CN104973650A - 一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，其结构包括净化池、支撑座、旋转净化笼、光催化陶瓷颗粒、紫外线灯管和同步驱动装置；其中旋转净化笼通过转轴平行固定于支撑座，光催化陶瓷颗粒置于旋转净化笼内，紫外线灯管固定于旋转净化笼之间，支撑座的顶部高于净化池顶部10~20cm，旋转净化笼连接同步驱动装置。本发明具有结构简单、净化效率高、免维护等优点，可用于对重污染的农田排水进行处理。

Description

一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池
技术领域
本发明涉及的是一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，属于农田面源控制技术领域。
背景技术
随着世界工业化的飞速发展和农业集约化程度的进一步提高，农业面源污染已成为全球水污染的重要来源之一，尤其以氮磷污染最为严重，农业面源污染已造成地下水的污染，硝酸盐的超标和地表水中氮磷的富集导致河流湖泊水体水质的全面恶化和富营养化，引发湿地退化、赤潮等一系列全球性的水环境治理难题。控制和降低面源污染已经成为环境治理领域面临的主要问题。我国作为农业生产大国，目前许多地区的农田中普遍存在过量施用化肥和喷施高毒高残留农药等现象，造成农业面源污染加剧、水体富营养化和农田生态系统生物多样性减少等生态环境问题日益突出，以农田为核心的农业面源污染已成为影响下游河湖水质的主要污染源，同时也危及到下游群众的生活和工农业生产用水安全，加剧了流域生态安全隐患。因此，控制由农业面源污染引起的排水污染对保障河湖水质安全及流域社会经济的可持续发展，具有现实迫切性和长远战略意义。
目前正在使用的如化学氧化法、物理吸附法和生态净化等方法，利用水流通过净化装置时发生的物理化学反应来截留和降低污染物浓度，对农业面源污染的治理和修复起到了一定作用，但这些方法普遍存在效率低、成本高、维护困难、有时会由于维护不及时而造成植物腐败后将污染物从新释放到水体中，造成二次污染。因此，寻求高效、环境友好的污染物处理技术日益成为人们研究的热点。
纳米TiO2粉末具有化学稳定性高、耐光腐蚀、难溶于水和无毒性等优点，水体中一些难以降解的化合物在光辐射条件下，可以通过TiO2的光催化作用降解为H2O和CO2，且可以反复使用，非常适合对重污染的农业污水进行净化处理。但由于纳米TiO2需要在紫外光条件下进行化学反应，在水体内部进行污染治理具有一定难度。因此开发一种适用于农田排水沟渠的光催化净化装置，对纳米TiO2光催化材料在农业面源治理中的推广使用具有积极的意义。
发明内容
本发明提出了一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，具有结构简单、净化效率高、免维护等优点，可用于对重污染的农业污水进行处理。
本发明的技术解决方案：一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，其特征在于：包括净化池、支撑座、旋转净化笼、光催化陶瓷颗粒、紫外线灯管和同步驱动装置；其中旋转净化笼通过转轴平行固定于支撑座，光催化陶瓷颗粒置于旋转净化笼内，紫外线灯管固定于旋转净化笼之间，支撑座的顶部高于净化池顶部10~20cm，旋转净化笼连接同步驱动装置。
本发明具有以下有益效果：
1）采用表面涂覆纳米TiO2光催化薄膜的陶瓷颗粒作为填料，具有比表面积大，净化效率高的优点，且更换方便、成本低；
2）旋转净化笼一直处于缓慢旋转状态，其内部的光催化陶粒不断的被搅拌和翻转，有利于陶瓷颗粒表面的纳米TiO2光催化薄膜充分接受紫外光照射并激活，有效的避免了内部陶粒无法接受紫外光照射的问题，进一步提高催化反应效率；
3）光催化陶粒在水中翻动过程中，沉积于陶粒表面的泥土等杂质容易脱落分离，从而提高了纳米TiO2光催化薄膜的有效暴露面积，延长其使用时间，在使用中可免维护；
4）本发明由多个旋转净化笼组成立体整列结构，空间利用率高，对净化池内各层的水均能达到较好的净化效果；
5）本发明结构简单，施工方便，适宜推广。
附图说明
附图1是本发明的俯视图；
附图2是图1的A-A截面视图；
附图3是图1的B-B截面视图；
附图4是图1的C-C截面视图；
附图5是旋转净化笼的示意图。
图中的1是池壁、2是净化池、3是支撑座、4是减速箱、5是电机、6是同步轮、7是水流方向、8是田块、9是旋转净化笼、10是转轴、11是水渠边坡、12是池内水面、13是光催化陶瓷颗粒、14是紫外线灯管、15是皮带轮、16是同步皮带、17是分隔网、18是笼盖、19是渠床、20是笼体。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明技术方案作进一步详细描述，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
如图1~图5所示，一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，其结构包括净化池2、支撑座3、旋转净化笼9、光催化陶瓷颗粒13、紫外线灯管14和同步驱动装置；其中旋转净化笼9通过转轴10平行固定于支撑座3，光催化陶瓷颗粒13置于旋转净化笼9内，紫外线灯管14固定于旋转净化笼9之间，支撑座3的顶部高于净化池2顶部10~20cm，旋转净化笼9连接同步驱动装置。
