CN108067166B - 一种光催化反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光催化反应装置，包括反应釜，该反应釜包括釜体、釜盖、气体流速可控的气泵、止回阀、用于产生微气泡的微气泡发生器、多个第一管道、以及固定于釜盖上的搅拌器和多个紫外灯，釜盖与釜体围合成容纳腔；搅拌器和紫外灯竖穿釜盖并伸入容纳腔；各紫外灯均具有可发射波长小于200nm的真空紫外线和波长大于200nm的紫外线的紫外光源以及可透过所述真空紫外线和紫外线的灯套，各紫外灯的灯套顶端与外界环境连通；每个紫外灯中均设有第一管道，第一管道的另一端与设于容纳腔外的气泵的进气口连通；微气泡发生器设于容纳腔底部，气泵的出气口与微气泡发生器连通。本发明可以集真空紫外光氧化技术、紫外光氧化技术和臭氧氧化技术为一体。
Description
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种光催化反应装置。
背景技术
近年来，光催化氧化技术作为一种高级氧化技术日益受到国内外学者的关注。几乎所有有机物在光催化作用下可以完全矿化为二氧化碳，水等简单地无机物。光催化氧化剂中尤其以金属氧化物半导体二氧化钛最为典型。目前国内外报道的利用氧化钛催化氧化有机污染物技术中，主要利用分散相的氧化钛和固定相的氧化钛。利用半导体光催化剂进行有机物氧化的光催化氧化对毒性大、难生物降解的直链烷烃、卤代芳香烃，如染料、农药、油类等物质具有和好的氧化分解作用，能处理多种有机污染物。此外，又由于光催化反映具有反应条件温和、设备简单、二次污染小、易于操作控制、对低浓度污染物具有很好的去除效果等优点，因此，半导体光催化反应技术已经成为污染物控制化学研究的一个热点，是目前光化学方法用于污染控制的诸多研究中最活跃的领域。
目前，对光催化氧化技术的研究在光催化剂上已经取得诸多进展，对于水处理的光催化反应器的研究也越来越多。根据催化剂的形态，光催化反应器可分为两大类，即悬浮型光催化反应器和负载型光催化反应器。悬浮型光催化反应器一般使用微米或纳米催化剂颗粒，其比表面积大，可用于光催化的活性位点多，因而具有较高的光催化效率；光源通常设在含有催化剂和待处理水的悬浊液中，光穿透性差，衰减快，导致光的利用率不高；悬浮的粉末催化剂难于分离回收。负载型光催化反应器主要解决了催化剂分离回收的问题，但是由于光催化剂的一部分活性位点用于与载体结合，导致负载型光催化剂可利用的活性位点数大大降低，导致催化活性降低，污染物想催化剂表面的传质效率变慢，光利用率下降。
公开号为CN 100427414 C的专利文献公开了一种磁分离耦合的气升式悬浮光催化水处理方法及其装置，上述装置没有利用在石英灯套内由紫外灯产生的臭氧，减少矿化的能源效率。而且上述装置单纯使用气升和导流筒产生的水流防止光催化剂沉淀，而装置底部有方形死角，存在催化剂沉淀的可能性，减少催化剂利用程度。另外，上述装置设有一漏斗型磁分离装置，并在漏斗锥部下方加一环形磁铁，此磁分离装置结构简单，对难分离的微米或亚微米催化剂或吸附剂颗粒的分离效果不显著，而且难以从体系回收催化剂。
公开号为CN 201962095 U的专利文献公开了一种可磁分离光催化污水处理装置，该装置单纯使用鼓风产生的水流以防止光催化剂沉淀，而且装置底部存在没有气流通过的部分，存在催化剂沉淀的可能性，减少催化剂利用程度。此外，圆柱形磁分离装置设在圆柱形光反应器下方，此磁分离装置依赖重力沉降，使分离速率受限，而且难以从体系回收催化剂。
