CN201296683Y - 一种废水废气光降解装置及其*** - Google Patents
一种废水废气光降解装置及其*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN201296683Y CN201296683Y CNU2008202226765U CN200820222676U CN201296683Y CN 201296683 Y CN201296683 Y CN 201296683Y CN U2008202226765 U CNU2008202226765 U CN U2008202226765U CN 200820222676 U CN200820222676 U CN 200820222676U CN 201296683 Y CN201296683 Y CN 201296683Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waste water
- waste gas
- photodegradation
- waste
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 title claims abstract description 55
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000013308 plastic optical fiber Substances 0.000 claims description 9
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 17
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 9
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005253 cladding Methods 0.000 abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 abstract description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种废水废气光降解装置，该装置包括微结构光纤单体，所述微结构光纤单体包括光纤基质、空气孔道、外包层，光纤基质设置在外包层内，光纤基质中设置有空气孔道，空气孔道内表面上设置有二氧化钛纳米粒子；本实用新型大大提高了二氧化钛光催化剂的附载率、受光面积大大增加，从而使处理***规模可以无限大，为使用本实用新型构建一套基于微结构弥散光纤负载的纳米TiO2光催化废水废气处理***奠定了基础；并且本实用新型的可透紫外光的弥散微结构聚合物光纤负载TiO2，使得本实用新型能够高效长距离侧面吸收紫外光，进一步使受光面积增加、提高了光催化效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种废水废气处理装置及其***，尤其是一种废水废气光降解装置及其***。
背景技术
二氧化钛是一种能被紫外线活化的半导体。在紫外光的照射下，二氧化钛能够除去流体(包括空气和水)中的毒物，把有害的污染物分解成环境可接受的副产物。例如：二氧化钛可以分解烟中的焦油、有机物、细菌、病毒、霉菌以及其他的有机物。在光氧化降解过程中，需要的反应活性的表面积越大越好，这样才能处理大量的污水、废气。
国外20世纪90年代，就有人提出用二氧化钛光催化剂修饰的石英光纤作为紫外光的传播介质构筑用于废气废水处理的光纤式光催化反应器。他们期望将光纤传导光与光纤负载催化剂两者相结合，提高紫外光的传输效率制造高效率废弃废水光降解装置。但是，将二氧化钛光催化剂涂敷在普通的石英光纤表面或聚合物包层石英光纤的表面，通过紫外光在光纤中传播时的泄漏模式，使得光在光纤中的轴向传输的距离很有限，反应器长度一般不超过50厘米。所以，至今，研究开发的光纤型废气废水处理器中多采用较粗的裸露石英纤维束。但是，这种光纤束又硬而脆，在涂膜和反应器制作过程中极易发生断裂。
显然，以上现有技术对于大规模处理废水废气是不适用的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决背景技术中所述的裸露的石英纤维在涂膜和反应器制作过程中极易发生断裂，绝大部分的传输光在靠近光输入端的侧面被折射出纤维，从而大大缩短了光在光纤中的轴向传输的距离的技术问题，从而提供一种基于以纳米二氧化钛光催化剂修饰的微结构光纤制成的光纤式光催化流体净化装置即废水废气光降解装置。
本实用新型的技术解决方案是：本实用新型是一种废水废气光降解装置，其特殊之处在于：所述废水废气光降解装置包括微结构光纤单体，所述微结构光纤单体包括光纤基质、空气孔道、空气孔道内表面上设置有二氧化钛纳米粒子层。
上述的二氧化钛纳米粒子呈膜状设置在空气孔道内表面上。
上述的孔道为多个，且成微结构光纤特征的周期性分布。
上述的废水废气光降解装置是由一个或多个微结构光纤单体组成。
上述的微结构光纤单体是微结构聚合物光纤单体。
一种废水废气光降解***，包括光源、废水废气储罐、抽气抽水泵及分别和废水废气储罐、抽气抽水泵电连接的控制器，其特殊之处在于，该***还包括废水废气光降解装置，所述废水废气储罐通过抽气抽水泵接入废水废气光降解装置；所述光源使入射光线照射在组成废水废气光降解装置的微结构光纤单体的包层的方向上。
上述的光源是紫外光源或太阳光。
上述的废水废气光降解装置为多个串联、并联、串联-并联或并联-并联在一起。
本实用新型的用于废水废气光降解的微结构聚合物光纤阵列孔道的内表面上设置有二氧化钛纳米粒子，大大提高了二氧化钛光催化剂的附载率，我们用太阳光作为光源从光纤包层方向入射，使受光面积大大增加，从而使处理***规模可以无限大，从而为使用本实用新型构建一套基于微结构弥散光纤负载的纳米TiO2光催化废水废气处理***奠定了基础；并且本实用新型的可透紫外光的弥散微结构聚合物光纤负载TiO2，使得本实用新型能够高效长距离侧面吸收紫外光，进一步使受光面积增加、提高了光催化效率。
附图说明
图1是本实用新型的组成废水废气光降解装置的微结构光纤单体端面结构示意图；
图2是本实用新型的废水废气光降解***示意图；
图3是本实用新型的废水废气光降解***中的多个废水废气光降解装置并联时的示意图；
图4是本实用新型的废水废气光降解***中的多个废水废气光降解装置串联-并联时的示意图；
图5是本实用新型的废水废气光降解***中的多个废水废气光降解装置并联-并联时的示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的废水废气光降解装置包括用于废水废气光降解的微结构聚合物光纤单体1，本实用新型的微结构聚合物光纤单体1包括光纤基质2、孔道3、外包层4，光纤基质2设置在外包层4内，光纤基质2中设置有孔道3，孔道3的内表面上设置有二氧化钛纳米粒子层5，较佳的方式是将二氧化钛纳米粒子呈膜状设置孔道3的内表面上。
