CN201381244Y - 连续型光催化氧化处理废水的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的一种连续型光催化氧化处理废水的装置，包括，一箱体，具有一进水管及一出水管；多个石英护管，布设于该箱体内部，该石英护管内装设有紫外灯；多个隔板，设于该箱体内部；催化剂载体，固定在该隔板与该箱体内壁上，该催化剂载体上固结有催化剂。本实用新型能够高效利用纳米光催化剂和光能处理废水。

Description

连续型光催化氧化处理废水的装置
技术领域
本实用新型涉及一种废水处理装置，特别是一种连续型光催化氧化处理废水的装置。
背景技术
经济的发展带来的一个负面影响是日益严重的环境污染问题，在大多数情况下，采用传统的生化方法可以处理受到污染的水质，但对于一些难降解的废水或者环保排放要求高的地方，传统生化方法就难以达到要求。
自从1972年日本Fijishima和Honda报道了用二氧化钛(TiO2)作为光催化剂分解水制备氢气以来，各种半导体光催化材料成为科学家们竞相研究的对象。1977年Bard用TiO2作为光催化剂氧化CN-和OCN-，开创了用光催化剂处理污水的先河。光化学催化方法处理废水，能够使废水中的污染物彻底分解，达到去除水中化学耗氧量(Chemical Oxygen Demand；COD)的目的，同时也可去除臭味和脱色。用光化学催化氧化方法处理的废水COD值可降50mg/l以下，达到国家一级排放标准，再经深度处理可以达到回用的目的。光化学催化氧化法处理废水还具有操作简便、管理和维护简单的特点。
但是在纳米光催化技术处理废水中，纳米光催化剂和光能利用率低，导致光催化技术在废水处理中难以实现工业化。由于工业废水的色度一般比较大，紫外线在废水中穿透性较差，在传统的设备中，导致紫外线没法充分利用。
而且，目前的治理手段多采用将纳米粉体直接分散到废水中的方法，利用粉体颗粒的光催化作用使废水中的有害成分分解成为无害物质。处理结束后，其中的光催化纳米材料的回收多采用膜过滤的方法。膜的使用进一步增加了废水处理的成本，且某些遗留无法回收的纳米材料容易给水质造成新的污染。而且纳米材料直接分散到废水中，颗粒间还容易发生团聚现象，使纳米材料的功效无法充分发挥。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种连续型光催化氧化处理废水的装置，以提高催化剂和光能的利用效率。
本实用新型的一种连续型光催化氧化处理废水的装置，包括，箱体，具有一进水管及一出水管；石英护管，布设于该箱体内部，该石英护管内装设有紫外灯；隔板，设于该箱体内部，在该箱体内形成至少一个流道；催化剂载体，固定在该隔板与该箱体内壁上，该催化剂载体上固结有催化剂。
该箱体下部还设有正负电极对，与外部的直流电源相连。
该箱体内还设有一液位控制装置，该液位控制装置与该进水管上设置的阀门相连接，根据该箱体内液面高低，控制该阀门的关闭与开启。
该进水管位于该箱体的下部，该出水管位于该箱体的上部，该进水管与该出水管呈对角线布置。
该进水管上设有用来加入氧化剂的加药机。
该箱体由金属材料制成，上方开口。
该催化剂载体材料为玻璃纤维布或陶瓷。
该催化剂为纳米二氧化钛。
该箱体内作搪瓷或喷涂聚四氟乙烯作为防腐处理。
本实用新型的上述技术方案，反应后生成产物为水和二氧化碳，不会产生二次污染。且由于在箱体内部设置多个紫外灯管和催化剂载体，提高了催化剂和光能的利用效率，达到了有益的技术效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明
1-箱体；2-进水管；3-出水管；4-正电极；5-负电极；6-加药机；7-隔板及催化剂载体；8-石英护管；9-紫外灯；10-液位控制装置。
具体实施方式
以下结合附图通过具体实施方式，对本实用新型作详细说明。
如图1所示，为本实用新型的结构示意图。本实用新型的一种连续型光催化氧化处理废水的装置包括，一箱体1，由金属材料构成，可以是不锈钢，也可以是碳钢。使用碳钢时内部应作防腐处理，处理方法可以是喷涂聚四氟乙烯，也可以是作搪瓷处理。箱体1可以为正方体、长方体等几何形状，箱体1上方开口，使反应后产生的废气能从箱体1上方自由排出。
箱体1上设有进水管2和出水管3，进水管2和出水管3分别位于箱体的两个顶端，呈对角线布置。在图1的实施例中，进水管2设于箱体1的后部左上方，出水管3设于箱体1的前部右下方。进水管2和出水管3上分别设有阀门。加药机6位于箱体1的外部，连接在进水管2上。加药机主要用于加入氧化剂。