公开号为CN 204661484 U的专利文献公开了一种具有磁分离功能的曝气式催化反应装置，该装置单纯使用曝气以防止光催化剂沉淀，而且该装置的底部存在没有气流通过的部分，因此存在催化剂沉淀的可能性，会减少催化剂利用程度。此外，公开的磁场发生装置直接置于反应池下方，而反应池本身就是磁分离装置，此设计须要大面积安装磁铁，而且难以从体系回收催化剂，因为此设计不能令催化剂集中。
上述专利公开的光催化装置内皆不设搅拌器，单纯依靠气流搅动废水，因此不可能产生足够的剪切力，不能有效防止光催化剂在废水中结团。
此外公开号为CN101497488A、CN101555082A、CN102557311A、CN1508073A、CN102258971A、CN102241450A、CN1587085A、以及CN102180553A的专利文献公开的光催化反应装置均无法利用紫外灯产生的臭氧，而且也没有完全解决催化剂沉淀和光催化剂结团问题，并存在磁分离功能低的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种集真空紫外光氧化技术、紫外光氧化技术和臭氧氧化技术为一体的光催化反应装置，可以充分利用真空紫外光氧化反应过程中产生的臭氧，降低环境污染，并显著提高废水处理效率。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种光催化反应装置，包括反应釜，该反应釜包括釜体、釜盖、气体流速可控的气泵、止回阀、用于产生微气泡的微气泡发生器、多个第一管道、以及固定于釜盖上的搅拌器和多个紫外灯，釜盖封盖于釜体顶部，并与釜体围合成容纳腔；搅拌器竖穿釜盖并伸入容纳腔，搅拌器伸入容纳腔的端部套接有一旋流式叶轮；紫外灯呈条状，且竖穿釜盖并伸入容纳腔，各紫外灯沿搅拌器的外缘周向间隔分布，各紫外灯均具有可发射波长小于200nm的真空紫外线和波长大于200nm的紫外线的紫外光源以及可透过所述真空紫外线和紫外线的灯套，各紫外灯的灯套顶端与外界环境连通；每个紫外灯中均设有一第一管道，该第一管道的一端沿紫外灯灯套内壁延伸至紫外灯灯套底部，该第一管道的另一端与设于容纳腔外的气泵连通；微气泡发生器设于容纳腔底部，气泵的出气口与微气泡发生器连通，止回阀设于气泵与微气泡发生器之间；釜体外壁顶端和底端分别开有供混合有催化剂的废水进入和流出容纳腔的进水口和排水口，釜盖上还开有排气口。
优选的，上述的一种光催化反应装置的紫外光源发射的紫外光中具有波长为100-200nm的真空紫外光线，优选波长为150-190nm，和波长为200-400nm的紫外线，优选波长为220-365nm。
优选的，上述的一种光催化反应装置的紫外光源发射的紫外光由波长为100-200nm的真空紫外光线和波长为200-400nm的紫外线组成，真空紫外光线和普通紫外光线紫外线的光通量之比为1:10-10:1。
优选的，上述的一种光催化反应装置的紫外灯的灯套为石英灯套。
优选的，上述的一种光催化反应装置的每个紫外灯还具有防水灯套座和用于刮除紫外灯灯套外壁污垢的刮管器，防水灯套座固定于釜盖顶端，该防水灯套座上开有用于安装刮管器的多个安装口，刮管器与安装口滑动配合。
优选的，上述的一种光催化反应装置的釜体内壁面为弧面。
优选的，上述的一种光催化反应装置还包括磁分离器、磁性催化剂、用于初级废水进入水箱的第一阀门、用于混合有磁性催化剂的初级废水进入釜体的第二阀门、用于次级废水从釜体进入水泵的第三阀门以及用于排出三级废水的第四阀门，磁分离器包括水箱、电控磁盘、分设于水箱内的机械搅拌器和超声波系统、以及以可拆卸方式固定于水箱底部的导流罩，磁性催化剂放置于水箱内，机械搅拌器和超声波系统用于使磁性催化剂分散并悬浮于初级废水中；水箱底部设有安装部，电控磁盘固定于水箱外壁且与安装部位置对应；导流罩为中空体，导流罩的顶端通过水泵与釜体的出水口连通，导流罩的底端与安装部位置对应，且导流罩的底端外壁与水箱连通。
