申请日2018.05.23
公开(公告)日2018.08.21
IPC分类号C02F9/08; C02F1/30; C02F1/32
摘要
一种用于废水处理的双膜光催化反应器，包括料液槽(1)、第一组膜或膜组件(2)、第二组膜或膜组件(8)、第一真空压力表(3)和第二真空压力表(11)、第一泵(4)和第二泵(12)、光催化剂(5)、光源(7)、石英套(6)、反应槽(9)、搅拌器(10)、渗透液槽(13)。所述反应器包括两个膜或膜组件，第一组膜或膜组件置于料液槽中，第二组膜或膜组件置于反应槽中;所述第一组膜或膜组件截留废水溶液中悬浮颗粒及不溶性固体，消除其对催化剂光催化活性的影响;所述第二组膜或膜组件截留光催化剂，实现光催化剂与处理液分离。本发明适用于实际复杂废水的光催化处理。
翻译权利要求书
1.一种用于废水处理的双膜光催化反应器，包括料液槽、膜或膜组件、真空表、泵、光催化剂、光源、石英套、反应槽、搅拌器、渗透液槽和通水管道部分，其特征在于，所述反应器包括两组膜或膜组件，第一组膜或膜组件置于料液槽中，第二组膜或膜组件置于反应槽中;所述第一组膜或膜组件截留废水溶液中悬浮颗粒及不溶性固体，消除其对光催化剂活性的影响;所述第二组膜或膜组件截留光催化剂，实现光催化剂与处理液分离。
2.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的双膜光催化反应器，其特征在于，所述料液槽内料液中置有第一组膜或膜组件;废水溶液通过第一组膜或膜组件及管道进入反应槽，进入反应槽的管道上安装有第一真空压力表和第一泵;反应槽的中部设有光源，光源密封在石英玻璃套管中，光源导线从石英玻璃套管上部引出;反应槽靠侧边槽内置有第二组膜或膜组件;溶液再通过第二组膜或膜组件及管道进入渗透液槽，进入渗透液槽的管道上安装有第二真空压力表和第二泵;光催化剂分散在反应槽料液中;反应槽中安装有搅拌器。
3.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的双膜光催化反应器，其特征在于，所述第一组膜或膜组件和第二组膜或膜组件用的膜为有机膜或无机膜。
4.根据权利要求3所述的一种用于废水处理的双膜光催化反应器，其特征在于，所述有机膜或无机膜，根据料液实际情况及光催化剂尺寸大小选择具有合适孔径大小的微滤膜或超滤膜;
两组膜或膜组件的膜孔径大小不一，料液槽中第一组膜或膜组件中膜的孔径大小根据实际废水中悬浮物或者不溶性固体颗粒物尺寸大小确定;反应槽中第二组膜或膜组件中膜的孔径大小根据光催化剂大小尺寸确定，保证膜能够对悬浮物、不溶性固体颗粒物及光催化剂进行截留。
5.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的双膜光催化反应器，其特征在于，所述光催化剂为紫外光响应或可见光响应光催化剂。
6.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的双膜光催化反应器，其特征在于，所述光源置于反应槽中，光源为紫外灯或氙灯光源。
7.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的双膜光催化反应器，其特征在于，所述搅拌器为磁力搅拌器或机械搅拌器。
8.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的双膜光催化反应器，其特征在于，所述的料液槽、反应槽和渗透液槽为有机玻璃材质或者不锈钢材质。
9.根据权利要求2所述的一种用于废水处理的双膜光催化反应器，其特征在于，所述的第一泵、第二泵为蠕动泵，分别连接第一真空压力表、第二真空压力表，通过泵不断提供负压，分别为第一组膜或膜组件、第二组膜或膜组件运行提供动力。
