CN105836839A - 用于处理废水的折流负载式光催化反应器 - Google Patents

用于处理废水的折流负载式光催化反应器 Download PDF

Info

Publication number
CN105836839A
CN105836839A CN201610215505.9A CN201610215505A CN105836839A CN 105836839 A CN105836839 A CN 105836839A CN 201610215505 A CN201610215505 A CN 201610215505A CN 105836839 A CN105836839 A CN 105836839A
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste water
sub
baffling
water
reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610215505.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105836839B (zh
Inventor
王红星
杨阳
邱挺
叶长燊
杨金杯
杨臣
王晓达
陈锦溢
黄智贤
李玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuzhou University
Original Assignee
Fuzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuzhou University filed Critical Fuzhou University
Priority to CN201610215505.9A priority Critical patent/CN105836839B/zh
Publication of CN105836839A publication Critical patent/CN105836839A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105836839B publication Critical patent/CN105836839B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10Photocatalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于处理废水的折流负载式光催化反应器,包括用以容纳待处理废水的反应器本体,所述反应器本体内布置有至少一个用以分割出子反应腔的隔板,所述子反应腔内布置有至少一个用以分割出子水流通道的填料,所述子反应腔开设有由子水流通道连通的进水口与出水口,前一所述子反应腔的出水口连接至后一所述子反应腔的进水口,且任意两相邻所述子反应腔内的水流流向相反,所述反应器本体内设置有紫外灯管。本发明设计合理,实现废水在反应器内的折流流动,增强流体湍动,提高传质效率,加大气体氧化剂在水中的溶解能力,增大光催化反应面积,进而在紫外光的作用下,实现对废水中有毒有害及难降解有机物的高效无害化处理。