优选的，上述的一种光催化反应装置的导流罩包括从上到下依次连通的中空柄部和槽部，槽部的槽口与水箱底部的安装部位置对应，槽部的槽底设有多个与水箱连通的通孔；中空柄部顶端通过水泵与釜体的排水口连通。
优选的，上述的一种光催化反应装置的槽部的槽底与水箱底部平行，通孔垂直于水箱底部。
优选的，上述的一种光催化反应装置的通孔和槽部的横截面积均为圆形，通孔横截面的半径为0.4mm-2mm，槽部的槽深为0.3cm-1.5cm。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过使紫外灯内的紫外光源可同时发射出包括波长小于200nm的真空紫外线和波长大于200nm的紫外线的紫外光，而紫外光将透过紫外灯灯套进入混合有催化剂的初级废水中，并发生真空紫外氧化反应和紫外光氧化反应，而具有极高的能量的真空紫外线在真空紫外氧化反应中不仅可以直接打断优选误分子中的化学键，而且还能分解水生成羟基自由基，从而高效降解初级废水中的有机污染物；与此同时具有极高能量的真空紫外线在曝气过程中可使紫外灯内的空气中的氧气转化为臭氧，而气泵可使含有臭氧的空气经伸入至紫外灯灯套底部的第一管道经气泵进入微气泡发生器中，以使臭氧、氧气和混合有催化剂的初级废水充分接触，不仅发生臭氧氧化反应，充分利用臭氧，而且臭氧、氧气和混合有催化剂的初级废水充分接触可以极大地促进紫外光氧化反应，使得该反应可以进一步将初级废水中臭氧氧化反应无法去除的物质，如TOC和COD等去除，从而不仅充分利用了真空紫外光氧化反应过程中产生的臭氧，避免了环境污染，而且增强了紫外光氧化能力，扩大了反应釜对初级废水的处理范围，显著提高初级废水的处理效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的反应釜的俯视图；
图3为本发明的反应釜的剖视图；
图4为本发明的磁分离器的剖视图；
图5为本发明的磁分离器的俯视图；
图中：1、反应釜；11、釜体；111、容纳腔；12、釜盖；121、排气口；13、微气泡发生器；14、进水口；15、排水口；16、固定环；17、搅拌器；171、旋流式叶轮；18、第一管道；19、紫外灯；191、灯套；192、防水灯套座；1921、安装口；2、磁分离器；21、水箱；22、导流罩；221、中空柄部；222、槽部；223、通孔；23、电控磁盘；3、气泵；4、水泵；5、第一阀门；6、第二阀门；7、第三阀门；8、第四阀门；9、止回阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例一：
如图1-5所示，本发明未使用时，第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7和第四阀门8均处于关闭状态，而电控磁盘23、气泵3和水泵4也均未启动。使用时，在水箱21内放置催化剂，之后打开第一阀门5，使未经处理的初级废水进入磁分离器2的水箱21，该初级废水进入水箱21后启动机械搅拌器和超声波系统，在机械搅拌器和超声波系统的共同作用下，可以很好地将磁性催化剂有效地分散并悬浮于初级废水中，从而使初级废水中混合有催化剂。
