫外光照下將有機污染物及危險病毒等有效降解，同時利用膜分級過濾凈化廢水，實現水體的深度凈化。一體式光催化?多級膜分離裝置造價低、易維護，可根據廢水處理量定制相應尺寸。

技術領域

本發明涉及一種處理廢水裝置，特別是涉及一種光催化膜分離一體式耦合處理廢水裝置。

背景技術

隨著我國國民經濟與工業的迅速發展，全國工業用水和生活用水的排放逐年遞增，使自然水體被污染，給人類的身體帶來了危害，同時也成為阻礙我國經濟發展的主要影響因素，如何有效預防和處理被污染的水資源是當今環保領域的重點。

光催化技術作為一種高級氧化技術，幾乎可將任何有機物直接礦化為無機小分子，且降解反應可在常溫常壓下進行，被廣泛用來處理難生化降解的有機廢水及含危險病毒的廢水，例如容易導致污水處理廠生化系統污泥失活的印染廢水、制藥廠廢水、含抗生素廢水、醫院污水等，美國環境保護局已將光催化氧化技術列為最有應用前景的環境技術之一。目前該技術應用于處理難降解有機廢水時仍然存在著光催化劑粒徑小及破碎導致回收困難、有機廢物氧化降解不徹底導致二次污染等問題，嚴重限制了其廣泛應用，迫切需要找到合適的催化劑回收措施及如何讓有機廢物徹底氧化降解的方法。

膜分離技術是近年迅速發展起來的一種新型分離技術。膜分離過程中一般無相變和二次污染，可在常溫下連續操作，具有能耗低、設備體積小、操作方便、易于規模化放大等優勢。目前，膜分離技術已經廣泛用于水處理領域，例如海水淡化、苦咸水利用、污水處理等。其中，在污水處理方面，因污水成分復雜、部分污染物吸附在分離膜表面，導致膜通量下降，膜的反洗困難，大幅縮短膜的使用壽命，解決或降低膜污染是當前膜法污水處理的關鍵問題。

將光催化和膜分離技術耦合起來處理難生化降解有機物廢水，可以有效地解決上述難題。光催化-膜分離耦合技術不僅能保持光催化的氧化降解能力強和膜分離選擇透過小分子降解物、阻擋大分子有機污染物以及設備體積小、操作方便、易于規模化放大等工藝特性，還能產生一系列的協同效應。一方面，光催化劑對有機污染物進行氧化降解，膜選擇透過水和降解后的小分子污染物，阻擋未處理的大分子污染物質和一些大分子中間產物，增加未處理污染物質及大分子中間產物在光催化反應器內的停留時間，提高污染物的光催化降解率；另一方面，光催化-膜分離耦合技術可有效改善因為膜污染而導致的膜通量下降問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光催化膜分離一體式耦合處理廢水裝置，本發明裝置對經過預處理的廢水進行光催化-膜分離耦合處理，發揮光催化技術和膜分離技術的協同效應，具有造價低、能量消耗少、凈化效果好，使用過程維修少、有效處理時間長的經濟技術優勢，可廣泛應用于印染廢水、制藥廠廢水、含抗生素廢水、醫院污水、含危險病毒污水等有機廢水的深度凈化。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種光催化膜分離一體式耦合處理廢水裝置，該裝置包括有儲液罐、水泵、一體式耦合裝置、出水箱、空氣壓縮機、電磁閥、流量計、壓力表和連接管線，儲液罐內預處理后廢水通過水泵進入一體式耦合裝置，處理后廢水經取樣檢測達標后通過水泵進入出水箱；一體式耦合裝置底部設有曝氣孔，通過空氣壓縮機進行曝氣，曝氣管線連接有電磁閥和流量計；儲液罐和一體式耦合裝置之間連通電磁閥和流量計設有旁路和回路管線，旁路管線為啟停水泵泄壓及調控進水流量，回路管線將一體式耦合裝置中未達標廢水回流至儲液罐；一體式耦合裝置內設有光源組件、板式濾膜組件和隔板，光源組件內置于一體式耦合裝置中心；一體式耦合裝置外殼為不銹鋼或聚四氟乙烯材質，裝置內壁設有豁槽，與光源組件中石英玻璃套管外表面豁槽成180度，用于板式濾膜組件和隔板插入。