[發明專利]污水消毒裝置及消毒方法

在審

• 申請號: 202011041683.7
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112354538A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 杭州鹿揚科技有限公司
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;C02F1/32;C02F1/72
• 代理公司: 北京國翰知識產權代理事務所(普通合伙) 11696
• 代理人: 周蕓蕓

本發明公開了一種污水消毒裝置及消毒方法，涉及光催化及污水處理技術領域。該污水消毒裝置包括：反應器，其上設有進液口和出液口，內壁涂覆有光催化劑涂層；紫外燈，插裝于上述反應器內，沿反應器的軸線方向延伸。本發明制得的污水消毒裝置，利用光催化劑和紫外光協同作用，具有優異的殺菌效率；可將細菌、病毒內部有毒復合物直接分解為二氧化碳和水，將其徹底殺死，且可有效抑制其光復活現象。

技術領域

本發明屬于光催化及污水處理技術領域，具體涉及污水消毒裝置及消毒方法。

背景技術

水污染問題已經成為我國經濟社會發展的最重要制約因素之一，引起國家和地方政府的高度重視。造成我國水污染的原因是多方面和高度復雜的，涉及資金投入嚴重不足、管理體制不完善、監管與績效管理不到位、關鍵技術與成套設備缺乏自主發展等方面。因此，研發一種投資少、處理效率高、運行費用低、便于操作管理的治理設備，帶動水污染控制與治理行業的技術升級和產業發展，為國家和地方水污染控制與治理規劃和工程建設提供強有力的技術支撐勢在必行。

廣泛應用的紫外線消毒出水微生物存在光復活現象，對用水安全具有潛在威脅。光催化水體凈化技術主要利用羥基自由基對水中細菌、病毒、細菌孢子等有害物質進行徹底滅殺分解，具有高效、節能、清潔無毒等優點，是極具發展前途的一種水處理技術，在環境領域有著重要應用前景。但報道的光催化反應器主要是續批式，處理量較小，難以滿足實際應用要求。因而研發高效滅菌、抑制微生物復活、處理能力滿足實際應用需求的光催化反應器是解決上述問題的可行途徑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種污水消毒裝置及消毒方法，該消毒裝置具有優異的殺菌效率，使用安全、高效；將細菌、病毒內部有毒復合物直接分解為二氧化碳和水，同時有效抑制其光復活現象。

本發明為實現上述目的所采取的技術方案為：

一種污水消毒裝置用光催化劑，包括：

過渡金屬摻雜鑭錫燒綠石，其中過渡金屬包括Os、Hf、Eu，物質的量比為0.2～0.3：0.4～0.7：1；

氧化石墨烯。過渡金屬Os、Hf、Eu摻雜鑭錫燒綠石，以部分取代的形式插入鑭錫燒綠石的晶體晶格中，有利于摻雜能級的形成，減少電子躍遷所需的能量；使得復合材料的帶隙寬度逐漸減小，改變帶隙寬度；且可充當電子陷阱，抑制電子空穴對的復合，提高光生自由基的氧化還原電勢，增強光催化活性。再與氧化石墨烯復合制得光催化劑，能夠有效地轉移電子并延長光生電子空穴的壽命，促進活性氧物質的生成，進一步提升光催化活性。應用于消毒裝置中，利用光子誘導產生的強氧化性空穴或一系列反應生成的羥基自由基·OH分解破壞微生物的細胞壁、細胞膜甚至細胞內細胞質和遺傳物質等，導致微生物的徹底死亡，具有優異的消毒效果。

一種污水消毒裝置用光催化劑的制備方法，包括：

S1：分別取SnCl₄·5H₂O和La(NO₃)₃·6H₂O與過渡金屬硝酸鹽溶于離子水，加熱，加入NaOH溶液，不斷攪拌，得到白色沉淀混合液A和B；

S2：將上述沉淀混合液A和B混合，加入檸檬酸、乙二醇，調節pH，水浴加熱形成溶膠；

S3：向上述溶膠中加入氧化石墨烯，超聲、真空干燥，煅燒、研磨得到光催化劑。

優選地，步驟S1中SnCl₄·5H₂O、La(NO₃)₃·6H₂O和過渡金屬的物質的量之比為1：0.8～0.9：0.1～0.2。