然后打开第二阀门6，使混合有催化剂的初级废水沿进水口14进入釜体11与釜盖12形成容纳腔111内，直至充满容纳腔111，之后关闭第一阀门5和第二阀门6，打开紫外灯19并启动搅拌器17和气泵3。其中，搅拌器17可穿接于固定环16内，从而固定于釜盖12上。而搅拌器17可通过旋流式叶轮171在容纳腔111内产生强劲旋流，以避免初级废水中的催化剂在进入容纳腔111后沉入容纳腔111底部，同时使沿搅拌器17外缘周向间隔分布的紫外灯19可以与初级废水中的催化剂充分接触；而旋流式叶轮171的叶片通常具有锋利的前端，因此可以很好地剪切初级废水中的大颗粒，以有效防止催化剂在初级废水中结团，使得后续各氧化反应可充分反应。此外，还可将釜体11内壁面设置为弧面，以避免催化剂堆积于容纳腔111的角落，从而充分利用催化剂。
紫外灯19打开后，设置于紫外灯19内的紫外光源将发射出紫外光，该紫外光包括波长小于200nm的真空紫外线和波长大于200nm的紫外线，上述紫外光将透过紫外灯19灯套191进入混合有催化剂的初级废水中，并发生真空紫外光氧化反应和紫外光氧化反应，其中由于真空紫外线具有极高的能量，因此，在真空紫外光氧化反应中不仅可以直接打断有机物分子中的化学键，而且还能分解水生成羟基自由基，从而高效降解初级废水中的有机污染物；与此同时，外界环境中的空气从灯套191顶端进入紫外灯19内，具有极高能量的真空紫外线可以光解双原子氧气，将其分解为两个氧原子，而每个氧原子可以和没有分裂的双原子氧气合并成臭氧，从而使紫外灯19内的空气中含有臭氧，而气泵3可将含有臭氧的空气经伸入至紫外灯19灯套191底部的第一管道18泵入微气泡发生器13中，而微气泡发生器13产生的微气泡中同时含有臭氧和氧气，该微气泡又可以使臭氧、氧气和混合有催化剂的初级废水充分接触；上述过程中具有极强氧化性的臭氧可与混合有催化剂的初级废水中的有机物进行氧化反应，而氧气和混合有催化剂的初级废水充分接触可以极大地促进紫外光氧化反应，使得该紫外光氧化反应可以进一步将初级废水中臭氧氧化反应无法去除的物质，如TOC和COD等去除，从而不仅充分利用了真空紫外光氧化反应过程中产生的臭氧，避免了环境污染，而且增强了紫外光氧化反应，进一步扩大了反应釜1对初级废水的处理范围，显著提高初级废水的处理效率。此外，设置于气泵3和微气泡发生器13之间的止回阀9可防止气体倒流，而釜盖12上的排气口121可及时将反应产生的气体排出反应釜1。
上述混合有催化剂的初级废水经反应釜1处理后变为带有催化剂的次级废水，之后打开第三阀门7和第四阀门8，并启动水泵4，使带有催化剂的次级废水经排水口15流出釜体11并进入水箱21，最后通过第四阀门8排出或进入后续工艺中。在上述过程中为了回收催化剂，优选的，可使采用的催化剂为磁性催化剂，而混合有磁性催化剂的次级废水在进入水箱21时，启动电控磁盘23，由于水泵4与呈中空体的导流罩22顶端连通，而导流罩22的底端和电控磁盘23均与安装部位置对应，且导流罩22的底端外壁与水箱21连通，因此混合有磁性催化剂的次级废水在沿导流罩22进入水箱21的过程中，需流经导流罩22底端，此时电控磁盘23产生的磁力将使次级废水中的磁性催化剂沉至水箱21底部的安装部上，而使进入水箱21的次级废水不含有磁性催化剂，因此成为三级废水并从第四阀门8流出。
由于导流罩22底端与安装部位置对应，而电控磁盘23又与安装部位置对应，因此混合有磁性催化剂的次级废水在沿导流罩22进入水箱21的过程中，次级废水中的磁性催化剂将会受到极大的磁场力，因此磁性催化剂可迅速沉降，而沉降后的磁性催化剂只需打开导流罩22取出回收后再使用，从而不仅提高磁分离器2对磁性催化剂的回收率，而且可重复利用磁性催化剂。
