申请日2018.05.31
公开(公告)日2019.06.11
IPC分类号C02F1/32; C02F1/72; C02F101/30
摘要
本实用新型公开了一种新型光催化膜废水处理装置，属于废水处理设备领域。它包括废水箱、供水泵、液位控制器、恒温水浴、曝气机、排水泵和光催化反应器，所述光催化反应器座落在恒温水浴内，所述光催化反应器包括顶端敞口的进水室，在进水室的顶端敞口处装配有石英玻璃且石英玻璃的上方架设有紫外灯。本实用新型复合膜上负载光催化剂，解决光催化剂回收难、不易反复利用的问题。复合膜在回收光催化剂的同时，阻挡未能氧化的污染物质和一些中间产物，能较好控制反应器中污染物质的停留时间，提高光催化降解效率，保证出水有机物完全去除;另一方面，光催化剂的涂覆使复合膜表面形成疏水性的滤饼层，使得复合膜污染引起的膜通量下降问题得以解决。
权利要求书
1.一种新型光催化膜废水处理装置，其特征在于：它包括废水箱、供水泵、液位控制器、恒温水浴、曝气机、排水泵和光催化反应器，所述光催化反应器座落在恒温水浴内，所述光催化反应器包括顶端敞口的进水室，在进水室的顶端敞口处装配有石英玻璃且石英玻璃的上方架设有紫外灯，在进水室的内部底端设置有有机玻璃出水室，有机玻璃出水室的底端开设有曝气口且曝气口通过曝气管与曝气机连通，在有机玻璃出水室的顶端开设有进水口且在进水口处装配有多孔不锈钢支撑板，在多孔不锈钢支撑板的上表面铺设有复合膜，在复合膜上涂覆有光催化剂，有机玻璃出水室的底部侧壁上开设有出水口且出水口通过出水管路与排水泵连通，所述废水箱通过供水管路与光催化反应器内部连通，且在供水管路上装配有供水泵，所述液位控制器的探头端设置在有机玻璃出水室上方的进水室内壁上，探头端与液位控制器的液位检测信号输入端电路连接，液位控制器的控制信号输出端与供水泵的控制电路端电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型光催化膜废水处理装置，其特征在于：所述液位控制器的探头端具有由上至下设置在有机玻璃出水室上方进水室内壁上的上液位探头和下液位探头，且上液位探头的液位检测信号输出端和下液位探头的液位检测信号输出端均与液位控制器的液位检测信号输入端电路连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型光催化膜废水处理装置，其特征在于：在有机玻璃出水室底端曝气口与曝气管的衔接处装配有多孔曝气板。
4.根据权利要求1所述的一种新型光催化膜废水处理装置，其特征在于：所述恒温水浴包括水浴箱、循环水泵和制冷机，所述水浴箱、循环水泵和制冷机通过管路依次连通。
说明书
一种新型光催化膜废水处理装置
技术领域
本实用新型属于废水处理设备领域，具体涉及一种新型光催化膜废水处理装置。
背景技术
光催化技术是一种新型的高级氧化技术，它是半导体材料作为催化剂，将光能直接转化为化学能，光催化剂在紫外或可见光照的条件下能够产生强氧化性的自由基，可以分解大部分对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，并最终生成H2O、CO2等无机小分子，能避免资源浪费和二次污染的形成。因此，受到国内外的广泛重视。在各种半导体光催化剂中，TiO2光催化剂由于具有价廉、无毒性、光化学稳定性强和不带来二次污染等优点被广泛应用于水处理领域。但是TiO2光催化剂只能利用在太阳光中所占比例较小的紫外光，光催化活性不足，且TiO2粒子难分离回收和重新利用困难。这些不足严重制约了光催化技术的进一步发展。膜分离技术是利用膜的选择性分离功能实现不同组分的分离、纯化和浓缩的技术。与传统的蒸馏、精馏、萃取相比，它作为一种过滤技术由于无需添加化学试剂，出水水质稳定、投资小、占地少、设备简单、无二次污染、不发生相变、自动化控制程度高、能耗低、维护费用低、易于实现规模化等优势已被应用于饮用水处理、生活废水处理及工业污水处理等领域。然而，膜分离只是一个物理分离过程，不能彻底降解掉有机物，且部分有机物可能会被带到渗透侧。此外，膜过滤过程中，膜受到各种因素影响导致膜污染，会使膜孔堵塞，造成膜的水通量下降，运行压力增加，随之带来能耗增大，处理效率降低等一系列问题。以上提到的膜分离的不足直接限制了膜分离技术在水处理中的进一步发展。
实用新型内容
本实用新型为了解决废水处理技术中基于光催化反应中催化剂不易被传统分离技术分离回收，重复利用率低，排出液易产生二次污染，而膜分离技术中有机物不能降解和膜堵塞污染的问题，而提供一种新型光催化膜废水处理装置。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种新型光催化膜废水处理装置，它包括废水箱、供水泵、液位控制器、恒温水浴、曝气机、排水泵和光催化反应器，所述光催化反应器座落在恒温水浴内，所述光催化反应器包括顶端敞口的进水室，在进水室的顶端敞口处装配有石英玻璃且石英玻璃的上方架设有紫外灯，在进水室的内部底端设置有有机玻璃出水室，有机玻璃出水室的底端开设有曝气口且曝气口通过曝气管与曝气机连通，在有机玻璃出水室的顶端开设有进水口且在进水口处装配有多孔不锈钢支撑板，在多孔不锈钢支撑板的上表面铺设有复合膜，在复合膜上涂覆有光催化剂，有机玻璃出水室的底部侧壁上开设有出水口且出水口通过出水管路与排水泵连通，所述废水箱通过供水管路与光催化反应器内部连通，且在供水管路上装配有供水泵，所述液位控制器的探头端设置在有机玻璃出水室上方的进水室内壁上，探头端与液位控制器的液位检测信号输入端电路连接，液位控制器的控制信号输出端与供水泵的控制电路端电路连接。
优选的，所述液位控制器的探头端具有由上至下设置在有机玻璃出水室上方进水室内壁上的上液位探头和下液位探头，且上液位探头的液位检测信号输出端和下液位探头的液位检测信号输出端均与液位控制器的液位检测信号输入端电路连接。
优选的，在有机玻璃出水室底端曝气口与曝气管的衔接处装配有多孔曝气板。
优选的，所述恒温水浴包括水浴箱、循环水泵和制冷机，所述水浴箱、循环水泵和制冷机通过管路依次连通。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型复合膜上负载光催化剂，有效解决了光催化剂回收难、不易反复利用的问题。复合膜在回收光催化剂的同时，也能阻挡未能氧化的污染物质和一些中间产物，从而能较好地控制反应器中污染物质的停留时间，提高光催化降解效率，保证出水有机物的完全去除;另一方面，光催化剂的涂覆使得复合膜表面形成疏水性的滤饼层，使得复合膜污染引起的膜通量下降问题得以解决或者减轻。曝气机的设置同样可避免或减轻污染物等附着，从而减轻膜污染避免堵塞现象的发生。利用恒温水浴可以有效控制光催化反应器中废水的温度，调节合适的光催化反应速度;通过液位控制器可以较好的控制反应器中的液位，使光催化反应器实现长期连续稳定运行，操作简单、光催化降解率高、膜抗污染性强、运行稳定。