Description

用于处理废水的折流负载式光催化反应器
技术领域
本发明涉及一种用于处理废水的折流负载式光催化反应器。
背景技术
目前,随着化工、冶金、医药、染料、造纸等行业的迅速发展,伴随其所产生的废水数量及水中污染物的种类也在与日俱增,废水中以芳香类有机物的含量居多,这些物质采用生化法等常规的处理方法不易除去且去除不彻底,由于废水中多为有毒有害物质,如不经处理便进行排放,会对环境及我们人类自身的生活造成一定的破坏及影响。因此,寻找一种简单,高效,彻底,不会对环境产生二次污染的净化技术变得尤为重要。光催化氧化作为一种高级氧化技术,因其设备简单,易于控制,氧化能力强,处理对象集中,几乎所有的有机物在光催化的作用下可以完全转化为CO2,H2O等简单有机物,无二次污染的特性,被首选用于处理废水的过程中。
光催化是一种在光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学变化的过程。具体原理可概括为:半导体催化剂在受到光的照射时,当光子的能量高于半导体禁带的能量时,半导体低能价带上的电子就会发生跃迁,从价带跃迁到导带,从而产生电子(e-)- 空穴(h+)对,其中光生电子具有很强的还原性,光生空穴具有极强的氧化性,O2,O3等氧化剂是良好的电子接受体,废水中的有机物,及水等则是良好的空穴接受体,e-和 h+除了直接与反应物作用外,还会和吸附在催化剂表面的O3,H2O等物质发生一系列反应,最终生成具有高强度氧化作用的羟基自由基·OH,从而将吸附在催化剂表面的有机污染物还原为CO2,H2O等无机小分子,实现对废水的降解。目前,在废水的处理过程中,催化剂在废水中的存在形式分为悬浮式和负载式两种,其中悬浮式光催化反应器结构简单,催化剂与废水的接触面积大,但存在催化剂难回收,催化活性损失大的缺点;负载式光催化反应器中,催化剂不易流失,但现有的负载式光催化反应器中的催化剂与废水的接触面积小,催化剂在废水中的溶解受限,流体在反应器内的流动性差,这些均制约着光催化作用的发挥,从而影响除污效果。
发明内容
鉴于现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是提供一种用于处理废水的折流负载式光催化反应器,不但结构设计合理,且光催化反应面积大,气体氧化剂在水中的溶解能力强,流体停留时间长,传质效率好。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种用于处理废水的折流负载式光催化反应器,包括用以容纳待处理废水的反应器本体,所述反应器本体内布置有至少一个用以分割出子反应腔的隔板,所述子反应腔内布置有至少一个用以分割出子水流通道的填料,所述子反应腔开设有由子水流通道连通的进水口与出水口,前一所述子反应腔的出水口连接至后一所述子反应腔的进水口,且任意两相邻所述子反应腔内的水流流向相反,所述反应器本体内设置有紫外灯管。
优选的,所述子反应腔的进水口设置在与其相连通的子水流通道的一末端,所述进水口与所述一末端的间距大于或等于零,所述子反应腔的出水口设置在与其相连通的子水流通道的另一末端, 所述出水口与所述另一末端的间距大于或等于零。
优选的,所述填料包含若干呈折线形的填料片,所述填料片的外表面呈波浪状,且所述填料片的外表面涂覆有光催化反应用的催化剂TiO2
优选的,所述紫外灯管经隔板贯穿所有子反应腔,所述紫外灯管布置在填料的凹槽处,且所述紫外灯管呈四边形排列。
优选的,所述隔板上开设有用以形成进水口或出水口的缺口,所述隔板上还开设有用以紫外灯管穿过的通孔。
优选的,所述填料固定在用以形成子反应腔的两相邻隔板之间或隔板与反应器本体之间。
优选的,所述填料由聚氯乙烯、聚丙烯、毛玻璃或陶瓷制成。
优选的,所述反应器本体的内部压力为0.1MPa ~1.0MPa。
优选的,所述反应器本体的内部温度为10℃~100℃。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明结构设计合理,使得任意两相邻子反应腔的水流流向不同,实现了废水在反应器本体内的折流流动,增强了废水在反应器内的湍动,延长了废水在反应器内的停留时间;
(2)本发明中的折线形填料显著地增强了光催化的反应面积,特殊的折线形填料结构使得废水在反应器本体的湍动进一步增强,提高了传质;
(3)本发明中的反应器本体内部处于0.1MPa ~1.0MPa 的高压下,大大提升了气体氧化剂在水中的溶解量;
(4)本发明中的紫外灯管呈正四边形排列,充分发挥了光源的利用率。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的整体构造示意图。
图2为本发明实施例图1俯视示意图。
图3为本发明实施例隔板的构造示意图。
图中:1-反应器本体,2-子反应腔,3-隔板,4-子水流通道,5-填料,6-进水口,7-出水口,8-紫外灯管。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图,作详细说明如下。
如图1~3所示,一种用于处理废水的折流负载式光催化反应器,包括用以容纳待处理废水的反应器本体1,所述反应器本体1内布置有至少一个用以分割出子反应腔2的隔板3,所述子反应腔2内布置有至少一个用以分割出子水流通道4的填料5,所述子反应腔2开设有由子水流通道4连通的进水口6与出水口7,前一所述子反应腔2的出水口7连接至后一所述子反应腔2的进水口6,且任意两相邻所述子反应腔2内的水流流向相反,所述反应器本体1内设置有紫外灯管8。
在本发明实施例中,所述子反应腔2的进水口6设置在与其相连通的子水流通道4的一末端,所述进水口6与所述一末端的间距大于或等于零,当间距等于零时,所述进水口6直接接入子水流通道4,当间距大于零时,所述子水流通道4汇流后再接入进水口6;所述子反应腔2的出水口7设置在与其相连通的子水流通道4的另一末端, 所述出水口7与所述另一末端的间距大于或等于零,当间距等于零时,所述出水口7直接接入子水流通道4,当间距大于零时,所述子水流通道4汇流后再接入出水口7。
在本发明实施例中,所述填料5包含若干呈折线形的填料片,所述填料片的外表面呈波浪状,且所述填料片的外表面涂覆有光催化反应用的催化剂TiO2;优选的,所述填料片由若干呈梯形状的单体拼接而成,但不局限于此,所述填料片的横向工作面与倾斜工作面上布置有波浪纹或锯齿纹,在上述波浪纹或锯齿纹中,所述填料片的倾斜工作面上开设有至少一个通孔,梯形结构的使用及凹凸交替的平面显著增加了填料的比表面积,特殊的梯形结构在改善比表面积的同时,强化了流体流经填料时的流动,增强了湍动,提高了传质。
在本发明实施例中,所述紫外灯管8经隔板3贯穿所有子反应腔2,所述紫外灯管8布置在填料5的凹槽处,且所述紫外灯管8呈四边形排列。
在本发明实施例中,所述隔板3上开设有用以形成进水口6或出水口7的缺口,所述隔板3上还开设有用以紫外灯管8穿过的通孔。
在本发明实施例中,所述填料5固定在用以形成子反应腔2的两相邻隔板3之间或隔板3与反应器本体1之间。
在本发明实施例中,所述填料5由聚氯乙烯、聚丙烯、毛玻璃或陶瓷制成。
在本发明实施例中,所述反应器本体1的内部压力为0.1MPa ~1.0MPa。
在本发明实施例中,所述反应器本体1的内部温度为10℃~100℃。
在本发明实施例中,具体工作过程如下:接通所述紫外灯管8电源,使其正常工作,关闭位于末位的所述子反应腔2的出水口7,并打开位于首位的所述子反应腔2的进水口6,使溶有一定气体氧化剂的待处理废水通过位于首位的所述子反应腔2的进水口6进入反应器本体1中,等待处理废水即将充满整个反应器本体1时,缓慢调整位于末位的所述子反应腔2的出水口7的阀门开度,使得待处理废水可以稳定地充满整个反应器本体1,通过此操作可使气体氧化剂在待处理废水中的溶解量大大增加,进入反应器本体1内的废水会在隔板3的作用下成折流流动,待剧烈湍动的溶有高含量气体氧化剂的废水流经折线形填料5表面时,便可有足够的时间来与涂覆于折线形填料5表面的TiO2催化剂接触,从而在呈四边形排列的所述紫外灯管8的照射下,实现对废水中有毒,有害及难降解有机物的光催化降解作用,经处理过的废水从位于末位的所述子反应腔2的出水口7流出。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的用于处理废水的折流负载式光催化反应器。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种用于处理废水的折流负载式光催化反应器,其特征在于:包括用以容纳待处理废水的反应器本体,所述反应器本体内布置有至少一个用以分割出子反应腔的隔板,所述子反应腔内布置有至少一个用以分割出子水流通道的填料,所述子反应腔开设有由子水流通道连通的进水口与出水口,前一所述子反应腔的出水口连接至后一所述子反应腔的进水口,且任意两相邻所述子反应腔内的水流流向相反,所述反应器本体内设置有紫外灯管。
2.根据权利要求1所述的用于处理废水的折流负载式光催化反应器,其特征在于:所述子反应腔的进水口设置在与其相连通的子水流通道的一末端,所述进水口与所述一末端的间距大于或等于零,所述子反应腔的出水口设置在与其相连通的子水流通道的另一末端, 所述出水口与所述另一末端的间距大于或等于零。
3.根据权利要求1所述的用于处理废水的折流负载式光催化反应器,其特征在于:所述填料包含若干呈折线形的填料片,所述填料片的外表面呈波浪状,且所述填料片的外表面涂覆有光催化反应用的催化剂TiO2
4.根据权利要求3所述的用于处理废水的折流负载式光催化反应器,其特征在于:所述紫外灯管经隔板贯穿所有子反应腔,所述紫外灯管布置在填料的凹槽处,且所述紫外灯管呈四边形排列。
5.根据权利要求4所述的用于处理废水的折流负载式光催化反应器,其特征在于:所述隔板上开设有用以形成进水口或出水口的缺口,所述隔板上还开设有用以紫外灯管穿过的通孔。
6.根据权利要求1所述的用于处理废水的折流负载式光催化反应器,其特征在于:所述填料固定在用以形成子反应腔的两相邻隔板之间或隔板与反应器本体之间。
7.根据权利要求1所述的用于处理废水的折流负载式光催化反应器,其特征在于:所述填料由聚氯乙烯、聚丙烯、毛玻璃或陶瓷制成。
8.根据权利要求1所述的用于处理废水的折流负载式光催化反应器,其特征在于:所述反应器本体的内部压力为0.1MPa ~1.0MPa。
9.根据权利要求1所述的用于处理废水的折流负载式光催化反应器,其特征在于:所述反应器本体的内部温度为10℃~100℃。
CN201610215505.9A 2016-04-08 2016-04-08 用于处理废水的折流负载式光催化反应器 Active CN105836839B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610215505.9A CN105836839B (zh) 2016-04-08 2016-04-08 用于处理废水的折流负载式光催化反应器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610215505.9A CN105836839B (zh) 2016-04-08 2016-04-08 用于处理废水的折流负载式光催化反应器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105836839A true CN105836839A (zh) 2016-08-10
CN105836839B CN105836839B (zh) 2018-09-18

