申请日2013.06.04
公开(公告)日2013.11.20
IPC分类号C02F1/32
摘要
一种轮式光催化反应水处理装置，包括基座、支架、转轴、水斗和水轮，所述轮式光催化反应水处理装置通过基座固定在水体中，所述基座上有支架，所述水轮底部在水体中，所述水轮通过转轴固定在支架上，所述水轮上固定有水斗，所述水斗绕转轴一周，所述水斗表面有含TiO2纳米颗粒的催化剂层。本实用新型具有较大的比表面积，有很强的吸附性能，对水体中的有机污染物有一定的吸附效果，当水斗吸附水体中的有机污染物后，水轮在水流的作用下与水体接触过的水斗会转到水面以上，直接接受太阳光的照射，进而大大加强对吸附于二氧化钛表面的有机污染物的降解，提高了水体进化效率。
权利要求书
1.一种轮式光催化反应水处理装置，包括基座(1)、支架(2)、转轴(3)、水斗(4)和水轮(5)，其特征在于：所述轮式光催化反应水处理装置通过基座(1)固定在水体中，所述基座(1)上有支架(2)，所述水轮(5)底部在水体中，所述水轮(5)通过转轴(3)固定在支架(2)上，所述水轮(5)上固定有水斗(4)，所述水斗(4)绕转轴(3)一周，所述水斗(4)表面有含TiO2纳米颗粒的催化剂层。
2. 根据权利要求1所述的一种轮式光催化反应水处理装置，其特征在于：所述含TiO2纳米颗粒的催化剂层厚度为2mm~5mm。
3. 根据权利要求2所述的一种轮式光催化反应水处理装置，其特征在于：所述含TiO2纳米颗粒的催化剂层最佳厚度为2mm。
4.根据权利要求1所述的一种轮式光催化反应水处理装置，其特征在于：所述含TiO2纳米颗粒的催化剂层TiO2纳米粒径为20nm~40nm。
5.根据权利要求4所述的一种轮式光催化反应水处理装置，其特征在于：所述含TiO2纳米颗粒的催化剂层TiO2纳米颗粒最佳粒径为30nm。
说明书
一种轮式光催化反应水处理装置
技术领域
本实用新型涉及水资源处理设备领域，特别涉及一种轮式光催化反应水处理装置。
背景技术
中国目前的人均淡水资源严重缺乏，其中水质型缺水是最主要原因。河流是主要的淡水资源，但全国80%以上的河流均受到了不同程度的污染，由此带来的水安全形势特别严峻。污染的水进行饮用，需要先进行污染处理，传统的污染处理方法包括物理法、化学法、生物处理法，以及其联合处理法，处理效果差，成本高以及引起的二次污染问题限制了这些污染处理方法的大规模使用，因此，新的处理装置的提出和发展显得迫切需要。
光催化降解污染物无有毒副产物，安全环保，而且不消耗能源，因此在水处理上具有很大优势，因此利用TiO2光催化来解决污染问题有很大前景，目前TiO2光催化来解决污染问题是将TiO2放置在水中，吸收光照能量，来处理污水，但水体污染物溶解于水中或漂浮于水中，TiO2固体在水中无法有效吸收光照能量，故限制了其的大规模的实际应用。
实用新型内容
针对以上问题，本实用新型通过设计一种轮式光催化反应水处理装置，在水轮的水斗表面有含TiO2纳米颗粒的催化剂层，与将其放置在水中相比，设置在水斗表面，因此具有较大的比表面积，有很强的吸附性能，对水体中的有机污染物有一定的吸附效果，当水斗吸附水体中的有机污染物后，水轮在水流的作用下与水体接触过的水斗会转到水面以上，直接接受太阳光的照射，进而大大加强对吸附于二氧化钛表面的有机污染物的降解，提高水体进化效率，本实用新型提供一种轮式光催化反应水处理装置，包括基座、支架、转轴、水斗和水轮，所述轮式光催化反应水处理装置通过基座固定在水体中，所述基座上有支架，所述水轮底部在水体中，所述水轮通过转轴固定在支架上，所述水轮上固定有水斗，所述水斗绕转轴一周，所述水斗表面有含TiO2纳米颗粒的催化剂层。
作为本实用新型的进一步改进，所述含TiO2纳米颗粒的催化剂层厚度为 2mm~5mm，为了使得含TiO2纳米颗粒的催化剂层利用率更高反应更迅速，含TiO2纳米颗粒的催化剂层厚度为2mm效果最佳。
作为本实用新型的进一步改进，所述含TiO2纳米颗粒的催化剂层TiO2纳米颗粒大小为20nm~40nm，TiO2纳米颗粒粒径越小电子越容易扩散到晶体表面，氧化还原势能提高，光催化反应的驱动力也随之提升，进而导致其光催化活性的增强，但成本也会相应提高。因此TiO2纳米颗粒大小为 30nm 反应效果最佳。
本实用新型取得的有益效果：本实用新型在水流的冲击下，水轮产生匀速缓慢的旋转，在旋转的过程中，转轮的边沿会连续的与水体有接触，同时水斗负载的TiO2纳米颗粒会吸附水体中的有机污染物，随着转轮旋转使得吸附有有机污染物的水斗背面离开水面，接受太阳光的照射，触发TiO2的光催化性能，从而达到对水体中的污染物降解的效果。本实用新型与传统水处理方式相比，可大大提高水体中的污染物降解的效果，并且结构简单，无有毒副产物，安全环保，而且外形美观，可在各种城市河道中使用，满足景观和实用性两大效果。