CN107986384A - 一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器 - Google Patents

一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器 Download PDF

Info

Publication number
CN107986384A
CN107986384A CN201810020477.4A CN201810020477A CN107986384A CN 107986384 A CN107986384 A CN 107986384A CN 201810020477 A CN201810020477 A CN 201810020477A CN 107986384 A CN107986384 A CN 107986384A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grid curtain
winding axis
grid
loaded
curtain
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.)
Pending
Application number
CN201810020477.4A
Other languages
English (en)
Inventor
陈娟
王沛芳
王超
孙胜浩
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.)
Hohai University HHU
Original Assignee
Hohai University HHU
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 Hohai University HHU filed Critical Hohai University HHU
Priority to CN201810020477.4A priority Critical patent/CN107986384A/zh
Publication of CN107986384A publication Critical patent/CN107986384A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/306—Pesticides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/001—Runoff or storm water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/004—Seals, connections
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/14—Maintenance of water treatment installations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10—Photocatalysts

Landscapes

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

Abstract

本发明是一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其结构包括左固定桩、右固定桩、收纳箱体、上缠绕轴、摇柄、负载光催化剂的网格帘、下缠绕轴、负重磁铁、底部固定铁条；其中，收纳箱体的左端侧面的外表面中心处有A轴承，收纳箱体的右端侧面的外表面中心处有B轴承，上缠绕轴从收纳箱体的左、右两端侧面的中心处穿过，上缠绕轴贯穿收纳箱体的左、右两端，上缠绕轴的左端通过A轴承10‑1与左固定桩的上端连接，上缠绕轴的右端通过B轴承与右固定桩的上端连接，上缠绕轴的两端有摇柄，负载光催化剂的网格帘的上端与上缠绕轴相接，负载光催化剂的网格帘的下端有下缠绕轴，下缠绕轴上有负重磁铁。