所述净化池2开设在农田排水沟渠中，并与农田排水沟渠连通；形状为长方体，净化池池壁1采用砖石混凝土结构，净化池2的深度与农田排水沟渠的深度相同，宽度为农田排水沟渠宽度的3~4倍。
所述支撑座3底部固定于渠床19上。
所述的旋转净化笼9为一圆柱形透水结构，包括笼体20、笼盖18和分隔网17，笼体20和笼盖18均采用PVC管和尼龙网制成，笼盖18可开启或关闭，旋转净化笼9有多个，每个旋转净化笼9下方均安装有两根紫外线灯管14，灯管两端分别固定于两侧的支撑座3上，紫外线灯管14外有透明防水套管。
所述分隔网17将旋转净化笼9内部分隔为4个独立的空间。
所述光催化陶瓷颗粒13为粒径5~10mm的沸石颗粒，表面涂覆了纳米TiO2涂层；光催化陶瓷颗粒13的装入量为旋转净化笼9容积的1/3~1/2，并平均装入独立分隔空间中。
所述旋转净化笼9芯部与转轴10连接，转轴10两端分别固定于一对支撑座3上，旋转净化笼9可绕转轴10转动；旋转净化笼9的轴线垂直与水流方向7。
所述同步驱动装置包括电机5、减速箱4、皮带轮15、同步轮6、同步皮带16；电机5与减速箱4连接，并安装于支撑座4顶部，减速箱4的输出轴上安装有皮带轮15，同步轮6分别固定于转轴10的一端，并通过同步皮带16与上方的皮带轮15连接；电机5可驱动下方的旋转净化笼9缓慢同步转动。
上述为本发明的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，其特征在于：包括净化池、支撑座、旋转净化笼、光催化陶瓷颗粒、紫外线灯管和同步驱动装置；其中旋转净化笼通过转轴平行固定于支撑座，光催化陶瓷颗粒置于旋转净化笼内，紫外线灯管固定于旋转净化笼之间，支撑座的顶部高于净化池顶部10~20cm，旋转净化笼连接同步驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，其特征在于：所述净化池开设在农田排水沟渠中，并与农田排水沟渠连通；形状为长方体，净化池的深度与农田排水沟渠的深度相同，宽度为农田排水沟渠宽度的3~4倍。
3.根据权利要求1所述的一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，其特征在于：所述支撑座底部固定于渠床上。
4.根据权利要求1所述的一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，其特征在于：所述的旋转净化笼为一圆柱形透水结构，包括笼体、笼盖和分隔网，笼体和笼盖均采用PVC管和尼龙网制成，笼盖可开启或关闭，旋转净化笼有多个。
5.根据权利要求4所述的一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，其特征在于：所述分隔网将旋转净化笼内部分隔为4个独立的空间。
6.根据权利要求1所述的一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，其特征在于：所述光催化陶瓷颗粒为粒径5~10mm的沸石颗粒，表面涂覆了纳米TiO2涂层；光催化陶瓷颗粒的装入量为旋转净化笼容积的1/3~1/2，并平均装入独立分隔空间中。
7.根据权利要求1所述的一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，其特征在于：所述旋转净化笼芯部与转轴连接，转轴两端分别固定于一对支撑座上，旋转净化笼可绕转轴转动；旋转净化笼的轴线垂直与水流方向。
8.根据权利要求4所述的一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，其特征在于：每个旋转净化笼下方均安装有两根紫外线灯管，灯管两端分别固定于两侧的支撑座上，紫外线灯管外有透明防水套管。
9.根据权利要求1所述的一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池，其特征在于：所述同步驱动装置包括电机、减速箱、皮带轮、同步轮、同步皮带；电机与减速箱连接，并安装于支撑座顶部，减速箱的输出轴上安装有皮带轮，同步轮分别固定于转轴的一端，并通过同步皮带与上方的皮带轮连接；电机可驱动下方的旋转净化笼缓慢同步转动。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105780741A (zh) * 2016-03-16 2016-07-20 河海大学 具有光催化水质净化功能的流量自适应型拦水堰
CN106629927A (zh) * 2017-01-17 2017-05-10 河海大学 一种浮水式水质净化药物缓释投放装置
CN106629926A (zh) * 2017-01-17 2017-05-10 河海大学 一种可控缓释型水质净化药物投放器
CN107986384A (zh) * 2018-01-10 2018-05-04 河海大学 一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器
CN114517997A (zh) * 2020-11-18 2022-05-20 青岛海尔电冰箱有限公司 空气净化装置、控制方法及其冰箱