孔道3至少是一个也可以为数百个，当孔道3为数百个时，孔道3成微结构光纤特征的周期性分布。
参见图2，用太阳光作为光源从组成本实用新型的废水废气光降解装置的微结构聚合物光纤单体1的光纤包层方向入射，从而使废水废气光降解装置的受光面积大大增加，提高了光催化反应效果，并且使基于本实用新型的废水废气光降解装置组建的废水废气处理***的规模可以无限大，为此该***可以并联、串联、并联-并联或串联-并联的模式，扩充为多个废水废气光降解装置，从组成一个较大的光催化反应器，进而大大提高废水废气处理的容量和速度。
该***包括光源、废水废气储罐、废水废气光降解装置6、抽气抽水泵及分别和废水废气储罐、抽气抽水泵7电连接的控制器，所述废水废气储罐通过抽气抽水泵7接入废水废气光降解装置6；所述光源使入射光线照射在组成废水废气光降解装置6的微结构光纤单体的包层的方向上。
为提高太阳光照射面积、提高毒物分子与催化剂的接触面积，该***还包括使废水废气光降解装置6旋转的旋转装置，当多个废水废气光降解装置6组成较大的光催化反应器时，该旋转装置与光催化反应器连接，使光催化反应器旋转。
通过该***催化降解模型化合物罗丹名B(初始浓度15ppm，总体积10升)，在太阳光照射下催化反应时间6小时，降解率99％。
利用太阳光为光源催化降解罗丹名B。原液浓度10ppm，太阳光照4小时后，降解率达到95％。
参见图3，本实用新型的废水废气光降解***中的多个废水废气光降解装置并联。
参见图4，本实用新型的废水废气光降解***中的多个废水废气光降解装置串联-并联。
参见图5，本实用新型的废水废气光降解***中的多个废水废气光降解装置并联-并联。
总之，本实用新型利用具备一定强度及柔韧性的微结构聚合物光纤替代普通石英纤维，并且改变了光源的入射方向，使光源从光纤包层方向入射，使受光面积大大增加，有效地提高了光的传输效率和利用效率；在微结构聚合物光纤单体的孔道的内表面上设置二氧化钛纳米粒子，提高了催化剂的负载面积和光催化效率；本实用新型克服了背景技术中所述的裸露的石英纤维在涂膜和反应器制作过程中极易发生断裂，绝大部分的传输光在靠近光输入端的侧面被折射出纤维，从而大大缩短了光在光纤中的轴向传输的距离的技术问题，使基于本实用新型的废水废气光降解装置组建的废水废气处理***的规模可以无限大，从而大大提高废水废气处理的容量和速度。
Claims (8)
1、一种废水废气光降解装置，其特征在于：所述废水废气光降解装置包括微结构光纤单体，所述微结构光纤单体包括光纤基质、空气孔道、外包层，光纤基质设置在外包层内，光纤基质中设置有空气孔道，空气孔道内表面上设置有二氧化钛纳米粒子。
2、根据权利要求1所述的废水废气光降解装置，其特征在于：所述二氧化钛纳米粒子呈膜状设置在空气孔道内表面上。
3、根据权利要求2所述的废水废气光降解装置，其特征在于：所述孔道为多个，且成微结构光纤特征的周期性分布。
4、根据权利要求1或2或3所述的废水废气光降解装置，其特征在于：所述废水废气光降解装置是由一个或多个微结构光纤单体组成。
5、根据权利要求4所述的废水废气光降解装置，其特征在于：所述微结构光纤单体是微结构聚合物光纤单体。
6、一种废水废气光降解***，包括光源、废水废气储罐、抽气抽水泵及分别和废水废气储罐、抽气抽水泵电连接的控制器，其特征在于：该***还包括废水废气光降解装置，所述废水废气储罐通过抽气抽水泵接入废水废气光降解装置；所述光源使入射光线照射在组成废水废气光降解装置的微结构光纤单体的包层的方向上。
7、根据权利要求6所述的废水废气光降解装置，其特征在于：所述光源是紫外光或太阳光。
8、根据权利要求6或7所述的废水废气光降解装置，其特征在于：所述废水废气光降解装置为多个串联、并联或串联-并联在一起。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008202226765U CN201296683Y (zh) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | 一种废水废气光降解装置及其*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008202226765U CN201296683Y (zh) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | 一种废水废气光降解装置及其*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201296683Y true CN201296683Y (zh) | 2009-08-26 |
Family
ID=41042656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2008202226765U Expired - Fee Related CN201296683Y (zh) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | 一种废水废气光降解装置及其*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201296683Y (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102407074A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-04-11 | 河南理工大学 | 一种微结构光纤甲醛净化***及微结构光纤甲醛净化装置 |
| CN102872779A (zh) * | 2012-07-27 | 2013-01-16 | 深圳大学 | 基于光子晶体光纤的表面等离子体光催化反应装置 |
| CN103446879A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-18 | 天津大学 | 基于弥散光纤的套筒型光催化空气净化装置 |
| CN104190343A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-10 | 华北电力大学 | 具有光源逆向布置的多光纤反应通道反应器 |
| CN107362660A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-11-21 | 杭州富阳凯尔化工有限公司 | 生产丁苯胶乳的废气处理*** |
-