Description

一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器
技术领域
本发明涉及的是一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，属于农田农药面源污染控制技术领域。
背景技术
农药是最重要的生产资料之一，在提高农作物产量和品质等方面发挥重要作用。然而，农药的过量施用造成其在农田土壤、作物叶面、大气中残留，成为环境中广泛存在污染物之一，对人类健康和生态安全造成威胁。农田农药污染的输移途径主要通过灌溉后的农田退水，降低农田退水中的农药残留是阻断农药向水环境传播扩散的关键环节。
在去除污染环境中农药残留的诸多技术中，光催化降解是一项新兴的但很有发展前景的农药污染去除途径，具有降解效率高、性能稳定、环境友好等优点。例如，已有研究表明纳米二氧化钛可在可见光或紫外光下利用光生电子-空穴对的强氧化还原性高效、快速地去除水体中的有机磷农药，将其最终降解为H2O，CO2和PO4 3-等，无二次污染。
为减少光催化剂在水体中流失同时提高其对农药的降解效率，人们通常利用溶胶-凝胶、浸渍提拉、化学气相沉积、溅射制膜等方法将粉末状纳米光催化剂负载于多种载体（如透明玻璃片、纤维类材料；但目前研究大多停留在室内降解效果监测和负载方法的研发上，如何将这些具有光催化性能的净污材料在农田水体原位修复中应用仍有待突破。
此外，目前已有的农田水体农药净化技术（如生态沟渠净化技术、滨岸缓冲带控制技术等）大多存在占地面积大、基建工程多、费用高、管理难等问题；如何利用光催化降解技术研发一种操作便捷、实施简单、灵活可控的农田退水农药去除装置是农田面源污染控制领域亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提出的是一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其目的为解决农田农药面源污染问题。
本发明的技术解决方案：一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其结构包括左固定桩1-1、右固定桩1-2、收纳箱体2、上缠绕轴3、摇柄4、负载光催化剂的网格帘5、下缠绕轴6、负重磁铁7、底部固定铁条8；其中，收纳箱体2的左端侧面的外表面中心处有A轴承10-1，收纳箱体2的右端侧面的外表面中心处有B轴承10-2，上缠绕轴3从收纳箱体2的左、右两端侧面的中心处穿过，上缠绕轴3贯穿收纳箱体2的左、右两端，上缠绕轴3的左端通过A轴承10-1与左固定桩1-1的上端连接，上缠绕轴3的右端通过B轴承10-2与右固定桩1-2的上端连接，上缠绕轴3的两端有摇柄4，负载光催化剂的网格帘5的上端与上缠绕轴3相接，负载光催化剂的网格帘5的下端有下缠绕轴6，下缠绕轴6上有负重磁铁7，左固定桩1-1位于在收纳箱体2和负载光催化剂的网格帘5的左侧，右固定桩1-2位于收纳箱体2和负载光催化剂的网格帘5的右侧。
本发明的优点:
（1）本发明利用光催化技术降解水体农药，具有降解效率高、性能稳定、环境友好等优点；
（2）负载光催化剂的网格帘5可根据需要灵活组装拆卸，方便更新处理和回收循环利用；
（3）卷帘式设计兼顾水体净化和沟渠行洪功能，在沟渠水体小流量、低流速时使用负载光催化剂的网格帘5去除农药残留，在大流量、高流速时将负载光催化剂的网格帘5卷起，不影响原有沟渠的排水能力；
（4）本发明直接安装于农田排水沟渠中，基建工程少，实施费用低，维护管理容易，应用方便。
附图说明
附图1是本发明的主视图。
附图2是本发明的收纳箱体示意图。
附图3是本发明的右侧视图。
附图4是本发明上缠绕轴示意图。
附图5是本发明在农田排水沟渠摆放示意图。
图中的1-1是左固定桩、1-2是右固定桩，2是收纳箱体，3是上缠绕轴，4是摇柄，5是负载光催化剂的网格帘，6是下缠绕轴，7是负重磁铁，8是沟渠底部固定铁条，9是连接孔，10-1是A轴承、10-2是B轴承，11是连接环，12是沟渠底部土壤，13是摇柄接头，14是收纳箱开闭合页，15是收纳箱卡扣，16是收纳箱把手，17是网格帘接头，18是农田排水沟渠。
