CN105668691A - 一种新型光电催化污水净化罐 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型光电催化污水净化罐，该净化罐主要利用纳米材料和光电催化技术。主要利用具有良好光电催化效率的氮、铂共掺杂的二氧化钛薄膜电极，该薄膜电极在弱电场的作业下，能利用光能降解水中的有机物。并在罐体底部设置微孔曝气装置，为光电催化过程提供足够的氧，以及增加传质速率。本设备装有控制柜，能自动、长久的运行，且该设备简易、绿色环保，有良好的运用前景。
Description
技术领域
本发明涉及光电催化污水净化罐。
背景技术
我公司是油田公司以及长输管道公司的多年水处理设备供应商，我公司提供采油作业区以及长输管道沿线各加压站、分输泵站、储气（油）库，清管站等各中转站的含油污水以及生活饮用水、生活污水等水处理环保设备，在多年的项目实践中，应对实际情况发现现有污水装置针对性较强、有条件限制且设备整体化程度高不具备灵活使用性能。
原有的污水净化装置一体化程度较高，不可单独拆分灵活运用。一种新型的光电催化污水净化罐应运而生。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种体积小巧，通过光电催化来降解水中有机污染物，制作成本较低，清洗维护方便的新型光电催化污水净化罐。
为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种新型光电催化污水净化罐，其特征在于包括竖直放置的罐体，罐体顶端设置有人孔，罐体内设置有电催化装置，所述电催化装置包括竖直间隔交替排布的阴阳极板以及与阴阳极板连接的通电引线，所述阳极板为纳米二氧化钛薄膜电极板，阴极为钛板，阴阳极板间间隔为10cm，电催化装置下方、罐体底部设置有曝气管线，曝气管线连接罐体外的鼓风机，所述电催化装置上方设置有发光光源，罐体近底端设置有进水口，罐体底端设置有排污口。纳米二氧化钛薄膜电极为氮、铂共掺杂的二氧化钛薄膜。
作为优选，通电引线连接偏压增加装置。偏压增加装置为现有技术内容，作用在于适当增大偏压提高光电催化效果。
作为优选，发光光源为紫外线灯、红外线灯或者日光灯。
作为优选，曝气管线的曝气管为微孔曝气管。
作为优选，二氧化钛薄膜电极需要跟污水接触后才能发生光电反应，距离发光光源的距离为10~15cm,浸没液面以下。
工作原理：锐钛矿TiO2的禁带宽度为3.2eV，对应的光吸收波长为387.5nm，即当二氧化钛受到小于或等于387.5nm的光照射时，可吸收光子能量，价带上的电子跃迁至导带产生光生电子（e-），在相应的价带上留下一个空穴（h+）。光生电子是很强的还原剂，可将电子受体光催化还原；而相对带正电的空穴则具有强氧化性，可诱捕催化剂表面的羟基基团形成羟基自由基（·OH），这些羟基自由基具有很强的氧化性，可与空穴共同作用引发光催化氧化反应降解有机污染物。氮、铂共掺杂后，能有效的改善二氧化钛禁带宽度较宽、光生电子和空穴极易复合的缺陷，提高其光电催化效率。
本发明有益效果：与现有技术相比：
1、本发明通过底部产生的超强微气泡，使罐内液体上下对流循环，加速传质效率，能有效降低BOD5、COD、氨氮。
2、本发明通过底部产生的超强微气泡，水流激烈可以保持较高的DO值，即使处理量大负荷高也不会受影响。
3、本发明常用于污水处理末端，对污水进行深度处理，保证整个设备出水质量。
4、本发明也可用于高浓度、难生物降解有机废水的预处理环节，增加污水的可生化性，分解其中难以生物降解的有机物，降低后面生物法的污泥负荷。
5、本发明可灵活列置投用。在原有工艺流程基础上，只需通过额外的管线配置，投入使用，减少了现场施工量，提高工作效率，降低工程造价。
6、本发明采用纳米二氧化钛薄膜电极，此电极可重复使用，大大提高了其使用寿命。
7、本发明后期清理维护安全方便，清洗无需人员进入密闭空间只需从顶部人孔用水冲洗后由下端排污口排污。
8、本发明投用安装方便，无需繁杂的安装流程。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：一种新型光电催化污水净化罐，包括竖直放置的罐体1，罐体1顶端设置有人孔1.1，罐体近顶端设置有出水口1.4，罐体1内设置有电催化装置2，所述电催化装置2包括竖直间隔交替排布的阴阳极板（2.1、2.2）以及与阴阳极板（2.1、2.2）连接的通电引线2.3，所述阳极板2.2为纳米二氧化钛薄膜电极板，阴极2.1为钛板，阴阳极板（2.1、2.2）间间隔为10cm，电催化装置2下方、罐体1底部设置有曝气管线3，曝气管线3连接罐体1外的鼓风机4，所述电催化装置2上方设置有发光光源5，罐体1近底端设置有进水口1.2，罐体1底端设置有排污口1.3。通电引线2.3连接偏压增加装置6。发光光源5为紫外线灯、红外线灯或者日光灯。曝气管线3的曝气管为微孔曝气管。阳极板2.2距离发光光源5的距离为10~15cm。通电引线2.3连接外接的正负极电源负责给阴阳极板（2.1、2.2）供电，形成弱电场。
Claims (4)
1.一种新型光电催化污水净化罐，其特征在于包括竖直放置的罐体，罐体顶端设置有人孔，罐体内设置有电催化装置，所述电催化装置包括竖直间隔交替排布的阴阳极板以及与阴阳极板连接的通电引线，所述阳极板为纳米二氧化钛薄膜电极板，阴极为钛板，阴阳极板间间隔为10cm，电催化装置下方、罐体底部设置有曝气管线，曝气管线连接罐体外的鼓风机，所述电催化装置上方设置有发光光源，罐体近底端设置有进水口，罐体底端设置有排污口。
2.根据权利要求1所述的一种新型光电催化污水净化罐，其特征在于通电引线连接偏压增加装置。
3.根据权利要求1所述的一种新型光电催化污水净化罐，其特征在于发光光源为紫外线灯、红外线灯或者日光灯。
4.根据权利要求1所述的一种新型光电催化污水净化罐，其特征在于曝气管线的曝气管为微孔曝气管。
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