CN101767844A - 一种用于水处理的纳米光催化器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水处理的纳米光催化器,它包括塔体,在塔体中间设有紫外线灯管,在灯管套有多片带有纳米颗粒的金属片,金属片水平设置在塔体内,金属片之间设有隔圈,所述金属片中间设有灯孔,在灯孔的旁边设有通孔,相邻两片金属片之间的通孔是错开的;本发明占地面积小、催化反应效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种水处理装置,尤其是一种用于水处理的纳米光催化器。
背景技术
纳米光催化:属于宽禁带的n型纳米半导体化合物,在紫外光照射下,光能量能引发纳米晶体自行分解出自由移动的负离子(e-),并同时留下一个正极的离子孔穴(h+)。正极的离子孔穴会不断地吸收水中的自由离子基(OH-)中的电子,形成十分不稳定的有极强化学活性的氢氧根(·OH)。氢氧根从污水中的有机化合物(包括细菌内的有机物)及污染物中吸取电子,从而将有机物及污染物降解成水、二氧化碳和无毒的有机物。纳米光催化中,每降解一个碳原子,生成一个二氧化碳,排除了生物反应器中细胞呼吸系统生成的二氧化碳,因而减少了二次污染。又由于光的透射能力有限,使得反应溶液的深度不能太大,因此,若要提高反应器的处理能力,通过扩大光照面积的途径则导致反应器占地面积过大,因而其推广应用受到一定的限制。
发明内容
本发明目的在于提供一种占地面积小、催化反应效果好的用于水处理的纳米光催化器。
为实现上述目的,本发明的用于水处理的纳米光催化器包包括塔体,在塔体中间设有紫外线灯管,在灯管套有多片带有纳米颗粒的金属片,金属片水平设置在塔体内,金属片之间设有隔圈,所述金属片中间设有灯孔,在灯孔的旁边设有通孔,相邻两片金属片之间的通孔是错开的。
所述钠米颗粒是将活性碳包覆在TiO2纳米颗粒表面。
本发明采用上述结构后,通过在塔体内设置多片带有纳米颗粒的金属片,金属片之间设有隔圈,所述金属片设有通孔,使得水在金属片之间形成水流通道,并且均受到中间紫外线灯管的照射,可以有效降解流经塔体水有害的有机物,充分提高反应器的处理能力,相邻两片金属片之间的通孔是错开的,可以延长塔体的水流通道,从而延长水在反应器的处理时间;进一步的改进是将活性碳包覆在TiO2纳米颗粒表面,对纳米TiO2晶体进行改性,将活性碳包覆在TiO2纳米颗粒表面,由于活性碳具有较好的疏水能力,当活性碳吸附污水后,立即在表面扩散,转移到TiO2处被降解(活性碳被再活化)。从而提高了纳米TiO2在污水中的吸附能力,并避免了纳米TiO2与高分子粘结剂的直接接触而引起粘结剂的降解。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
图1为本发明结构图;
图2为图1局部剖面图;
图3为本发明金属片结构图。
图中:1塔体,11进水口,12出水口,2灯管,3金属片,31纳米颗粒,32灯孔,33通孔,4隔圈。
具体实施方式
图1、2和3所示,本发明用于水处理的纳米光催化器包括带有进水口12和出水口12的塔体1,在塔体1中间设有紫外线灯管2,在灯管上2套有多片带有纳米颗粒31的金属片3,金属片3水平设置在塔体1内,金属片3之间设有隔圈4,所述金属片3中间设有灯孔32,在灯孔32的旁边设有通孔33,相邻两片金属片3之间的通孔33是错开的,本实施例中的金属片3为不锈钢片。因此,在塔体1内形成一个水流通道,水流经塔体1可由紫外线灯管2对其进行照射,结合带有纳米颗粒的金属片3可有效降解有害的有机物。采用将活性碳包覆在TiO2纳米颗粒表面具有优点:1、对纳米TiO2晶体(5+5nm;锐钛矿晶相)进行改性,将活性碳包覆在TiO2纳米颗粒表面(包覆后<60nm;锐钛矿型、金红石相混晶)。由于活性碳具有较好的疏水能力,当活性碳吸附污水后,立即在表面扩散,转移到TiO2处被降解(活性碳被再活化)。从而提高了纳米TiO2在污水中的吸附能力,并避免了纳米TiO2与高分子粘结剂的直接接触而引起粘结剂的降解。2、采用板固定床光催化,活性碳包覆后的纳米TiO2与粘结剂热喷涂于金属片表面,并经高温热处理,形成介孔表面织构,具有较高的光催化活性。3、管状连续式反应装置,每组反应器反应面积>2M2,污水在反应段流经时间(HRT)>4min。紫外线光源波长254λ/nm,强度>40μw/cm2。
Claims (2)
1.一种用于水处理的纳米光催化器,它包括塔体(1),其特征在于:在塔体(1)中间设有紫外线灯管(2),在灯管(2)套有多片带有纳米颗粒(31)的金属片(3),金属片(3)水平设置在塔体(1)内,金属片(3)之间设有隔圈(4),所述金属片(3)中间设有灯孔(32),在灯孔(32)的旁边设有通孔(33),相邻两片金属片(3)之间的通孔(33)是错开的。
2.根据权利要求1所述的用于水处理的纳米光催化器,其特征在于:所述钠米颗粒(31)是将活性碳包覆在TiO2纳米颗粒表面。
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