具体实施方式
对照附图，一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其结构包括左固定桩1-1、右固定桩1-2、收纳箱体2、上缠绕轴3、摇柄4、负载光催化剂的网格帘5、下缠绕轴6、负重磁铁7、底部固定铁条8；其中，收纳箱体2的左端侧面的外表面中心处有A轴承10-1，收纳箱体2的右端侧面的外表面中心处有B轴承10-2，上缠绕轴3从收纳箱体2的左、右两端侧面的中心处穿过，上缠绕轴3贯穿收纳箱体2的左、右两端，上缠绕轴3的左端通过A轴承10-1与左固定桩1-1的上端连接，上缠绕轴3的右端通过B轴承10-2与右固定桩1-2的上端连接，上缠绕轴3的两端有摇柄4，负载光催化剂的网格帘5的上端与上缠绕轴3相接，负载光催化剂的网格帘5的下端有下缠绕轴6，下缠绕轴6上有负重磁铁7，左固定桩1-1位于在收纳箱体2和负载光催化剂的网格帘5的左侧，右固定桩1-2位于收纳箱体2和负载光催化剂的网格帘5的右侧。
所述收纳箱体2表面有收纳箱把手16。
所述左固定桩1-1和右固定桩1-2为相同的固定桩，固定桩的材质优选为不锈钢，左固定桩1-1和右固定桩1-2的顶部均有半圆形凹槽；左固定桩1-1顶部的半圆形凹槽尺寸与A轴承10-1吻合，左固定桩1-1顶部的半圆形凹槽内固定A轴承10-1，A轴承10-1与收纳箱体2的左端侧面平行；右固定桩1-2顶部的半圆形凹槽尺寸与B轴承10-2吻合，右固定桩1-2顶部的半圆形凹槽内固定B轴承10-2，B轴承10-2与收纳箱体2的右端侧面平行；上缠绕轴3的左、右两端分别穿过A轴承10-1、B轴承10-2，并分别与A轴承10-1、B轴承10-2的中心固定连接；通过左固定桩1-1、右固定桩1-2、A轴承10-1、B轴承10-2完成装置上部上缠绕轴3及收纳箱体2的固定，左固定桩1-1和右固定桩1-2底部稳定固定于农田排水沟渠18中。
所述收纳箱体2为中空型，收纳箱体2材质优选为聚乙烯塑料、形状优选为中空圆柱体，为方便将上缠绕轴3在收纳箱体2的中轴线位置安装及更换，收纳箱体2设计为可开启式，即两个半圆柱壳体组合形成；收纳箱体2上部沿侧面母线安装收纳箱开闭合页14，下部留有负载光催化剂的网格帘5可通过的间隙，两个半圆柱体壳体通过位于两个半圆柱体壳体底部两端的收纳箱卡扣15闭合。
所述上缠绕轴3材质优选为不锈钢，在上缠绕轴3两端分别安装A轴承10-1和B轴承10-2，上缠绕轴3的两端各有一个摇柄接头13，两端的摇柄接头13分别穿过收纳箱体2两侧圆心，并分别通过A轴承10-1、B轴承10-2与收纳箱体2及左固定桩1-1、右固定桩1-2固定，每个摇柄接头13上有一个摇柄4；上缠绕轴3上设有网格帘接头17，网格帘接头17用于将负载光催化剂的网格帘5的上端固定在上缠绕轴3上；所述摇柄4的规格与上缠绕轴3两端的摇柄接头13吻合，保证摇柄4转动可放下或卷起负载光催化剂的网格帘5。
所述下缠绕轴6材质优选为不锈钢，缠绕轴6通过连接环9同负载光催化剂的网格帘5连接，负载光催化剂的网格帘5放下时依靠下缠绕轴6和负重磁铁7的重力向下与沟渠底部固定铁条8磁力吸引结合。
所述下缠绕轴6与上缠绕轴3平行。
所述负重磁铁7优选为长方体磁铁块。
所述沟渠底部固定铁条8的位置与上缠绕轴3位置对应，宽度至少为负重磁铁7的两倍。
所述负载光催化剂的网格帘5材质可为绵、涤纶、玻璃纤维或碳纤维，优选涤纶材质，负载光催化剂的网格帘5上分布有若干孔，孔径优选范围为50目-200目；所述负载光催化剂的网格帘5有包括N个负载光催化剂的网格帘单元，N≥1；单片负载光催化剂的网格帘单元的尺寸可根据沟渠宽度自由调节，优选长10 cm-60 cm，宽20 cm-80 cm，厚0.1-0.5cm；所述每个负载光催化剂的网格帘单元的上、下两端均设有若干连接孔9，优选为2-6个。