说明书
一种用于废水处理的双膜光催化反应器
技术领域
本发明涉及一种用于废水处理的双膜光催化反应器,属废水处理技术领域。
背景技术
光催化水处理技术具有高效、节能环保等特点,具有广泛应用前景。膜光催化反应器结合膜分离技术和光催化技术各自特点，一方面可以解决光催化剂与处理液分离问题，另一方面可以提高光催化剂催化效果，同时可以降解膜表面的污染物减轻膜污染问题，促进了光催化技术及膜分离技术在废水处理领域中的应用。中国专利CN204529551U公开了一种光催化和膜分离联用反应器，对洗涤废水具有良好处理效果。应用于废水处理的各式膜光催化反应器也有诸多报道(Separation and Purification Technology, 2010, 73:71-91)，但其大部分只能用于实验研究，因为模拟废水一般是单一污染物，而实际污水成分复杂，水体中的悬浮物及不溶性固体颗粒易对光催化剂的活性产生影响甚至会造成光催化剂中毒而失去活性。
发明内容
为了解决光催化水处理技术存在的问题，实现光催化水处理的实用化，公开一种用于废水处理的双膜光催化反应器。
实现本发明的技术方案如下，一种用于废水处理的双膜光催化反应器，包括料液槽、第一组膜或膜组件、第二组膜或膜组件、第一真空压力表、第二真空压力表、第一泵、第二泵、光催化剂、光源、石英套、反应槽、搅拌器、渗透液槽和通水管道部分。所述反应器包括两组膜或膜组件，第一组膜或膜组件置于料液槽中，第二组膜或膜组件置于反应槽中;所述第一组膜或膜组件截留废水溶液中悬浮颗粒及不溶性固体，消除其对催化剂光催化活性的影响;所述第二组膜或膜组件截留光催化剂，实现光催化剂与处理液分离。
所述料液槽内料液中插有第一组膜或膜组件;废水溶液通过第一组膜或膜组件及管道进入反应槽，进入反应槽的管道上安装有第一真空压力表和第一泵;反应槽的中部设有光源，光源密封在石英玻璃套管中，光源导线从石英玻璃套管上部引出;反应槽靠侧边槽内插有第二组膜或膜组件;第二组膜或膜组件通过管道进入渗透液槽，进入渗透液槽的管道上安装有第二真空压力表和第二泵;光催化剂分散在反应槽料液中;反应槽中安装有搅拌器。
所述的第一泵、第二泵为蠕动泵，分别与第一真空压力表、第二真空压力表连接，通过泵不断提供负压，分别为第一组膜或膜组件、第二组膜或膜组件运行提供动力。
所述第一组膜或膜组件和第二组膜或膜组件用的膜为有机膜或无机膜。
所述有机膜或无机膜，根据料液实际情况及光催化剂尺寸大小选择具有合适孔径大小的微滤膜或超滤膜。
所述光催化剂为紫外光响应或可见光响应光催化剂。
所述光源置于反应槽中，光源为紫外灯或者氙灯光源。
所述搅拌器为磁力搅拌或者为机械搅拌器。
所述的料液槽、反应槽和渗透液槽为有机玻璃材质或者不锈钢材质。
本发明的有益效果是，本发明在处理实际复杂废水时，首先通过膜分离技术消除废水中的悬浮物及不溶性固体颗粒对光催化剂活性的影响;通过光催化技术降解废水中的污染物;再通过膜分离技术,解决催化剂与废水分离问题,实现废水净化效果。
本发明人工作原理如下，本发明双膜光催化反应器在该反应器中装有两组膜或者膜组件，通过泵不断提供负压，废水原液在料液槽中，经过第一组膜或膜组件截留废水原液中的悬浮物或者不溶性固体颗粒，然后进入反应槽进行光催化反应，同时第二组膜或膜组件截留光催化剂，使得催化剂与处理液分离，实现废水净化处理。
本发明采用双膜或膜组件构建双膜光催化反应器，相对于传统的膜光催化反应器，双膜光催化反应器中第一组膜或膜组件对原废水溶液进行预处理，截留废水中的悬浮物及不溶性固体，消除其对光催化剂活性的影响，更适用于实际复杂废水的光催化处理。