CN100415660C - 污染水体处理设备的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种环保技术领域的污染水体处理设备的制造方法，步骤为：先用溶胶-凝胶法制备出锐钛型二氧化钛纳米颗粒浆料；将锐钛型二氧化钛纳加入到AgNO3溶液中，在搅拌状况下吸附后，再以低压汞灯照射，然后以蒸馏水洗涤除去未反应的Ag+，获得Ag/TiO2。把玻璃纤维编织成所需的形状，然后把玻纤编织物浸入Ag/TiO2浆料中，取出后在马弗炉中烧结；用塑料管制作一个框架，把玻纤编织物安装到框架上，就制成了污染水体处理设备。本发明通过光催化法把化学有机污染物完全降解为二氧化碳、水等，能显著地降低河流、湖泊等污染水体中的化学耗氧量，并且，光催化法不消耗原材料，不污染水体，污水处理效率高，设备可靠，操作方便。

Description

污染水体处理设备的制造方法
技术领域
本发明涉及一种环保技术领域的制造方法，具体地说，是涉及一种污染水体处理设备的制造方法。
背景技术
我国是一个水资源缺乏的国家，人均拥有量仅占世界人均水资源量的25％。随着我国经济高速发展、人口急剧增长以及城市化进程的加快，水资源利用强度迅速加大，河流、湖泊有机污染普遍，水体富营养化，非点源污染日益突出，我国的水环境呈现出加速恶化的趋势。水体富营养化破坏景观水体，发出恶臭，使水体丧失具自净、交换等应有功能。其中，难降解有机物工业废水处理是目前水处理中的难题。国内外所采用的污染水体治理与生态修复技术可分为物理法、化学法和生物/生态法三大类。具体的技术包括底泥疏浚、人工增氧、生态调水、化学除藻、絮凝沉淀、重金属化学固定、微生物强化、植物净化、生物膜等。但这些方法对含难降解有机物的工业废水的处理能力较差，而本发明对于处理河流等污染水体中的难降解有机物能力较强，通过光催化法把有机污染物完全降解为二氧化碳、水等，能显著地降低河流、湖泊等污染水体中的化学耗氧量(COD)，较好地配合其它污染水体治理与生态修复的技术，从而构成一个完整的污染水体的综合治理手段。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利号为03261038.6的实用新型专利，该专利描述了一种受污染水体水质改善的新方法——浮床式水净化生物反应器。它由浮床、定植钵及固定装置组成，浮床由浮架、网片、亲水布组成，可以栽培水生植物及非水生植物。该实用新型适用于湖泊、水库、河道等受污染水体的水质改善和水环境治理，能快速清除水体污染物，强化水体自净能力。事实上，该装置对于处理生物有机物污染特别是除去氮、磷的能力较强，但对于含难降解有机物的工业废水的处理能力很弱，即该设备能降低污染水体的生物耗氧量(BOD)，但很难降低化学耗氧量(COD)。进一步检索中，尚未发现与本发明主题相同或者类似的报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种污染水体处理设备的制造方法，通过采用经改性的二氧化钛纳米颗粒和玻璃纤维编织物，使设备设计合理，污水处理效率高，设备可靠，操作方便。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：
(1)先用常规的溶胶-凝胶法制备出锐钛型二氧化钛纳米颗粒浆料，颗粒尺寸为10nm。
(2)将上述所得的TiO2加入到适量的0.3mol/L AgNO3溶液中，在搅拌状况下吸附2小时，再以30W低压汞灯照射2小时，再以蒸馏水洗涤除去未反应的Ag+，获得的Ag/TiO2具有更强的光催化能力，对大多数有机物都具有彻底的分解能力。
(3)把玻璃纤维编织成所需的形状，通常为编织布。然后把玻纤编织物浸入Ag/TiO2浆料中3小时后取出，在马弗炉中在400℃左右的温度下烧结3小时，这样，二氧化钛纳米颗粒既能牢固地固定在玻纤编织物上，又能保持二氧化钛纳米颗粒的光催化活性。
(4)最后，用塑料管制作一个长方体框架，把烧结后的玻纤编织物安装到框架上，就制成了污染水体处理设备。
本发明采用玻璃纤维作为二氧化钛纳米颗粒的载体，制得一种受污染水体水质改善的新技术、新设备。通过光催化法把化学有机污染物完全降解为二氧化碳、水等，能显著地降低河流、湖泊等污染水体中的化学耗氧量(COD)，并且，光催化法不消耗原材料，不污染水体。设备设计合理，选用的主材料经过精心处理，污水处理效率高，设备可靠，操作方便。
附图说明
图1是本发明制造的设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明制得的设备主要用于处理污染的河流、湖泊中的有机污水，以及工业有机废水的后道处理工序。在处理中，需要有较强的日光照射，有利于设备发挥其光解作用。结合本发明的内容提供以下实施例：
首先用常规的溶胶-凝胶法制备10公斤的锐钛型二氧化钛纳米颗粒浆料，然后采用光化学沉积法制备Ag/TiO2光催化剂。把9块长3米、宽0.5米的玻璃纤维布1浸入经改性的二氧化钛纳米颗粒Ag/TiO2浆料中3小时后取出，在马弗炉中在400℃左右的温度下焙烧3小时。用外径为80mm的塑料管2搭接成长3米、宽2米、高0.5米的长方体框架，并固定好栓圈。最后，把处理后的玻璃纤维布1固定到相应的栓圈3上，参照附图1。
安装设备时，先在岸上打桩，把设备与桩用绳子拴在一起，然后把设备顺着水流放到污染水体中，污水顺着设备内通道流过污水处理设备，流出的水的COD显著降低。下表为某污染水体安装本设备后，对设备流出的水的各项指标的实测数据。
  时间(小时)   0   1   2   3   4   5
  浊度(mg/l)  987   442   254   156   145   141
  浊度降低率(％)  0   55.2   74.3   84.2   85.3   85.7
  细菌总数(个/ml)  23900   3200   540   80   ＜10   ＜10
  杀菌率(％)  0   86.6   97.7   99.7   ＞99.9   ＞99.9
  COD(mg/l)  1671   725   342   215   118   65
  COD去除率(％)  0   56.6   79.5   87.1   92.9   96.1
  NH<sub>4</sub>-N(mg/l)  34.5   19.7   10.5   5.6   5.1   4.9
  NH<sub>4</sub>-N去除率(％)  0   42.9   69.6   83.8   85.2   85.8

