申请日2013.04.09
公开(公告)日2013.11.20
IPC分类号C02F1/32; C02F1/70
摘要
本实用新型公开了一种有机锡污染海水处理装置，该装置包含反应腔体、阀门和转接头;反应腔体密封，腔体内部垂直设有若干平行的栅格;相邻的两个栅格之间分别设有与外部电源相连的紫外光源;栅格上设有导线密封装置，栅格表面则设置载有还原光催化剂的网状结构，该结构通过导线密封装置与外部电源相连;栅格在其上方或下方设有开口，相邻的两个栅格上的开口位置相反。本实用新型提供的有机锡污染海水处理装置，耦合紫外光辐照和光催化还原法两者的作用，具有安全、可靠、高效、低能耗、有机锡污染物矿化彻底、不引入外加化学药剂、无二次污染、环境允许等优点。
权利要求书
1.一种有机锡污染海水处理装置，其特征在于，该装置包含反应腔体(1)、阀门(2)和转接头(3);
所述的反应腔体(1)密封，反应腔体(1)内部垂直设有若干平行的栅格(4);相邻的两个栅格(4)之间分别设有与外部电源相连的紫外光源(5);
所述的栅格(4)上设有导线密封装置(6)，栅格(4)表面则设置载有还原光催化剂的网状结构(7)，该网状结构(7)通过所述的导线密封装置(6)与外部电源相连;
所述的栅格(4)在其上方或下方与反应腔体(2)内表面之间留有间隙(8)，相邻的两个栅格(4)上的间隙(8)位置相反。
2.如权利要求1所述的有机锡污染海水处理装置，其特征在于，所述的阀门(2)分别设在反应腔体(1)两侧的上端或下端，并分别通过转接头(3)与反应腔体(1)相连。
3.如权利要求1所述的有机锡污染海水处理装置，其特征在于，所述的反应腔体(1)在相邻的两个栅格(4)之间分别设有与栅格(4)平行的紫外光源支架(9)，该紫外光源支架(9)外周尺寸与反应腔体(1)相同。
4.如权利要求3所述的有机锡污染海水处理装置，其特征在于，所述的紫外光源支架(9)在其顶端设有搁板(10)，并通过该搁板(10)分别与反应腔体(1)的顶部固定。
5.如权利要求4所述的有机锡污染海水处理装置，其特征在于，所述的紫外光源支架(9)上设有密封接线槽(11)，紫外光源(5)分别通过该密封接线槽(11)与外部电源相连。
6.如权利要求5所述的有机锡污染海水处理装置，其特征在于，所述的紫外光源(5)为沿纵向等距离设置在紫外光源支架(9)内部的若干水平的紫外灯管(51)。
7.如权利要求6所述的有机锡污染海水处理装置，其特征在于，所述的紫外灯管(51)外部分别设有能够透过紫外光的保护管(12)。
8.如权利要求7所述的有机锡污染海水处理装置，其特征在于，所述的保护管(12)的两端设有密封结构(13)，并分别与紫外光源支架(9)固定。
9.如权利要求1~8中任意一项所述的有机锡污染海水处理装置，其特征在于，所述的反应腔体(1)内栅格(4)的数目能够进行增加或删减。
说明书
一种有机锡污染海水处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种海水处理装置，具体地，涉及一种有机锡污染海水处理装置。
背景技术
20世纪中期以来，有机锡化合物(organotin compounds，OTC) 因被用作聚海洋船只、海上平台的防生物污损涂料、该涂料可防止海洋附着生物对船体和的污损，以延长海洋建筑和船舶的使用寿命，减少燃料消耗，降低维修费用。木材防腐剂、杀虫剂、杀菌剂等而得到大规模广泛使用。但近年来研究表明，在我国众多的海滨港口以至内陆水域均已发现不同程度的有机锡污染，其中深圳市蛇口港及临近海域已发现严重的有机锡污染，海水中三丁基锡的浓度超过美国残留标准近8倍，高于加拿大残留标准近80倍。总之，有机锡化合物被公认为是迄今为止人为引入海洋环境的最毒化学物质之一，且极难降解，其污染的后果是对海洋生物产生毒性，长期污染将导致多数螺、贝壳的种群衰退，并对海产品等食品质量安全产生严重威胁。因此，目前亟待加强对海洋有机锡污染的控制，尽快发展对重污染区域海水进行修复和治理的方法，尤其是发展对近海养殖场海水中有机锡污染物进行治理及修复的方法，以保护我们赖以生存的海洋资源和人类健康。