2008
- 2008-11-28 CN CNU2008202226765U patent/CN201296683Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102407074A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-04-11 | 河南理工大学 | 一种微结构光纤甲醛净化***及微结构光纤甲醛净化装置 |
| CN102872779A (zh) * | 2012-07-27 | 2013-01-16 | 深圳大学 | 基于光子晶体光纤的表面等离子体光催化反应装置 |
| CN102872779B (zh) * | 2012-07-27 | 2014-12-17 | 深圳大学 | 用于光催化反应的光子晶体光纤的制备方法 |
| CN103446879A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-18 | 天津大学 | 基于弥散光纤的套筒型光催化空气净化装置 |
| CN103446879B (zh) * | 2013-09-05 | 2015-08-05 | 天津大学 | 基于弥散光纤的套筒型光催化空气净化装置 |
| CN104190343A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-10 | 华北电力大学 | 具有光源逆向布置的多光纤反应通道反应器 |
| CN107362660A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-11-21 | 杭州富阳凯尔化工有限公司 | 生产丁苯胶乳的废气处理*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wu et al. | Photocatalytic optical fibers for degradation of organic pollutants in wastewater: a review | |
| CN101746845A (zh) | 一种废水废气光降解装置及其*** | |
| CN201296683Y (zh) | 一种废水废气光降解装置及其*** | |
| Jawad et al. | Oxidation of crosslinked chitosan-epichlorohydrine film and its application with TiO2 for phenol removal | |
| Sun et al. | TiO2-coated optical fiber bundles used as a photocatalytic filter for decomposition of gaseous organic compounds | |
| US10793449B2 (en) | Fiber-optic integrated membrane reactor | |
| CN102380335B (zh) | 核壳型水凝胶胶体晶体微球及其制备方法和用途 | |
| CN1711131A (zh) | 用于光催化净化和消毒流体的装置和方法 | |
| Yang et al. | A review on the bioinspired photocatalysts and photocatalytic systems | |
| CN202021048U (zh) | 负载二氧化钛光子晶体薄膜的光纤式光催化反应器 | |
| CN108911017B (zh) | 一种用于水体修复的光催化浮床 | |
| CN204661354U (zh) | 用于有机污染物降解的光催化反应装置 | |
| Chen et al. | Highly-durable optofluidic microreactor for photocatalytic water splitting | |
| CN1785840A (zh) | 负载纳米二氧化钛的弥散光纤光催化废水处理反应器 | |
| Zhang et al. | Preparation of reusable UHMWPE/TiO2 photocatalytic microporous membrane reactors for efficient degradation of organic pollutants in water | |
| Seifikar et al. | Floating photocatalysts as promising materials for environmental detoxification and energy production: A review | |
| CN105195234A (zh) | 纤维光催化剂的制备方法 | |
| CN102872780A (zh) | 一种纳米二氧化钛光催化涂料固载的光纤式光反应器 | |
| CN109092260B (zh) | 一种石油吸附降解材料及制备方法 | |
| Hu et al. | Decoloring methyl orange under sunlight by a photocatalytic membrane reactor based on ZnO nanoparticles and polypropylene macroporous membrane | |
| Mills et al. | In situ, continuous monitoring of the photoinduced superhydrophilic effect: influence of UV-type and ambient atmospheric and droplet composition | |
| CN2823248Y (zh) | 负载纳米二氧化钛的弥散光纤光催化废水处理反应器 | |
| Liu et al. | The advanced development of floatable photocatalysts: Preparation, advantages, and application | |
| CN113769787A (zh) | 一种基于塑料光纤的光催化材料及其制备方法与应用 | |
| Samyn et al. | Role of Nanocellulose in Light Harvesting and Artificial Photosynthesis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090826 Termination date: 20111128 |