箱体1内部设有多块隔板，使两块隔板之间形成至少一个水流通道。在本实施例中，该隔板的长度小于箱体的长度，隔板与箱体1一侧相连，与另一侧留有5至20厘米的缝隙，并且，隔板的布置方法是相邻两块隔板其中一块与箱体1一侧相连，另一块与另一侧相连，从而在箱体1内形成“之”字形流道。催化剂载体固定在该隔板与箱体内壁上，该催化剂载体材料为玻璃纤维布或陶瓷，使催化剂可以固结在催化剂载体之上，该催化剂可以为纳米二氧化钛。该隔板及催化剂载体7在箱体1内形成的水流通道，使废水可以在箱体内自由流动，但流速不会过快，能够有时间与催化剂充分发生反应。
电极对位于箱体1下部，该电极对包括一正电极4与一负电极5。每一水流通道下部均有一电极对，该正负电极对分别与外部的直流电源的正负极相连。电极材料为镀铂钛电极，该电极对由陶瓷材料支撑在箱体1底部。
箱体1内部均匀布设有多个石英护管8，石英护管8内装设有紫外灯9，石英护管8的一端固定于箱体1底部，紫外灯9的电源从石英护管8的另一端接出。
箱体1内还设有一液位控制装置10，与进水管2的阀门相连接，该液位控制装置10感测箱体1内液面的高低。当液面过高时，液位控制装置10发送信号至进水管2的阀门，关闭该阀门，以防止液面过高而溢出；当液面过低时，开启阀门放水进箱体1内。
本实用新型实施时，通过进水管2向箱体1中加入想要处理的废水。在进水的同时，用加药机6加入一定量的氧化剂，氧化剂可以是双氧水、次氯酸钠、氯酸钠、氯酸钾、过硫酸钠。开启紫外灯9，在紫外光的照射下，氧化剂与水中的污染物在催化剂的表面发生反应，生成二氧化碳和水。此外，在电极对上加上直流电源，使水在电极对上电解，产生氧气和氢气。氧气作为氧化剂，在紫外光的作用下与水中污染物发生催化氧化反应，产生二氧化碳和水，而氢气则作为载气，起到搅拌和排除水中二氧化碳的作用。反应产生的二氧化碳废气、氢气、氧气等气体，均可以从箱体1的上部开口处自由逸出。
进水与氧化剂混合后，沿隔板之间的空隙流动，同时发生氧化反应。隔板形成的水流通道控制进水的流量，使废水和氧化剂在箱体中有一定的停留时间，当水流到达出口位置时，水中的COD即可降至排放的要求。处理完毕后的废水从出水口3中排出。
以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1、一种连续型光催化氧化处理废水的装置，其特征在于，包括，
箱体，具有一进水管及一出水管；
石英护管，布设于该箱体内部，该石英护管内装设有紫外灯；
隔板，设于该箱体内部，在该箱体内形成至少一个流道；
催化剂载体，固定在该箱体内壁与该隔板上，该催化剂载体上固结有催化剂。
2、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置，其特征在于，该箱体下部还设有正负电极对，与外部的直流电源相连。
3、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置，其特征在于，该箱体内还设有一液位控制装置，该液位控制装置与该进水管上设置的阀门相连接，根据该箱体内液面高低，控制该阀门的关闭与开启。
4、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置，其特征在于，该隔板的长度小于箱体的长度，相邻两块隔板中一块与箱体一侧相连，另一块与箱体另一侧相连，在该箱体内形成“之”字形流道。
5、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置，其特征在于，该进水管位于该箱体的下部，该出水管位于该箱体的上部，该进水管与该出水管呈对角线布置。
6、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置，其特征在于，该进水管上设有用来加入氧化剂的加药机。
7、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置，其特征在于，该箱体由金属材料制成，上方开口。
8、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置，其特征在于，该催化剂载体材料为玻璃纤维布或陶瓷。
9、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置，其特征在于，该催化剂为纳米二氧化钛。
10、如权利要求1或7所述的连续型光催化氧化处理废水的装置，其特征在于，该箱体内作搪瓷或喷涂聚四氟乙烯作为防腐处理。
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