所述负载光催化剂的网格帘5包括两个以上负载光催化剂的网格帘单元时，最上面一个负载光催化剂的网格帘单元通过网格帘接头17与上缠绕轴3连接；相邻两个负载光催化剂的网格帘单元中，上面一个负载光催化剂的网格帘单元下端的连接孔9与下面一个负载光催化剂的网格帘单元上端的连接孔9相对应放置，相邻两个负载光催化剂的网格帘单元中上、下两个相对应的连接孔9通过连接环连接，起到连接相邻两个负载光催化剂的网格帘单元的作用；最下面一个负载光催化剂的网格帘5的下端有下缠绕轴6，下缠绕轴6上有负重磁铁7。
所述负载光催化剂的网格帘5为负载有光催化剂的网格帘，所述光催化剂优选锐钛矿型纳米二氧化钛（TiO2）；光催化剂与网格帘的负载方法步骤包括：
（1）采用溶胶-凝胶法制备光催化剂溶胶：具体为在磁力搅拌器转速为1000rpm搅拌条件下搅拌下，将前驱体钛酸正丁酯的异丙醇溶液匀速（优选以120滴/分钟的速度）滴加到pH为2.5的稀硝酸水溶液中，硝酸与钛酸正丁酯的摩尔比分别为76：1.42，75℃恒温搅拌（300rpm），回流24小时后用旋转蒸发去除醇类，最终得到光催化剂溶胶；
（2）网格帘的预处理：具体为将网格帘在开水中煮沸 10 min后用冷水彻底清洗，在室温下晾干；
（3）浸轧液的准备，具体为向步骤（1）制备的光催化溶胶中加入终浓度为30 g/L的有机硅添加剂和2 g/L 的非离子表面活性剂（如脂肪醇聚氧乙烯醚），以提高后续浸轧步骤中光催化剂与网格帘的固着强度；所述终浓度是指各自在最终形成的浸轧液中的浓度；
（4）负载光催化剂的网格帘制备，具体为首先将经步骤（2）处理后的网格帘在步骤（3）制备的浸轧液中，浸渍15-20分钟后取出过轧车（轧液率为70%），重复以上浸渍-轧液步骤两次，使网格帘带液均匀，最后将网格帘经100℃预烘 2分钟，150℃焙烘 1分钟。
一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，使用时包括以下步骤：
（1）将上缠绕轴3上的摇柄接头13穿过收纳箱体2两侧中心，并通过A轴承10-1、B轴承10-2与收纳箱体2、左固定桩1-1、右固定桩1-2进行固定；
（2）将负载光催化剂的网格帘5上端经网格帘接头17固定在上缠绕轴3上，下端经连接孔9用连接环11与下缠绕轴6连接，也可根据沟渠深度选择连接若干片负载光催化剂的网格帘单元后再与下缠绕轴6连接；
（3）当沟渠中水体流量小、流速低时，在下缠绕轴5上挂上负重磁铁7，依靠重力将负载光催化剂的网格帘5带入水体并与沟渠底部固定铁条8吸附结合。
当农田排水沟渠中水体流经负载光催化剂的网格帘5时，水体中的农药被网络帘5上的光催化剂降解，从而达到去除农田退水中农药残留的目的；当遇下雨或洪水期农田排水流量大的情况，通过转动摇柄4将负载光催化剂的网格帘5卷起收纳于收纳箱体2中，不影响原有沟渠的排水能力；当运行一段时间，网格帘所负载的光催化剂降解效果不佳时，可将连接环11解开，对负载光催化剂的网格帘5进行拆卸和替换更新。
将本发明安装于农田排水沟渠18内，农田水体流经净化器上负载光催化剂的网格帘时，水体中的农药被光催化剂降解，从而降低农田退水农药浓度；当运行一段时间，网格帘所负载的光催化剂降解效果不佳时，可进行替换更新；当遇下雨期间或洪水期农田排水流量大的情况，将网格帘卷起而不影响原有沟渠的排水能力。
以下通过具体实施例详细说明发明的实施步骤，目的在于使本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。
实施例
一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，应用于宽77cm×高60cm的农田排水沟渠中，沟渠中水深约为40cm，其结构包括固定桩1、收纳箱体2、上缠绕轴3、摇柄4、负载光催化剂的网格帘5、下缠绕轴6、负重磁铁7、底部固定铁条8；收纳箱体2为可开启式，上缠绕轴3两端分别安装A轴承10-1、B轴承10-2，装置组合时将上缠绕轴3上的摇柄接头13穿过收纳箱体2两侧圆心，并通过A轴承10-1、B轴承10-2与收纳箱体2及左固定桩1-1、右固定桩1-2进行固定；负载光催化剂的网格帘5上端和下端设有若干连接孔9，多片网格帘5可利用连接孔9和连接环11相互连接组装或自由拆卸，方便负载光催化剂的网格帘5的更换和回收。