Claims (7)

1. 一种污染水体处理设备的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)先用溶胶-凝胶法制备出锐钛型二氧化钛纳米颗粒浆料；
(2)将上述所得的TiO2加入到AgNO3溶液中，在搅拌状况下吸附后，再以低压汞灯照射，然后以蒸馏水洗涤除去未反应的Ag+，获得光催化剂Ag/TiO2；
(3)把玻璃纤维编织成所需的形状，然后把玻纤编织物浸入上述的Ag/TiO2浆料中，取出后在马弗炉中烧结；
(4)用塑料管制作一个框架，把烧结后的玻纤编织物安装到框架上，就制成了污染水体处理设备。
2. 根据权利要求1所述的污染水体处理设备的制造方法，其特征是，所述的步骤(1)中，锐钛型二氧化钛纳米颗粒，颗粒尺寸为10nm。
3. 根据权利要求1所述的污染水体处理设备的制造方法，其特征是，所述的步骤(2)中，AgNO3溶液浓度为0.3mol/L。
4. 根据权利要求1或者3所述的污染水体处理设备的制造方法，其特征是，所述的步骤(2)中，在搅拌状况下吸附2小时后，再30W低压汞灯照射2小时。
5. 根据权利要求1所述的污染水体处理设备的制造方法，其特征是，所述的步骤(3)中，采用玻璃纤维作为二氧化钛纳米颗粒的载体，玻璃纤维编织成编织布。
6. 根据权利要求1或者5所述的污染水体处理设备的制造方法，其特征是，所述的步骤(3)中，玻纤编织物浸入Ag/TiO2浆料中3小时后取出，在马弗炉中在400℃的温度下烧结3小时。
7. 根据权利要求1所述的污染水体处理设备的制造方法，其特征是，所述的步骤(4)中，框架为长方体。
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