申请日2015.12.16
公开(公告)日2016.04.13
IPC分类号C02F1/30; C02F1/72; C02F103/16; C02F103/28
摘要
本发明涉及一种改进型可见光光催化水处理反应器，包括进水管(6)、外壳体(1)、高压进水管(4)、出水管(7)、排污管(10)组成一个闭路的水流通道，外壳体(1)设置了缓冲室(9)、下多孔板(5)、催化层(3)、高压喷嘴(11)和LED灯(8)。本发明以新兴的材料学为主线，对竹炭表面负载钛钴合金双核酞菁催化剂，形成巨大面积的氧化反应层，装备成高效率的氧化反应器，对污水进行综合深度处理，能使使污水中的污染物(COD、TP、TN)的去除率达到90%以上，突破了难降解污水处理的投资昂贵、运行费用高的技术瓶颈。
摘要附图
权利要求书
1.一种改进型可见光光催氧化水处理反应器，其特征在于：包括外壳体(1)，所述的外壳体(1)内部通过上多孔板(2)和下多孔板(5)分隔为出水区(13)、反应区(14)和缓冲室(9);反应区(14)内设有催化层(3)和若干根LED灯(8)，所述的催化层(3)由表面负载钛钴合金的双核酞菁催化剂制成;所述的LED灯垂直穿过反应区(14)，且其两头通过防水固定头(12)固定安装在上多孔板(2)和下多孔板(5)上;高压进水管(4)横向穿过反应区(14)，高压进水管(4)上设有若干个高压喷嘴(11);所述的缓冲室(9)的外壁上设有进水管(6)和排污管(10);
其中，所述的进水管(6)与污水提升泵相连接，且进水管(6)内设有压力传感器;高压进水管(4)与高压水泵相连接，压力传感器的信号线与高压水泵相连;所述的高压进水管(4)为可旋转结构，带动高压喷嘴(11)进行360°旋转。
2.根据权利要求1所述的改进型可见光光催氧化水处理反应器，其特征在于：所述的外壳体(1)的上部为空心圆柱体结构，下部为空心圆锥体结构。
3.根据权利要求1所述的改进型可见光光催氧化水处理反应器，其特征在于：所述的外壳体(1)的上部为长方体结构，下部为多面锥体结构。
4.根据权利要求1所述的改进型可见光光催氧化水处理反应器，其特征在于：所述的出水区(13)外壁上设有出水管(7)。
说明书
一种改进型可见光光催氧化水处理反应器
技术领域
本发明涉及一种改进型可见光光催氧化水处理反应器。
背景技术
随着社会的发展，人们的生活过程中会产生大量含有机物的废水，这些废水如未经处理而直接排放会对环境造成非常严重的危害，为此有机废水的治理已经成为现阶段国内外环境保护技术领域待解决的一个难题。
污水处理国内外较为成熟的处理技术为生物接触氧化法、活性污泥法、改进膜处理法。这些方法通过科技人员几十年来改进，始终存在一定的局限性，利用微生物培养、驯化处理污水时，最大的技术瓶颈是受进水污染物浓度变化，外界气温变化的影响，而导致出水水质不稳定。设备投资大、能耗多、运行费用高，也是技术难以突破的另一个因素。
针对上述处理技术的瓶颈，抛开微生物菌群生长吞噬污染物实现洁净水体的理论，本发明另辟蹊径，以廉价的竹炭为载体，利用其独特的导电性能，通过对其表面进行修饰与改性，利用水体中氢、氧实现原位催化氧化对污染水体进行洁净处理，以满足不同地区、不同气候条、不同水质的污水治理要求。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中存在的缺陷或不足，从材料科学入手，依据水动力学原理结合光电子学为基础，以竹炭为载体，表面负载钛钴合金的双核酞菁催化剂，形成巨大比表面积的可见光催化氧化反应层，利用该反应层装备成反应器对污染水体进行光催氧化分解。需要处理的污染水体由反应器底部进入，缓慢透过反应层，水体中的氧作为氧化剂，反应层在可见光的照射下激发生成羟基自由基、氧自由基和过氧化氢，这些氧化性能极高的物质对水体中的污染物进行氧化反应分解成气体和水达到洁净水体之目的。
本发明采用的技术方案是这样的：一种改进型可见光光催氧化水处理反应器，包括外壳体1，所述的外壳体1内部通过上多孔板2和下多孔板5分隔为出水区13、反应区14和缓冲室9;反应区14内设有催化层3和若干根LED灯8，所述的催化层3由表面负载钛钴合金的双核酞菁催化剂制成;所述的LED灯垂直穿过反应区14，且其两头通过防水固定头12固定安装在上 多孔板2和下多孔板5上;高压进水管4横向穿过反应区14，高压进水管4上设有若干个高压喷嘴11;所述的缓冲室9的外壁上设有进水管6和排污管10;所述的进水管6、外壳体1、高压进水管4、出水管7和排污管10组成一个闭路的水流通道;其中，所述的进水管6与污水提升泵相连接，且进水管6内设有压力传感器;高压进水管4与高压水泵相连接，压力传感器的信号线与高压水泵相连;所述的高压进水管4为可旋转结构，带动高压喷嘴11进行360°旋转。
进一步，所述的外壳体1的上部为空心圆柱体结构，下部为空心圆锥体结构;或者外壳体1的上部为长方体结构，下部为多面锥体结构。
进一步，所述的出水区13外壁上设有出水管7。
具体过程为：污水由污水提升泵提升经进水管6进入缓冲室9内，透过下多孔板5缓慢和催化层3接触，催化层3在LED灯8的照射激发下生成强氧化性物质对水体进行氧化反应，反应后的水体经出水管7排出反应器。进入的污水中悬浮物较多，在透过氧化层3时被截留，从而影响水流透过上多孔板2的速度，污水提升泵的压力逐渐升高至设定的参数，由设于进水管6中的传感器自动命令高压水泵工作，高压水经过高压进水管4由高压喷嘴11对催化层3进行翻动冲洗，冲洗的杂质沉积在缓冲室9底部，由排污管10排出反应器。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明可见光光催氧化水处理反应器，以新兴的材料学为主线，对竹炭表面负载钛钴合金双核酞菁催化剂，形成巨大面积的氧化反应层，装备成高效率的氧化反应器，对污水进行综合深度处理，能使使污水中的污染物(COD、TP、TN)的去除率达到90%以上，突破了难降解污水处理的投资昂贵、运行费用高的技术瓶颈。
2、本发明的可见光光催氧化水处理反应器可广泛应用于化工废水、垃圾渗滤液、稀土湿法冶炼废水、造纸废水等难降解废水的处理。