所述左固定桩1-1、右固定桩1-2均为高1.2m、直径为3cm的不锈钢管，上端焊接直径为3cm的半圆形凹槽，钢管底部30cm稳定固定于农田排水沟渠18中。
所述收纳箱体2为可开启式，由两个直径为30cm，长80cm的中空聚乙烯塑料半圆柱体组合而成，两个半圆柱体上部沿侧面母线安装收纳箱开闭合页14，下部留有负载光催化剂的网格帘5可通过的间隙，间隙宽度为2 cm，两个半圆柱体用位于两端的收纳箱卡扣15闭合，卡扣15距半圆柱体两端2.5cm。
所述上缠绕轴3为长85cm，直径为2cm的不锈钢管，距两端2.5cm安装分别内径为2cm，外径为3cm的A轴承10-1、B轴承10-2，上缠绕轴3上的直径为2.0cm；上缠绕轴3两端的摇柄接头13穿过收纳箱体2两侧圆心，并分别通过A轴承10-1、B轴承10-2与收纳箱体2及左固定桩1-1、右固定桩1-2固定；上缠绕轴3上设有网格帘接头17，用于将负载光催化剂的网格帘5一端固定在上缠绕轴3上。
所述摇柄4接头内径为2.0cm，与上缠绕轴3两端的摇柄接头13吻合，保证摇柄4转动可放下或卷起负载光催化剂的网格帘5。
所述负载光催化剂的网格帘5分布有孔，孔径为100目，材质为涤纶；单片网格帘尺寸为长25 cm×宽20cm×厚0.5cm，在每片网格帘距四角边缘1cm位置设置4个连接孔9，用连接环11穿过连接孔9将多片网格帘组合（片数≥9），最终卷帘展开后可在水中形成长75cm，高60cm的网格帘组合体。
所述负载的光催化剂的网格帘所负载的光催化剂为锐钛矿型纳米二氧化钛（TiO2）；光催化剂与网格帘的负载方法步骤包括：
（1）制备光催化剂溶胶，具体为在磁力搅拌器转速为1000rpm搅拌条件下搅拌下，将前驱体钛酸正丁酯的异丙醇溶液以120滴/分钟的速度滴加到pH为2.5的稀硝酸水溶液中，硝酸与钛酸正丁酯的摩尔比分别为76：1.42，75℃恒温搅拌（300 rpm），回流24小时后用旋转蒸发去除醇类，最终得到锐钛矿型纳米TiO2溶胶；
（2）网格帘的预处理：具体为将网格帘在开水中煮沸 10 分钟后用冷水彻底清洗，在室温下晾干；
（3）浸轧液的准备，具体为向步骤（1）制备的光催化溶胶中加入终浓度（各自在最终形成的浸轧液中的浓度）为30 g/L的有机硅添加剂和2 g/L 的脂肪醇聚氧乙烯醚，以提高后续浸轧步骤中光催化剂与网格帘的固着强度；
（4）负载光催化剂的网格帘制备，具体为首先将经步骤（2）处理后的网格帘在步骤（3）制备的浸轧液中，浸渍15-20分钟后取出过轧车（轧液率为70%），重复以上浸渍-轧液步骤两次，使网格帘带液均匀，最后将网格帘经100℃预烘 2分钟，150℃焙烘 1分钟。
所述下缠绕轴6为长75cm，直径为1.2cm的不锈钢管，下缠绕轴6通过连接环9同负载光催化剂的网格帘5连接，负载光催化剂的网格帘5放下时依靠下缠绕轴6和负重磁铁7的重力向下与沟渠底部固定铁条8磁力吸引结合。
所述负重磁铁7为长10cm，宽2cm，高0.5cm长方体磁铁块，负重磁铁7个数为3块，在下缠绕轴6下方等距离分布。
所述沟渠底部固定铁条8长75cm，宽4cm，厚0.3cm，沟渠底部固定铁条的位置与上缠绕轴3位置对应。
在使用时，首先将收纳箱体2开启，上缠绕轴3上的摇柄接头13穿过收纳箱体2两侧圆心，并通过A轴承10-1、B轴承10-2与收纳箱体2及左固定桩1-1、右固定桩1-2固定；然后将负载锐钛矿型纳米TiO2的网格帘5上端经网格帘接头17固定在上缠绕轴3上，下端经连接孔9用连接环11与其他网格帘组装后再与下缠绕轴6连接；当沟渠中水体流量小、流速低时，在下缠绕轴5上挂上三块负重磁铁7，依靠重力将负载光催化剂的网格帘5带入水体并与沟渠底部固定铁条8吸附结合；当农田排水沟渠中水体流经负载光催化剂的网格帘5时，水体中的农药被负载光催化剂的网格帘5上的光催化剂降解，从而达到去除农田退水中农药残留的目的；当遇下雨或洪水期农田排水流量大的情况，将负载光催化剂的网格帘5卷起收纳于收纳箱体2中，不影响原有沟渠的排水能力；当运行一段时间，网格帘5所负载的光催化剂降解效果不佳时，可将连接环11解开，对负载光催化剂的网格帘5进行拆卸和替换更新。