为了防止次级废水进入水箱21时出现浪涌和沟流，本实施例中的导流罩22包括从上到下依次连通的中空柄部221和槽部222，磁分离器2在使用前应使水箱21内充满纯水以驱除所有空气，之后使载有磁性催化剂的次级废水沿导流罩22的中空柄部221流入槽部222并开始磁性催化剂的分离过程。上述过程中，由于槽部222的槽底上设有多个与水箱21连通的通孔223，而槽部222的槽口与水箱21底部的安装部位置对应，因此次级废水流经槽部222时将沿槽部222的径向流动并经通孔223流入水箱21。而该通孔223可以提供相当大的阻力和反压，以防止出现浪涌和沟流。此外，槽部222内的次级废水沿槽部222深度方向的线性流速随槽部222的径距逐渐下降，这可以使刚进入槽部222并含较大量磁性催化剂的次级废水流速更快，而即将离开的槽部222并含较少量磁性催化剂的次级废水流速较慢，也可使收集到的磁性催化剂可以较均匀地分布于水箱21底部的安装部上。而通过增加导流罩22和水箱21的半径并合理地调整槽部222的槽深,可以很容易地放大或缩小磁分离器2。当然，电控磁盘23对应的磁场所覆盖的区域也应相应增加。由于本实施例中的水箱21是开放式设计的，因此只需在关闭电控磁盘23后，将导流罩22升起即可将收集到的磁性催化剂从磁分离器2中移除并重新使用。进一步的，为了确保整个槽部222充满次级废水并且使初始充水更易，以及避免次级废水在槽部222的不平衡流动，本实施例中还使槽部222的槽底与水箱21底部平行，并使通孔223垂直于水箱21底部。
上述磁分离器2的工作效率与次级废水的流速相关，而低流速可以增加磁性催化剂在槽部222的停留时间,同时增加磁分离器2的工作时间。因此通孔223需沿槽部222的外缘周向平均分布,且相邻两通孔223的间距需控制在0.5cm-2cm，而最佳的为1cm。相应的通孔223数目由磁分离器2的整体大小决定。此外，通孔223的直径需要和水的流速配合,以使通孔223可以产生适当阻力和反压,防止沟流，确保整个通道充满水并且使初始充水更易，缓解系统安装的轻微不完美而引致的不均衡流动。本实施例中的通孔223和槽部222的横截面积均为圆形，因此可控制通孔223横截面的半径为0.4mm-2mm，而槽部222的槽深为0.3cm-1.5cm。相应的，电控磁盘23为圆形且其大小与槽部222的横截面积一致，磁盘产生的磁场强度为50 N/cm2-200N/cm2，而气泵3内的气体流速为1L/min-10L/min，产生的臭氧浓度为30ppm-120ppm，磁性催化剂的浓度为0.5g/L-2.5g/L。而紫外光源可采用低压汞灯,低压汞齐灯,准分子灯,无电极低压汞灯和LED优选低压汞齐灯等，磁性催化剂可采用赢创德固赛公司生产的纳米级二氧化钛AEROXIDE P25和德国康诺斯生产的二氧化钛光触媒KRONOClean 7050等光催化剂，当然也可以是其他公司生产的光催化剂。优选的，在上述基础上对各参数进行优化，使可控制通孔223横截面的半径为0.4mm-0.8mm，而槽部222的槽深为0.5cm-1.0cm，磁盘产生的磁场强度为150 N/cm2-200N/cm2，而气泵3内的气体流速为3L/min-6L/min，产生的臭氧浓度为60ppm-100ppm，磁性催化剂的浓度为1g/L。
为了使紫外光源产生的紫外光可以很好地透过紫外灯19灯套191进入初级废水中，本实施例中的紫外灯19的灯套191采用具有高紫外光透过率的石英灯套191。进一步的，为了防止初级废水中的污垢堆积于紫外灯19灯套191外壁，本实施例中还增设了刮管器，而刮管器可通过防水灯套座192上的多个安装口1921安装于防水灯套座192上，使用时，只需沿紫外灯19的延伸方向往复拉动刮管器，即可将附着于紫外灯19灯套191外壁的污垢刮除，以保证紫外灯19灯套191的透光率。