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200175434Y1 (ko) * 1999-08-14 2000-03-15 김성희 산화티탄 광촉매 코팅막이 구비된 회전부재를 이용한수질오염 정화장치
CN2602011Y (zh) * 2003-03-05 2004-02-04 彭云龙 光催化水质净化设备
CN1587085A (zh) * 2004-09-09 2005-03-02 天津理工大学 转筒式光催化反应器及其水处理方法
CN200971331Y (zh) * 2006-09-06 2007-11-07 山东大学 生物组合载体转轮
CN102328991A (zh) * 2011-08-28 2012-01-25 常州浩瀚新材料科技有限公司 一种适用于生活污水处理的生物浮动床装置
CN102476840A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 西安润达化工科技有限公司 一种光触媒水处理装置
JP2012228659A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Sharp Corp 水浄化装置
CN203700122U (zh) * 2014-02-26 2014-07-09 山东大学 一种光催化耦合生物转筒
CN104150595A (zh) * 2014-07-25 2014-11-19 张列宇 一种地表漫流生物处理系统和处理方法
CN204508870U (zh) * 2015-01-14 2015-07-29 苏州科技学院 一种光催化反应器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200175434Y1 (ko) * 1999-08-14 2000-03-15 김성희 산화티탄 광촉매 코팅막이 구비된 회전부재를 이용한수질오염 정화장치
CN2602011Y (zh) * 2003-03-05 2004-02-04 彭云龙 光催化水质净化设备
CN1587085A (zh) * 2004-09-09 2005-03-02 天津理工大学 转筒式光催化反应器及其水处理方法
CN200971331Y (zh) * 2006-09-06 2007-11-07 山东大学 生物组合载体转轮
CN102476840A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 西安润达化工科技有限公司 一种光触媒水处理装置
JP2012228659A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Sharp Corp 水浄化装置
CN102328991A (zh) * 2011-08-28 2012-01-25 常州浩瀚新材料科技有限公司 一种适用于生活污水处理的生物浮动床装置
CN203700122U (zh) * 2014-02-26 2014-07-09 山东大学 一种光催化耦合生物转筒
CN104150595A (zh) * 2014-07-25 2014-11-19 张列宇 一种地表漫流生物处理系统和处理方法
CN204508870U (zh) * 2015-01-14 2015-07-29 苏州科技学院 一种光催化反应器

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105780741A (zh) * 2016-03-16 2016-07-20 河海大学 具有光催化水质净化功能的流量自适应型拦水堰
CN105780741B (zh) * 2016-03-16 2017-12-19 河海大学 具有光催化水质净化功能的流量自适应型拦水堰
CN106629927A (zh) * 2017-01-17 2017-05-10 河海大学 一种浮水式水质净化药物缓释投放装置
CN106629926A (zh) * 2017-01-17 2017-05-10 河海大学 一种可控缓释型水质净化药物投放器
CN106629927B (zh) * 2017-01-17 2019-05-24 河海大学 一种浮水式水质净化药物缓释投放装置
CN106629926B (zh) * 2017-01-17 2019-08-06 河海大学 一种可控缓释型水质净化药物投放器
CN107986384A (zh) * 2018-01-10 2018-05-04 河海大学 一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器
CN114517997A (zh) * 2020-11-18 2022-05-20 青岛海尔电冰箱有限公司 空气净化装置、控制方法及其冰箱
CN114517997B (zh) * 2020-11-18 2023-11-07 青岛海尔电冰箱有限公司 空气净化装置、控制方法及其冰箱

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