目前海水中尤其是对近海养殖场海水中有机锡污染物的快速治理及修复成为一个难题，目前的方法仍存在诸多不足之处，亟需发展能够彻底矿化有机锡的海水污染治理方法，对于避免将重污染区域从港区扩大到相邻海域以至更大范围，引发海洋资源衰退、污染危及人民健康具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于处理有机锡污染海水的高效率、彻底矿化有机锡污染物的电助光催化还原矿化反应系统，耦合紫外光辐照和光催化还原法两者的作用，经该反应系统处理后，有机锡污染物可被彻底矿化为无机锡，且不改变海水原有的理化性质(如pH值、盐度等)，具有安全、可靠、高效、低能耗、有机锡污染物矿化彻底、不引入外加化学药剂、无二次污染、环境允许等优点，可满足对有机锡污染海水，尤其是近海养殖场等受到有机锡污染的海水的净化及快速修复治理的需求。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种有机锡污染海水处理装置，该装置包含反应腔体、阀门和转接头;所述的反应腔体密封，反应腔体内部垂直设有若干平行的栅格;相邻的两个栅格之间分别设有与外部电源相连的紫外光源;所述的栅格上设有导线密封装置，栅格表面则设置载有还原光催化剂的网状结构，该网状结构通过所述的导线密封装置与外部电源相连;所述的栅格在其上方或下方与反应腔体内表面之间留有间隙，相邻的两个栅格上的间隙位置相反，处理海水可在反应腔体内依次绕各栅格翻转流过。
光催化剂为金属氧化物型具有光催化还原功能的光催化剂，优选为TiO2-NiO-CuO复合型金属氧化物光催化剂。载有还原光催化剂的片状或网状结构采用耐海水腐蚀的基材，导电玻璃、石墨、不锈钢、镍、钛等无机或有机导电结构材料，形状可以不限，但优选为板状或片状。
上述的有机锡污染海水处理装置，其中，所述的阀门分别设在反应腔体两侧的上端或下端，并分别通过转接头与反应腔体相连。所述的阀门为三通阀门，其另一侧分别与管道相连并控制该管道的开关。待处理污染海水经由管道，从反应腔体一侧下端的阀门和转接头进入，在反应腔体内与光催化剂接触发生反应后，再经由另一侧上端的转接头和阀门，即可排出。海水进入的管道上还设有各种粗、细过滤器。
上述的有机锡污染海水处理装置，其中，所述的反应腔体在相邻的两个栅格之间分别设有与栅格平行的紫外光源支架，该紫外光源支架的外周尺寸与反应腔体的相同。
上述的有机锡污染海水处理装置，其中，所述的紫外光源支架在其顶端设有搁板，并通过该搁板分别与反应腔体的顶部安装固定。
上述的有机锡污染海水处理装置，其中，所述的紫外光源支架上设有密封接线槽，紫外光源分别通过该密封接线槽与外部电源相连。
上述的有机锡污染海水处理装置，其中，所述的紫外光源为沿纵向等距离设置在紫外光源支架内部的若干水平的紫外灯管。
上述的有机锡污染海水处理装置，其中，所述的紫外灯管外部分别设有能够透过紫外光的保护管。保护管优选为石英玻璃或派来克斯玻璃管。
上述的有机锡污染海水处理装置，其中，所述的保护管的两端设有密封结构，并分别与紫外光源支架固定。
上述的有机锡污染海水处理装置，其中，所述的反应腔体内栅格的数目能够根据实际处理水量的需求进行增加或删减，以实现灵活缩放。
本实用新型提供的有机锡污染海水处理装置具有以下优点：
耦合了紫外光辐照和光催化还原法两者的作用，有机锡污染物的降解速率得以大大提高，比常规紫外光解速率提高3倍以上。
过程中光催化强还原作用克服了常规紫外光解技术处理有机锡无法彻底矿化脱毒的缺点(如3丁基锡产物为二丁基锡和一丁基机锡，无法生成无机锡，使其从环境中彻底脱出)。
具有不改变海水理化性质(如温度、pH值、盐度等)、安全、可靠、高效、矿化彻底、不引入外加化学药剂、无二次污染、环境允许等众多优点。
净化处理装备体积小、能耗低、处理效率高、适用范围广，可通过增减紫外光催化还原系统的栅格的个数灵活调整处理规模，海水处理能力可达500-5000m3/h。
可在降解海水中的有机污染物，同时对海水中有害病毒、细菌的杀灭作用，提高排放海水的水质。