[發(fā)明專利]基于光催化及氧化的一體化抗生素廢水降解裝置

在審

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• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111807585A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 孫遜;陳頌英;玄曉旭;叢山昊;郭姣
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權代理有限公司 37219
• 代理人: 顏洪嶺

一種基于光催化及氧化的一體化抗生素廢水降解裝置，包括氧化室和光催化及氧化室，兩室中間由連通管連接，連通處設置控制閥；氧化室設置有進水口和進料口，進水口用于輸入抗生素廢水，進料口用于添加第一氧化劑；光催化及氧化室上設置催化劑進料口、進氣口和出水口，其內(nèi)設置有紫外線燈管，催化劑進料口用于向廢水中加入含氮摻雜改性TiO₂的光催化劑，進氣口用于向廢水中通入第二氧化劑，出水口用于排出處理后的廢水，紫外線射燈用于提供光催化條件。上述裝置，將氧化劑和光催化結(jié)合，協(xié)同對抗生素廢水進行深度降解，效果好，可放大性好，處理量大，可連續(xù)作業(yè)，成本低，不產(chǎn)生二次污染，在廢水降解領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及一種耦合氧化劑與光催化工藝的一體化抗生素廢水降解裝置，屬于抗生素廢水降解技術領域。

背景技術

生產(chǎn)抗生素產(chǎn)生的廢水是一類高色度、含難降解和生物毒性物質(zhì)多的高濃度有機廢水，直接排放或用傳統(tǒng)法處理，往往不能達標排放，嚴重危害水體環(huán)境，進而危及人類健康。對于處理水資源危機問題，光催化劑具有低能耗、可持續(xù)利用和環(huán)境友好的優(yōu)勢。但目前，大部分光催化劑對太陽能中紫外線的利用率還不是很高。因此，研究具有優(yōu)良太陽能紫外線利用率的光催化劑及其更好的抗生素降解條件具有十分重要的意義，以期提高對太陽能的利用，達到綠色化學的目的。光催化劑降解抗生素常用的有單一半導體催化劑、復合半導體催化劑、貴金屬沉淀、過渡金屬離子摻雜、固溶體結(jié)構可見光催化劑等。將光催化與氧化劑相結(jié)合，能夠明顯提升抗生素降解效果。

CN110652994A公開了一種用于催化降解抗生素廢液的改性納米二氧化鈦材料的制備方法。該發(fā)明涉及金屬氧化物半導體技術領域，具體涉及一種用于催化降解抗生素廢液的改性納米二氧化鈦材料的制備方法。CN109317157A公開了一種降解抗生素廢水的三元Z型復合聲催化劑及其制備方法和應用，該發(fā)明利用水熱法和沉淀法合成三元Z型復合聲催化劑，在這個Z型聲催化劑中，KTaO₃和Bi₂O₃中間引入FeVO₄半導體形成氧化還原反應中心，三者復合最后形成了新型復合聲催化劑KTaO₃/FeVO₄/Bi₂O₃。合成的Z型KTaO₃/FeVO₄/Bi₂O₃聲催化劑應用于降解頭孢曲松鈉的抗生素廢水中。

但是任何單一現(xiàn)有技術都不能完全徹底的實現(xiàn)抗生素的降解，急需一種高效、適應性強、易控制、結(jié)構簡單、效率高的復合裝置實現(xiàn)抗生素的深度降解。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對抗生素廢水降解存在的問題，提出一種使抗生素廢水降解過程更充分、更有效的基于光催化及氧化的一體化抗生素廢水降解裝置。

本發(fā)明基于光催化及氧化的一體化抗生素廢水降解裝置，采用以下技術方案：

該裝置，包括氧化室和光催化及氧化室，兩室之間由連通管連接，連通處設置控制閥；氧化室設置有進水口和進料口，進水口用于輸入抗生素廢水，進料口用于添加第一氧化劑，保證廢水與第一氧化劑進行充分的氧化分解，實現(xiàn)廢水的初步降解；光催化及氧化室上設置進料口、進氣口和出水口，其內(nèi)設置有紫外線燈管，進料口用于向廢水中加入光催化劑，進氣口用于向廢水中通入第二氧化劑，出水口用于排出處理后的廢水，紫外線射燈(UVl85 nm)用于提供光催化條件。