Claims (10)

1.一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其特征是包括左固定桩、右固定桩、收纳箱体、上缠绕轴、摇柄、负载光催化剂的网格帘、下缠绕轴、负重磁铁、底部固定铁条；其中，收纳箱体的左端侧面的外表面中心处有A轴承，收纳箱体的右端侧面的外表面中心处有B轴承，上缠绕轴从收纳箱体的左、右两端侧面的中心处穿过，上缠绕轴贯穿收纳箱体的左、右两端，上缠绕轴的左端通过A轴承与左固定桩的上端连接，上缠绕轴的右端通过B轴承与右固定桩的上端连接，上缠绕轴的两端有摇柄，负载光催化剂的网格帘的上端与上缠绕轴相接，负载光催化剂的网格帘的下端有下缠绕轴，下缠绕轴上有负重磁铁，左固定桩位于在收纳箱体和负载光催化剂的网格帘的左侧，右固定桩位于收纳箱体和负载光催化剂的网格帘的右侧。
2.根据权利要求1所述的一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其特征是所述左固定桩和右固定桩为相同的固定桩，固定桩的材质为不锈钢，左固定桩和右固定桩的顶部均有半圆形凹槽；左固定桩顶部的半圆形凹槽尺寸与A轴承吻合，左固定桩顶部的半圆形凹槽内固定A轴承，A轴承与收纳箱体的左端侧面平行；右固定桩顶部的半圆形凹槽尺寸与B轴承吻合，右固定桩顶部的半圆形凹槽内固定B轴承，B轴承与收纳箱体的右端侧面平行；上缠绕轴的左、右两端分别穿过A轴承、B轴承，并分别与A轴承、B轴承的中心固定连接；左固定桩和右固定桩底部固定于农田排水沟渠中。
3.根据权利要求1所述的一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其特征是所述收纳箱体为中空型，收纳箱体材质为聚乙烯塑料、形状为中空圆柱体，收纳箱体为可开启式，即两个半圆柱壳体组合形成；收纳箱体上部沿侧面母线安装收纳箱开闭合页，下部留有负载光催化剂的网格帘可通过的间隙，两个半圆柱体壳体通过位于两个半圆柱体壳体底部两端的收纳箱卡扣闭合。
4.根据权利要求1所述的一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其特征是所述上缠绕轴材质为不锈钢，在上缠绕轴两端分别安装A轴承和B轴承，上缠绕轴的两端各有一个摇柄接头，两端的摇柄接头分别穿过收纳箱体两侧圆心，并分别通过A轴承、B轴承与收纳箱体及左固定桩、右固定桩固定，每个摇柄接头上有一个摇柄；上缠绕轴上设有网格帘接头，网格帘接头用于将负载光催化剂的网格帘的上端固定在上缠绕轴上；所述摇柄的规格与上缠绕轴两端的摇柄接头吻合，保证摇柄转动可放下或卷起负载光催化剂的网格帘。
5.根据权利要求1所述的一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其特征是所述下缠绕轴材质为不锈钢，缠绕轴通过连接环同负载光催化剂的网格帘连接，负载光催化剂的网格帘放下时依靠下缠绕轴和负重磁铁的重力向下与沟渠底部固定铁条磁力吸引结合。
6.根据权利要求1所述的一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其特征是所述下缠绕轴与上缠绕轴平行；所述负重磁铁为长方体磁铁块；所述沟渠底部固定铁条的位置与上缠绕轴位置对应，宽度至少为负重磁铁的两倍。
7.根据权利要求1所述的一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其特征是所述负载光催化剂的网格帘材质为绵、涤纶、玻璃纤维、碳纤维中的一种，负载光催化剂的网格帘上分布有若干孔，孔径优选范围为50目-200目；所述负载光催化剂的网格帘包括N个负载光催化剂的网格帘单元，N≥1；单片负载光催化剂的网格帘单元的尺寸可根据沟渠宽度自由调节；所述每个负载光催化剂的网格帘单元的上、下两端均设有2-6个连接孔。
8.根据权利要求7所述的一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其特征是所述负载光催化剂的网格帘包括两个以上负载光催化剂的网格帘单元时，最上面一个负载光催化剂的网格帘单元通过网格帘接头与上缠绕轴连接；相邻两个负载光催化剂的网格帘单元中，上面一个负载光催化剂的网格帘单元下端的连接孔与下面一个负载光催化剂的网格帘单元上端的连接孔相对应放置，相邻两个负载光催化剂的网格帘单元中上、下两个相对应的连接孔通过连接环连接，起到连接相邻两个负载光催化剂的网格帘单元的作用；最下面一个负载光催化剂的网格帘的下端有下缠绕轴，下缠绕轴上有负重磁铁。
9.根据权利要求1所述的一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其特征是所述负载光催化剂的网格帘为负载有光催化剂的网格帘，所述光催化剂优选锐钛矿型纳米二氧化钛；光催化剂与网格帘的负载方法步骤包括：
（1）采用溶胶-凝胶法制备光催化剂溶胶：具体为在磁力搅拌器转速为1000rpm搅拌条件下搅拌下，将前驱体钛酸正丁酯的异丙醇溶液以120滴/分钟的速度滴加到pH为2.5的稀硝酸水溶液中，硝酸与钛酸正丁酯的摩尔比分别为76：1.42，300 rpm、 75℃恒温搅拌，回流24小时后用旋转蒸发去除醇类，最终得到光催化剂溶胶；
（2）网格帘的预处理：具体为将网格帘在开水中煮沸 10 min后用冷水彻底清洗，在室温下晾干；
（3）浸轧液的准备，具体为向步骤（1）制备的光催化溶胶中加入终浓度为30 g/L的有机硅添加剂和2 g/L 的非离子表面活性剂，以提高后续浸轧步骤中光催化剂与网格帘的固着强度；所述终浓度是指各自在最终形成的浸轧液中的浓度；
（4）负载光催化剂的网格帘制备，具体为首先将经步骤（2）处理后的网格帘在步骤（3）制备的浸轧液中，浸渍15-20分钟后取出过轧车，轧液率为70%，重复以上浸渍-轧液步骤两次，使网格帘带液均匀，最后将网格帘经100℃预烘 2分钟，150℃焙烘 1分钟。
10.如权利要求1所述的一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器，其特征使用时包括以下步骤：
（1）将上缠绕轴上的摇柄接头穿过收纳箱体两侧中心，并通过A轴承、B轴承与收纳箱体、左固定桩、右固定桩进行固定；
（2）将负载光催化剂的网格帘上端经网格帘接头固定在上缠绕轴上，下端经连接孔用连接环与下缠绕轴连接，也可根据沟渠深度选择连接若干片负载光催化剂的网格帘单元后再与下缠绕轴连接；
（3）当沟渠中水体流量小、流速低时，在下缠绕轴上挂上负重磁铁，依靠重力将负载光催化剂的网格帘带入水体并与沟渠底部固定铁条吸附结合；
当农田排水沟渠中水体流经负载光催化剂的网格帘时，水体中的农药被网络帘上的光催化剂降解，从而达到去除农田退水中农药残留的目的；当遇下雨或洪水期农田排水流量大的情况，通过转动摇柄将负载光催化剂的网格帘卷起收纳于收纳箱体中，不影响原有沟渠的排水能力；当运行一段时间，网格帘所负载的光催化剂降解效果不佳时，将连接环解开，对负载光催化剂的网格帘进行拆卸和替换更新。
CN201810020477.4A 2018-01-10 2018-01-10 一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器 Pending CN107986384A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810020477.4A CN107986384A (zh) 2018-01-10 2018-01-10 一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810020477.4A CN107986384A (zh) 2018-01-10 2018-01-10 一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107986384A true CN107986384A (zh) 2018-05-04

