申请日2006.04.27
公开(公告)日2007.03.14
IPC分类号C02F1/32
摘要
多维光催化污水处理装置，组成包括壳体、紫外灯、曝气管，其特征是：壳体中置有可透紫外光的玻璃颗粒，所述的玻璃颗粒表面附着纳米二氧化钛催化剂涂层。将表面附着纳米二氧化钛催化剂涂层的透紫外光玻璃颗粒加入到反应壳体中，使纳米二氧化钛催化剂在多维光催化反应装置中被较好地承载，解决了光催化反应体系中加入催化剂的难题，它具有反应面积大、吸光效率高的优点，光催化氧化处理有机废水效率高，而且二氧化钛催化剂易于分离回收，因此装置具有工业实际应用价值。
权利要求书
1、多维光催化污水处理装置，组成包括壳体、紫外灯、曝气管，其特 征是：壳体中置有可透紫外光的玻璃颗粒，所述的玻璃颗粒表面附着纳米 二氧化钛催化剂涂层。
2、根据权利要求1所述的多维光催化污水处理装置，其特征是：可透 紫外光的玻璃颗粒为石英玻璃颗粒。
3、根据权利要求2所述的多维光催化污水处理装置，其特征是：所述 的玻璃颗粒形状为不规则多面体或圆柱体，粒径范围为2-8mm。
4、根据权利要求1所述的多维光催化污水处理装置，其特征是：具有 阴极板、阳极板、直流电源，阴极板、阳极板分别位于壳体两侧并互相平 行，直流电源的正极与阳极板电连接，负极与阴极板电连接。
5、根据权利要求4所述的多维光催化污水处理装置，其特征是：所述 的阳极板为钛板，表面附着二氧化钛催化剂涂层，所述的阴极板为不锈钢 板。
6、根据权利要求1所述的多维光催化污水处理装置，其特征是：所述 的紫外灯底部具有与壳体下底面固定连接的下灯管座，上部具有由支杆组 成的上灯管支架，支杆一端与紫外灯固定连接，另一端与壳体固定连接。
7、根据权利要求1所述的多维光催化污水处理装置，其特征是：具有 包围紫外灯的隔离网，玻璃颗粒位于隔离网和壳体之间。
8、根据权利要求7所述的多维光催化污水处理装置，其特征是：具有 由清洗环、导轨组成的紫外灯清洗装置，清洗环套在紫外灯上，导轨位于 隔离网内，清洗环通过驱动装置驱动，沿导轨上下移动。
9、根据权利要求1至8中任意一项所述的多维光催化污水处理装置， 其特征是：所述的壳体上具有位于壳体两侧的进水口、出水口。
10、根据权利要求8所述的多维光催化污水处理装置，其特征是：将 所述的若干个多维光催化污水处理装置通过串联方式组成一个光催化单 元，相邻壳体的出水口与进水口相对应形成连通口，连通口上、下交替分 布，所述的光催化单元通过串、并联的方式组成阵列。
说明书
多维光催化污水处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种利用光化学催化氧化方法处理高浓度、有毒有机 废水的工业设备，属于光照法污水处理技术领域。
背景技术
高级氧化处理AOP(Advanced Oxidation Processes)技术是利用光、 声、电、磁等物理、化学过程产生大量自由基，进而利用自由基的强氧化特 性对废水中有机物进行降解的技术过程。
光催化氧化技术是高级氧化技术的一种，因其具有其他处理方法难以 比拟的优越性受到极大关注。光催化氧化水处理技术就是利用紫外光激发 纳米二氧化钛(TiO2)半导体催化剂，半导体价带上的电子吸收光能被激 发到导带上，使得在导带上产生带负电的高活性的电子，在价带上产生带 正电荷的空穴，形成氧化-还原体系。这些不断产生的电子-空穴对与H2O、 O2，发生一系列反应，进而产生大量高活性自由基(·OH等)，·OH具有 2.8V氧化电位，利用其很强的氧化作用，完成对废水中各种有毒、有机物 质的降解处理。
光催化氧化处理技术的条件：一是需要紫外光源激发，二是需要用纳 米二氧化钛做催化剂。在实际运用中存在较为突出的问题是如何在反应体 系中加入纳米二氧化钛催化剂。现有的光催化反应装置主要包括盛放反应 溶液的壳体，置于壳体中的紫外灯，以及曝气管，在反应体系中加入纳米 二氧化钛催化剂一般采用以下二种方法：1、在反应溶液中直接加入纳米二 氧化钛固体粉末，二氧化钛微粒悬浮于溶液中，称之为悬浮态光催化体系， 这是一种最简单的多维(立体)光催化反应装置，它具有反应面积大，吸 光效率高的优点，但存在着二氧化钛微粒难于分离回收的问题，因而缺乏 工业实际应用价值;2、将纳米二氧化钛催化剂担载在大尺寸的极板表面， 称之为负载型光催化体系，这是一种二维(平面)的光催化反应装置，它 克服了前者的缺点，但反应面积和吸光效率大幅降低，因而在实际应用时 存在能耗大的问题，影响了它的推广应用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述缺陷，提供 一种处理有机废水效率高的多维光催化污水处理装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种多维光催化 污水处理装置，组成包括壳体、紫外灯、曝气管，其特征是：壳体中置有 可透紫外光的玻璃颗粒，所述的玻璃颗粒表面附着纳米二氧化钛催化剂涂 层。
本实用新型还可通过以下进一步的技术方案来实现：
(1)、所述的可透紫外光的玻璃颗粒为石英玻璃颗粒，其形状为不规 则多面体或圆柱体，粒径范围为2-8mm;
(2)、具有阴极板、阳极板、直流电源，阴极板、阳极板分别位于壳 体两侧并互相平行，直流电源的正极与阳极板电连接，负极与阴极板电连 接;
(3)、所述的阳极板为钛板，表面附有二氧化钛催化剂涂层，所述的 阴极板为不锈钢板;
(4)、所述的壳体上还具有位于壳体两侧的进水口、出水口;
(5)、所述的紫外灯底部具有与壳体下底面固定连接的下灯管座，上 部具有由支杆组成的上灯管支架，支杆一端与紫外灯固定连接，另一端与 壳体固定连接;
(6)、还具有包围紫外灯的隔离网，可透紫外光的玻璃颗粒位于隔离 网和壳体之间;
(7)、还具有由清洗环、导轨组成的紫外灯清洗装置，清洗环套在紫 外灯上，导轨位于隔离网内，清洗环通过驱动装置驱动，沿导轨上下移动， 达到清洗紫外灯的目的;
(8)、可以根据实际需要将若干个多维光催化污水处理装置通过串联 方式组成一个光催化单元，单元中相邻壳体的出水口与进水口相对应形成 连通口，连通口上、下交替分布;
(9)、所述的光催化单元可通过串、并联的方式组成阵列。
本实用新型的有益效果如下：将表面附着纳米二氧化钛催化剂涂层的 透紫外光玻璃颗粒加入到反应壳体中，使纳米二氧化钛催化剂在多维光催 化反应装置中被较好地承载，解决了光催化反应体系中加入催化剂的难题， 它具有反应面积大、吸光效率高的优点，光催化氧化处理有机废水效率高， 而且二氧化钛催化剂易于分离回收，因此装置具有工业实际应用价值。