Family

ID=56596990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610215505.9A Active CN105836839B (zh) 2016-04-08 2016-04-08 用于处理废水的折流负载式光催化反应器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105836839B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106348992A (zh) * 2016-08-23 2017-01-25 安徽理工大学 一种真空紫外辐射甲烷制备高碳烃的方法
CN107344088A (zh) * 2017-08-25 2017-11-14 哈尔滨工业大学深圳研究生院 基于均匀光场的低流阻高传质光催化反应模块及反应器
CN110065992A (zh) * 2019-04-29 2019-07-30 上海力脉环保设备有限公司 一种紫外光催化氧化水处理设备
CN112010388A (zh) * 2020-08-18 2020-12-01 天津市职业大学 一种实验室用光催化降解有机污染物的废水处理装置及其使用方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1043771A (ja) * 1996-07-31 1998-02-17 Iwasaki Electric Co Ltd 脱窒素処理方法及び装置
CN201381244Y (zh) * 2009-04-01 2010-01-13 北京铸盟科技有限公司 连续型光催化氧化处理废水的装置
CN101837142A (zh) * 2010-05-07 2010-09-22 北京昊海天际科技有限公司 一种光解除臭装置及方法
CN202849118U (zh) * 2012-11-03 2013-04-03 东北石油大学 高效折流式光催化反应器
CN203935845U (zh) * 2014-05-05 2014-11-12 合肥宏士达环保科技有限责任公司 一种金属蜂窝板TiO2光催化降解反应器
CN105347431A (zh) * 2015-11-30 2016-02-24 无锡工源机械有限公司 一种用于污水处理的光催化储水池