Family

ID=62039827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810020477.4A Pending CN107986384A (zh) 2018-01-10 2018-01-10 一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107986384A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109290122A (zh) * 2018-11-28 2019-02-01 钱开捷 一种真空含浸机的控温保护装置

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1799687A (zh) * 2005-01-05 2006-07-12 中国科学院过程工程研究所 一种负载型TiO2光催化剂及其制备方法和光催化水质净化器
CN102145957A (zh) * 2011-02-10 2011-08-10 河海大学 一种构建农田排水生态净化系统的方法
CN103288312A (zh) * 2013-07-08 2013-09-11 河海大学 农田排水沟便携式复合人工湿地净化箱
CN103319005A (zh) * 2013-07-08 2013-09-25 河海大学 一种可移动组装式农田排水沟水质净化器
CN103962118A (zh) * 2014-05-17 2014-08-06 天津微能新材料有限公司 一种TiO2光触媒网的制备方法以及TiO2光触媒网
CN204163598U (zh) * 2014-08-20 2015-02-18 华益兰馨(北京)环境科技有限公司 一种除臭帘卷门
CN204626632U (zh) * 2015-01-28 2015-09-09 深圳市维拓空间膜技术开发有限公司 卷帘式污水池加盖膜密闭罩
CN104973650A (zh) * 2015-07-31 2015-10-14 河海大学 一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池
CN205134068U (zh) * 2015-11-23 2016-04-06 江苏腾盛纺织科技集团有限公司 光触媒TiO2水溶胶固结于织物生产装置
CN205152590U (zh) * 2015-11-23 2016-04-13 江苏腾盛纺织科技集团有限公司 光触媒纳米TiO2织物生产联合装置
CN106192911A (zh) * 2016-07-29 2016-12-07 张焕梅 一种水闸出水口滤清装置
CN205873952U (zh) * 2016-08-10 2017-01-11 湖南农业大学 一种光催化连续降解农药残留的装置
CN206437920U (zh) * 2017-01-11 2017-08-25 广东城基生态科技股份有限公司 水体生态修复系统
CN107459100A (zh) * 2017-09-12 2017-12-12 河海大学 一种高效去除农田水体农药残留的套管式净污装置
CN107469869A (zh) * 2017-08-23 2017-12-15 浙江理工大学 一种光催化纤维网的制备方法
CN206783359U (zh) * 2016-12-26 2017-12-22 丁庆 一种利用光触媒的水质净化渔网