本实施例中为了提高真空紫外光氧化反应和紫外光氧化反应能力，可以使紫外光源发射的紫外光中具有氧化能力极强的波长为160nm的真空紫外光线和波长为245nm的紫外线外，进一步的，还可以使紫外光源发射的紫外光由波长为160nm的真空紫外光线和波长为245nm的紫外线组成，并且波长为160nm的真空紫外光线和波长为245nm的紫外线的光通量之比为1:3。
具体的，本实施例中导流罩22的圆形槽部222和圆形通孔223的直径分别为12cm和0.4cm，而在槽部222的槽底沿其外缘周向间隔排布了36个通孔223；圆形电控磁盘23直径与圆形槽部222直径一致，而电控磁盘23产生的磁场强度为200N/cm2；槽部222的槽深为0.5cm，气泵3内的气体流速为5L/min，产生的臭氧浓度为100ppm；初级废水为COD浓度为200mg/L的苯酚溶液，该待处理的苯酚溶液为5公升；磁性催化剂为8.003g，紫外灯19使用低压汞灯，功率为120W，紫外灯19打开3h后关闭，而水泵4内的流量为1.5L/h。按照上述参数设置的光催化反应装置在对苯酚溶液处理后，在形成的三级废水中检测到的COD浓度为10mg/L，COD去除率为95%，回收的磁性催化剂烘干称重为7.967g，计算得到磁性催化剂的回收率为99.55%。
实施例二：
参照实施例一中的设置，仅将气泵3内的气体流速改为4L/min，产生的臭氧浓度为78ppm，最终测得三级废水中COD浓度为14mg/L，COD去除率为93%。
实施例三：
参照实施例一中的设置，仅将气泵3内的气体流速改为2L/min,产生的臭氧浓度为53ppm，最终测得三级废水中COD浓度为37mg/L，COD去除率为82%。
实施例四：
参照实施例一中的设置，仅将磁性催化剂的投入量改为20.0038g，最终测得三级废水中COD浓度为28mg/L，COD去除率为86%；回收的磁性催化剂烘干称重后为18.7496g，计算得到其回收率为93.73%。
实施例五：
参照实施例一中的设置，仅将磁性催化剂的投入量改为12.0014g，最终测得三级废水中COD浓度为7mg/L，COD去除率为97%；回收的磁性催化剂烘干称重后为11.8094g，计算得到其回收率为98.40%。
实施例六：
参照实施例一中的设置，仅将磁性催化剂的投入量改为4.0003g，最终测得三级废水中COD浓度为15mg/L，COD去除率为93%；回收的磁性催化剂烘干称重后为3.985g，计算得到其回收率为99.63%。
实施例七：
参照实施例一中的设置，仅将磁性催化剂的投入量改为2.0008g，最终测得三级废水中COD浓度为42mg/L，COD去除率为79%；回收的磁性催化剂烘干称重后为1.9938g，计算得到其回收率为99.65%。
实施例八：
参照实施例一中的设置，仅将低压汞灯的功率改为90W，最终测得三级废水中COD浓度为36mg/L，COD去除率为82%。
实施例九：
参照实施例一中的设置，仅将低压汞灯的功率改为60W，最终测得三级废水中COD浓度为52mg/L，COD去除率为74%。
实施例十：
参照实施例一中的设置，用气泵3将5L/min流量的空气直接通入微气泡发生器13内，而空气未通过紫外光源，即未有臭氧进入微气泡发生器13内，不发生臭氧氧化反应，最终测得三级废水中COD浓度为80mg/L，COD去除率为60%。
实施例十一：
