申请日2018.02.05
公开(公告)日2018.11.20
IPC分类号C02F1/461; C02F1/32; C02F101/30
摘要
本实用新型公开了一种圆筒折流式光电催化废水处理装置，包括直流调压器、电机、负载TiO2的光电阳极、光电内阴极、光电外阴极、紫外灯管、进水管、出水管和石英管;进水管和出水管设在光电外阴极上，直流调压器分别连接光电阳极、光电内阴极和光电外阴极，电机连接光电阳极并带动光电阳极旋转;光电内阴极和光电外阴极为圆筒状并焊接在一起，光电阳极放置在光电内阴极和光电外阴极之间;光电阳极与光电内阴极形成第一反应空间，光电阳极与光电外阴极形成第二反应空间，紫外灯管置于石英管内并放置在第一反应空间和第二反应空间中。本实用新型可增大反应面积，加速传质，有利于光电催化降解污水中的有机物质，并且可调整外加偏电压的大小。
权利要求书
1.一种圆筒折流式光电催化废水处理装置，其特征在于：包括直流调压器、电机、负载TiO2的光电阳极、光电内阴极、光电外阴极、紫外灯管、进水管、出水管和石英管;进水管和出水管设在光电外阴极上，直流调压器分别连接光电阳极、光电内阴极和光电外阴极，电机连接光电阳极并带动光电阳极旋转;光电内阴极和光电外阴极均为圆筒状并焊接在一起，光电阳极放置在光电内阴极和光电外阴极之间;光电阳极与光电内阴极形成第一反应空间，光电阳极与光电外阴极形成第二反应空间，紫外灯管和石英管放置在第一反应空间和第二反应空间中，紫外灯管置于石英管内。
2.根据权利要求1所述的一种圆筒折流式光电催化废水处理装置，其特征在于：光电内阴极和光电外阴极相对地面静止。
3.根据权利要求1所述的一种圆筒折流式光电催化废水处理装置，其特征在于：石英管嵌于光电外阴极的圆筒底部。
4.根据权利要求1所述的一种圆筒折流式光电催化废水处理装置，其特征在于：进水管位于光电外阴极的圆筒底部，出水管位于光电外阴极的圆筒顶部。
5.根据权利要求1所述的一种圆筒折流式光电催化废水处理装置，其特征在于：第一反应空间和第二反应空间的横截面为圆环，两圆环具有相同的环宽。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种圆筒折流式光电催化废水处理装置，其特征在于：在第一反应空间内设有两个紫外灯管，两个紫外灯管处于同一直线，在第二反应空间内也设有两个紫外灯管，两个紫外灯管处于同一直线，两条直线垂直。
说明书
一种圆筒折流式光电催化废水处理装置
技术领域
本实用新型属于废水处理的技术领域，涉及一种圆筒折流式光电催化废水处理装置。
背景技术
有效利用资源与加强环境保护是当今最重要的课题之一，而水污染是环境恶化的一个主要表现。目前传统污水治理法都不可避免地带来二次污染，且再生费用昂贵或处理周期长。
在提高有机污染物降解率的研究中，将电化学和光化学氧化法相结合(光电协同)的技术，即光电催化技术已成为目前研究的热点之一。
光电催化水处理是一种电化学辅助的光催化反应技术，其主要机理是在相应基体上涂上半导体氧化物制成光电极，将电极置于近紫外光照射下，外加较低的直流偏压即可通过外电路将光生电子驱赶至反向电极表面，从而阻止空穴和电子的复合。半导体的能带结构由空的导带和填满电子的价带构成，导带与价带之间存在禁带。价带上的电子被激发跃迁至导带而产生空穴，光生空穴具有强氧化性，能够从水分子中夺取电子产生氢氧根自由基，它在水中的氧化性最强，加之其对去除物基本没有选择性，因此能够使大多数难降解的有机污染物完全矿化。与其他方法相比表现出独特优势，在水体污染日益恶化的情形下，具有良好的应用价值，值得进一步地研究。
因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种圆筒折流式光电催化废水处理装置，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种圆筒折流式光电催化废水处理装置，该装置可增大反应面积，加速传质，有利于光电催化降解污水中的有机物质，并且可调整外加偏电压的大小。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：
一种圆筒折流式光电催化废水处理装置，包括直流调压器、电机、负载TiO2的光电阳极、光电内阴极、光电外阴极、紫外灯管、进水管、出水管和石英管;进水管和出水管设在光电外阴极上，直流调压器分别连接光电阳极、光电内阴极和光电外阴极，电机连接光电阳极并带动光电阳极旋转;光电内阴极和光电外阴极均为圆筒状并焊接在一起，光电阳极放置在光电内阴极和光电外阴极之间;光电阳极与光电内阴极形成第一反应空间，光电阳极与光电外阴极形成第二反应空间，紫外灯管和石英管放置在第一反应空间和第二反应空间中，紫外灯管置于石英管内。
进一步，光电内阴极和光电外阴极相对地面静止。
进一步，石英管嵌于光电外阴极的圆筒底部。
进一步，进水管位于光电外阴极的圆筒底部，出水管位于光电外阴极的圆筒顶部。
进一步，第一反应空间和第二反应空间的横截面为圆环，两圆环具有相同的环宽。
进一步，在第一反应空间内设有两个紫外灯管，两个紫外灯管处于同一直线，在第二反应空间内也设有两个紫外灯管，两个紫外灯管处于同一直线，两条直线垂直。
采用上述方案后，由于本实用新型呈圆筒状，废水从进水管流入第一反应空间和第二反应空间中，然后缓慢折流通过整个装置，水流方向如图1箭头所示。负载TiO2的光电阳极在电机带动下，可以一定速度旋转。在光电阳极、光电内阴极和光电外阴极上施加一定的偏电压，废水在流动的过程中与TiO2光电阳极接触，在紫外灯管的照射下，废水中有机污染物在光催化剂和电场的协同作用下，进行光电催化降解，最后从出水管流出。该装置相比其他处理装置的优点是，通过光电阳极与光电内阴极形成第一反应空间，光电阳极与光电外阴极形成第二反应空间，从而使该装置增大了反应面积，加速传质。