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1799687A (zh) * 2005-01-05 2006-07-12 中国科学院过程工程研究所 一种负载型TiO2光催化剂及其制备方法和光催化水质净化器
CN100460060C (zh) * 2005-01-05 2009-02-11 中国科学院过程工程研究所 一种负载型TiO2光催化剂及其制备方法和光催化水质净化器
CN102145957A (zh) * 2011-02-10 2011-08-10 河海大学 一种构建农田排水生态净化系统的方法
CN103288312A (zh) * 2013-07-08 2013-09-11 河海大学 农田排水沟便携式复合人工湿地净化箱
CN103319005A (zh) * 2013-07-08 2013-09-25 河海大学 一种可移动组装式农田排水沟水质净化器
CN103962118A (zh) * 2014-05-17 2014-08-06 天津微能新材料有限公司 一种TiO2光触媒网的制备方法以及TiO2光触媒网
CN204163598U (zh) * 2014-08-20 2015-02-18 华益兰馨(北京)环境科技有限公司 一种除臭帘卷门
CN204626632U (zh) * 2015-01-28 2015-09-09 深圳市维拓空间膜技术开发有限公司 卷帘式污水池加盖膜密闭罩
CN104973650A (zh) * 2015-07-31 2015-10-14 河海大学 一种适用于农田排水沟渠的多层转筒式光催化净化池
CN205134068U (zh) * 2015-11-23 2016-04-06 江苏腾盛纺织科技集团有限公司 光触媒TiO2水溶胶固结于织物生产装置
CN205152590U (zh) * 2015-11-23 2016-04-13 江苏腾盛纺织科技集团有限公司 光触媒纳米TiO2织物生产联合装置
CN106192911A (zh) * 2016-07-29 2016-12-07 张焕梅 一种水闸出水口滤清装置
CN205873952U (zh) * 2016-08-10 2017-01-11 湖南农业大学 一种光催化连续降解农药残留的装置
CN206783359U (zh) * 2016-12-26 2017-12-22 丁庆 一种利用光触媒的水质净化渔网
CN206437920U (zh) * 2017-01-11 2017-08-25 广东城基生态科技股份有限公司 水体生态修复系统
CN107469869A (zh) * 2017-08-23 2017-12-15 浙江理工大学 一种光催化纤维网的制备方法
CN107459100A (zh) * 2017-09-12 2017-12-12 河海大学 一种高效去除农田水体农药残留的套管式净污装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109290122A (zh) * 2018-11-28 2019-02-01 钱开捷 一种真空含浸机的控温保护装置
CN109290122B (zh) * 2018-11-28 2020-11-13 诸暨市派特智能科技有限公司 一种真空含浸机的控温保护装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
San et al. Reusable bacteria immobilized electrospun nanofibrous webs for decolorization of methylene blue dye in wastewater treatment
US10889517B2 (en) Nanometer photocatalyst-microbe composite multilayer light transmission combination carrier
US20110245576A1 (en) Textile fibers having photocatalytic properties for degrading chemical or biological agents, method for preparing same and use thereof in photocatalysis
CN107986457A (zh) 一种分层悬浮式水体原位净污装置
Adán et al. Concomitant inactivation of Acanthamoeba spp. and Escherichia coli using suspended and immobilized TiO2
WO2021004116A1 (zh) 一种磁性生物质炭-季鏻盐杀菌材料、制备及使用方法
Yu et al. Spider-Web-Inspired SiO2/Ag nanofibrous aerogels with superelastic and conductive networks for electroporation water disinfection
Zhang et al. Visible-light responsive PVDF/carbon sphere@ TiO2 membrane for dye scavenging and bacteria inactivation
CN102423691A (zh) 氮修饰纳米二氧化钛和黄孢原毛平革菌复合吸附剂及其制备方法和应用
US20120021507A1 (en) Bioreactor and uses thereof
CN107986384A (zh) 一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器
CN102151551A (zh) 重金属生物吸附剂及其制备方法和在处理含镉废水中的应用
Matoh et al. Photocatalytic water treatment
CN107459100B (zh) 一种去除农田水体农药残留的套管式净污装置
Mallakpour et al. Emerging membrane technologies and disinfection methods for efficient removal of waterborne pathogens during the COVID-19 pandemic and post-pandemic
CN208907065U (zh) 一种污水处理用的污水处理箱
CN107673570A (zh) 一种节能环保型生活污水处理装置
CN113149126B (zh) 一种富营养化水体内藻华的综合治理方法
CN110540985A (zh) 一种光合细菌负载碳三氮四纳米材料
CN207276406U (zh) 一种市政污水管网的污水净化处理装置
CN114084970A (zh) 一种生态基泛氧塘污水处理系统
CN207243618U (zh) 一种新型污水处理再利用装置
CN114304179A (zh) 二氧化钛负载的过氧化钙复合物、消毒剂及致病原灭活方法
CN107986539A (zh) 一种农田首级退水水质渗滤净化装置
CN113617344A (zh) 一种用于污水处理的单原子光催化板及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180504