参照实施例二中的设置，仅改用不发射真空紫外线仅发射254nm紫外线的一般低压汞灯，即不发生真空紫光外氧化反应，最终测得三级废水中COD浓度为71mg/L，COD去除率为65%。
实施例十二：
参照实施例一中的设置，不使用光催化剂，最终测得三级废水中COD浓度为78mg/L，COD去除率为61%。
本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光催化反应装置，包括反应釜，其特征在于，该反应釜包括釜体、釜盖、气体流速可控的气泵、止回阀、用于产生微气泡的微气泡发生器、多个第一管道、以及固定于釜盖上的搅拌器和多个紫外灯，釜盖封盖于釜体顶部，并与釜体围合成容纳腔；搅拌器竖穿釜盖并伸入容纳腔，搅拌器伸入容纳腔的端部套接有一旋流式叶轮；紫外灯呈条状，且竖穿釜盖并伸入容纳腔，各紫外灯沿搅拌器的外缘周向间隔分布，各紫外灯均具有可发射波长小于200nm的真空紫外线和波长大于200nm的紫外线的紫外光源以及可透过所述真空紫外线和紫外线的灯套，各紫外灯的灯套顶端与外界环境连通；每个紫外灯中均设有一第一管道，该第一管道的一端沿紫外灯灯套内壁延伸至紫外灯灯套底部，该第一管道的另一端与设于容纳腔外的气泵连通；微气泡发生器设于容纳腔底部，气泵的出气口与微气泡发生器连通，止回阀设于气泵与微气泡发生器之间；釜体外壁顶端和底端分别开有供混合有催化剂的废水进入和流出容纳腔的进水口和排水口，釜盖上还开有排气口。
2.根据权利要求1所述的一种光催化反应装置，其特征在于，所述紫外光源发射的紫外光由波长为150-190nm的真空紫外光线和波长为220-365nm的紫外线组成，真空紫外光线和普通紫外线的光通量之比为1:10-10:1。
3.根据权利要求1所述的一种光催化反应装置，其特征在于，紫外灯的灯套为石英灯套。
4.根据权利要求1所述的一种光催化反应装置，其特征在于，每个紫外灯还具有防水灯套座和用于刮除紫外灯灯套外壁污垢的刮管器，防水灯套座固定于釜盖顶端，该防水灯套座上开有用于安装刮管器的多个安装口，刮管器与安装口滑动配合。
5.根据权利要求1所述的一种光催化反应装置，其特征在于，釜体内壁面为弧面。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种光催化反应装置，其特征在于，该光催化反应装置还包括磁分离器、磁性催化剂、用于初级废水进入水箱的第一阀门、用于混合有磁性催化剂的初级废水进入釜体的第二阀门、用于次级废水从釜体进入水泵的第三阀门以及用于排出三级废水的第四阀门，磁分离器包括水箱、电控磁盘、分设于水箱内的机械搅拌器和超声波系统、以及以可拆卸方式固定于水箱底部的导流罩，磁性催化剂放置于水箱内，机械搅拌器和超声波系统用于使磁性催化剂分散并悬浮于初级废水中；水箱底部设有安装部，电控磁盘固定于水箱外壁且与安装部位置对应；导流罩为中空体，导流罩的顶端通过水泵与釜体的出水口连通，导流罩的底端与安装部位置对应，且导流罩的底端外壁与水箱连通。
7.根据权利要求6所述的一种光催化反应装置，其特征在于，导流罩包括从上到下依次连通的中空柄部和槽部，槽部的槽口与水箱底部的安装部位置对应，槽部的槽底设有多个与水箱连通的通孔；中空柄部顶端通过水泵与釜体的排水口连通。
8.根据权利要求7所述的一种光催化反应装置，其特征在于，槽部的槽底与水箱底部平行，通孔垂直于水箱底部。
9.根据权利要求7所述的一种光催化反应装置，其特征在于，通孔和槽部的横截面积均为圆形，通孔横截面的半径为0.4mm-2mm，槽部的槽深为0.3cm-1.5cm。
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