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1043771A (ja) * 1996-07-31 1998-02-17 Iwasaki Electric Co Ltd 脱窒素処理方法及び装置
CN201381244Y (zh) * 2009-04-01 2010-01-13 北京铸盟科技有限公司 连续型光催化氧化处理废水的装置
CN101837142A (zh) * 2010-05-07 2010-09-22 北京昊海天际科技有限公司 一种光解除臭装置及方法
CN202849118U (zh) * 2012-11-03 2013-04-03 东北石油大学 高效折流式光催化反应器
CN203935845U (zh) * 2014-05-05 2014-11-12 合肥宏士达环保科技有限责任公司 一种金属蜂窝板TiO2光催化降解反应器
CN105347431A (zh) * 2015-11-30 2016-02-24 无锡工源机械有限公司 一种用于污水处理的光催化储水池

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106348992A (zh) * 2016-08-23 2017-01-25 安徽理工大学 一种真空紫外辐射甲烷制备高碳烃的方法
CN107344088A (zh) * 2017-08-25 2017-11-14 哈尔滨工业大学深圳研究生院 基于均匀光场的低流阻高传质光催化反应模块及反应器
CN107344088B (zh) * 2017-08-25 2023-10-10 哈尔滨工业大学(深圳) 基于均匀光场的低流阻高传质光催化反应模块及反应器
CN110065992A (zh) * 2019-04-29 2019-07-30 上海力脉环保设备有限公司 一种紫外光催化氧化水处理设备
CN112010388A (zh) * 2020-08-18 2020-12-01 天津市职业大学 一种实验室用光催化降解有机污染物的废水处理装置及其使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105836839B (zh) 2018-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105836839A (zh) 用于处理废水的折流负载式光催化反应器
CN101224401B (zh) 固定床非均相三维电极光电催化反应器
CN102424452A (zh) 一种三相三维电极光电催化反应器及其应用
CN105481051A (zh) 一体式光电催化-膜分离流化床反应装置
CN104528871A (zh) 太阳能光催化降解装置
CN208599484U (zh) 用于低浓度有机废气处理的模组式UV-纳米TiO2光催化装置
CN207619091U (zh) 一种光催化氧化反应装置
CN105923739A (zh) 一种介质阻挡放电等离子体协同浮石催化臭氧氧化处理有毒有机废水的方法及装置
CN108083382A (zh) 一种光伏光催化反应器
CN214570904U (zh) 塔板式光催化膜反应器
CN208700646U (zh) 一种光催化三维电解流化床反应器
CN109603484A (zh) 一种处理有机废气及恶臭气体的高级氧化系统
CN211255411U (zh) 一种紫外激发臭氧降解渗滤液中污染物的装置
CN212151752U (zh) 一种臭氧催化的废水处理装置
CN210303175U (zh) 一种尾气破坏器
CN113428968A (zh) 一种用于废水处理的类Fenton反应装置
CN105883979B (zh) 一种气液混合式低温等离子体发生器及集成装置
CN108187464A (zh) 一种有机废气处理装置及废气净化方法
CN201016094Y (zh) 水平旋流固定化催化剂悬浮载体光催化反应器
CN210448741U (zh) 一种uv光氧催化活性炭一体机
CN221051697U (zh) 一种高级氧化组合工艺反应器
CN216946311U (zh) 一种光催化耦合纳米微气泡反应装置
CN110655143A (zh) 一种固定式光催化旋流反应器及其构建方法和应用
CN214182515U (zh) 一种低温等离子废气处理设备
CN219682473U (zh) 一种可协同使用自然光源的光催化管式反应器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Wang Hongxing

Inventor after: Fu Xianzhi

Inventor after: Yang Yang

Inventor after: Qiu Ting

Inventor after: Hou Yidong

Inventor after: Wu Leng

Inventor after: Liu Ping

Inventor after: Yang Chen

Inventor after: Chen Jinyi

Inventor before: Wang Hongxing

Inventor before: Li Ling

Inventor before: Yang Yang

Inventor before: Qiu Ting

Inventor before: Ye Changshen

Inventor before: Yang Jinbei

Inventor before: Yang Chen

Inventor before: Wang Xiaoda

Inventor before: Chen Jinyi

Inventor before: Huang Zhixian

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant