申请日2018.07.06
公开(公告)日2018.11.13
IPC分类号C02F1/32; C02F1/72; C02F1/74
摘要
本发明公开了一种三相光催化水处理塔，在塔体的内部设有若干个层板，在每个层板上开设有若干通孔，在通孔处设置向下的喇叭口，喇叭口的内侧涂覆有催化剂层;在每个层板的下方均设有若干紫外灯;在塔体的底部设有进水口和曝气接口，分别接进水管和曝气装置。该装置利用气泡和催化剂表面连续接触并不断更新，空气中的氧气和催化剂表面接触，可以使光照产生的空穴和光生电子分离，光生电子和氧气接触还可以产生超氧自由基，从而获得更好的催化处理效果。
权利要求书
1.一种三相光催化水处理塔，包括：塔体，在所述塔体的顶端设有排气口，在所述塔体的底端设有污泥排出口，其特征在于，
在所述塔体的内部设有若干个层板，在每个所述层板上开设有若干通孔，在所述通孔处设置向下的喇叭口，所述喇叭口的内侧涂覆有催化剂层;在每个所述层板的下方均设有若干紫外灯;
在所述塔体的顶部设有排水口，排水口与排水管连接，所述排水管设置在位于所述塔体内部最顶端的所述层板的上方;在所述塔体的底部设有进水口和曝气接口，分别接进水管和曝气装置，所述进水管的出水口和曝气装置的曝气口，均设置在位于所述塔体内部最底端的所述紫外灯的下方。
2.如权利要求1所述的三相光催化水处理塔，其特征在于，所述催化剂层为二氧化钛层或半导体催化剂层。
3.如权利要求1所述的三相光催化水处理塔，其特征在于，所述半导体催化剂层为氧化锌层。
4.如权利要求1所述的三相光催化水处理塔，其特征在于，所述层板的数量设置为4～8。
5.如权利要求1所述的三相光催化水处理塔，其特征在于，所述通孔在所述层板上分布的密度为50～100个/m2。
6.如权利要求1所述的三相光催化水处理塔，其特征在于，所述紫外灯为浸没式紫外灯或过流式紫外线灯。
7.如权利要求1所述的三相光催化水处理塔，其特征在于，所述曝气装置为微孔曝气装置。
8.如权利要求1所述的三相光催化水处理塔，其特征在于，所述塔体的底部设置为倒锥形。
说明书
一种塔形三相光催化水处理塔
技术领域
本发明属于水处理领域，具体涉及一种塔形三相光催化水处理塔。
背景技术
水是人类发展不可缺少的自然资源，是人类和一切生物赖以生存的物质基础。当今世界，水资源不足和污染构成的水源危机已成为任何一个国家在政策、经济和技术上所面临的复杂问题和社会经济发展的主要制约因素。目前水处理中有一种是光催化处理方法，其是利用光催化处理器处理有机污染物。
光催化水处理器也叫光触媒水处理器，是以光触媒杀菌消毒技术为核心，辅助于离子微电解的防垢除垢技术，再加上滤网过滤水中杂质的技术，三者合一，可同时实现杀菌灭藻、除垢防垢、缓蚀防腐的综合功能。
光催化反应基本原理：复合光催化抗菌泡沫金属网上的纳米级TiO2在紫外灯的照射下，可以产生游离电子及空穴，利用空穴的氧化和电子的还原能力，产生氧化能力极强的自由基(活性羟基、超氧根离子、-COOH、H2O2等)，这些自由基可轻易破坏细菌的细胞膜，使细胞质流失，进而将细胞氧化，直接杀死细菌。而这种特殊的光触媒材料只是催化反应，本身的性质在反应前后不会发生变化，也没有任何损耗。但传统的光催化过程效率较低，空穴和光生电子之间容易复合，导致光催化过程效率低处理效果差，工程应用率差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三相光催化水处理塔，可以利用空气在催化剂表面结合，促进光生电子和空穴分离而提高催化效果。
为实现以上目的，本发明采用以下的技术方案：
一种三相光催化水处理塔，包括：塔体，在所述塔体的顶端设有排气口，在所述塔体的底端设有污泥排出口，其中，
在所述塔体的内部设有若干个层板，在每个所述层板上开设有若干通孔，在所述通孔处设置向下的喇叭口，所述喇叭口的内侧涂覆有催化剂层;在每个所述层板的下方均设有若干紫外灯，所述紫外灯发出的紫外光对着所述喇叭口的内侧;
在所述塔体的顶部设有排水口，排水口与排水管连接，所述排水管设置在位于所述塔体内部最顶端的所述层板的上方;在所述塔体的底部设有进水口和曝气接口，分别接进水管和曝气装置，所述进水管和曝气装置均通入到所述塔体内部，在所述塔体内部，所述进水管的出水口和曝气装置的曝气口均设置在位于所述塔体内部最底端的所述紫外灯的下方。
优选的技术方案中，所述催化剂层为二氧化钛层或半导体催化剂层。所述半导体催化剂层优选为氧化锌层。
优选的技术方案中，所述层板的数量可以设置为4～8。
优选的技术方案中，所述通孔在所述层板上分布的密度为50～100个/m2。
优选的技术方案中，所述紫外灯为浸没式紫外灯或过流式紫外线灯。
优选的技术方案中，所述曝气装置为微孔曝气装置。
优选的技术方案中，所述塔体的底部设置为倒锥形，可以便于芬顿反应产生的沉淀及时沉降到底部，并通过开启底端的排泥开关排出。
上述三相光催化水处理塔的工作原理如下：
使用时，打开紫外灯，待处理污水经由进水管从塔体底部的进水口进入塔体内，同时曝气装置开始曝气，气体经过喇叭口进入通孔上升，当水夹杂着气泡和喇叭口接触时，催化剂层上的催化剂发挥作用，在紫外灯的光照作用下，形成光催化过程，喇叭口内侧的催化剂发生电子跃迁，电子被气泡表面的氧气结合，形成超氧负离子，抑制了电子和空穴复合，形成的超氧自由基也可以参与有机物降解。大大提高了降解效率;污染物经过多次和喇叭口的催化剂接触，直到完全降解，最后水从顶部排水口经由排水管排出。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
该装置利用气泡和催化剂表面连续接触并不断更新，空气中的氧气和催化剂表面接触，可以使光照产生的空穴和光生电子分离，光生电子和氧气接触还可以产生超氧自由基，从而获得更好的催化处理效果。
本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。