CN108623100A - 一种挥发性有机物降解方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机物降解技术领域，具体的说是一种挥发性有机物降解方法，本方法采用的光降解设备利用加热机构使有机物挥发，并使挥发的有机物经过第一光催化机构进行初步降解之后，利用冷凝机构将挥发出的混合气体中的水蒸气冷凝除去。玻璃罩和压缩机构能够有效的利用自然光进行第二步光催化降解，球形的第一固定壳体以及玻璃罩结构能够大大增加光催化效率。第二光催化机构能够进行第三步光催化降解，利用透液板上设置的催化液，有效防止遗漏的未降解的有机物流出。加热机构利用第一光发电板和第二光发电板进行加热，节约能源。

Description

一种挥发性有机物降解方法
技术领域
本发明涉及有机物降解技术领域，具体的说是一种挥发性有机物降解方法。
背景技术
光催化降解就是利用辐射、光催化剂在反应体系中产生的活性极强的自由基，再通过自由基与有机污染物之间的加合、取代、电子转移等过程将污染物全部降解为无机物的过程。
在光催化有机物降解的过程中，光催化降解效率不高，存在不完全催化，而且在催化过程中，不能够充分有效的利用太阳光。鉴于此，本发明提供了一种挥发性有机物降解方法，其具有以下特点：
(1)本发明所述的一种挥发性有机物降解方法，利用加热机构使有机物挥发，并使挥发的有机物经过第一光催化机构进行初步降解之后，利用冷凝机构将挥发出的混合气体中的水蒸气冷凝除去。
(2)本发明所述的一种挥发性有机物降解方法，玻璃罩和压缩机构能够有效的利用自然光进行第二步光催化降解，球形的第一固定壳体以及玻璃罩结构能够大大增加光催化效率。
(3)本发明所述的一种挥发性有机物降解方法，第二光催化机构能够进行第三步光催化降解，利用透液板上设置的催化液，能够有效防止遗漏的未降解的有机物流出。
(4)本发明所述的一种挥发性有机物降解方法，加热机构利用第一光发电板和第二光发电板进行加热，充分有效利用紫外灯和太阳能的光能，节约能源。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种挥发性有机物降解方法，利用加热机构使有机物挥发，并使挥发的有机物经过第一光催化机构进行初步降解之后，利用冷凝机构将挥发出的混合气体中的水蒸气冷凝除去。玻璃罩和压缩机构能够有效的利用自然光进行第二步光催化降解，球形的第一固定壳体以及玻璃罩结构能够大大增加光催化效率。第二光催化机构能够进行第三步光催化降解，利用透液板上设置的催化液，能够有效防止遗漏的未降解的有机物流出。加热机构利用第一光发电板和第二光发电板进行加热，充分有效利用紫外灯和太阳能的光能，节约能源。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种挥发性有机物降解方法，该方法包括以下步骤：
S1，将有机物通入好氧池中，好氧池中的好氧细菌对有机物进行部分降解；
S2，将S1中排出的有机物通入厌氧池中，厌氧池中的厌氧细菌对有机物进行降解；
S3，将S2中排出的有机物通入光降解设备中进行降解；
S4，将S3中排出的废气通入大气中；
本方法中采用的光降解设备包括处理罐、固定支撑板、加热机构、第一光催化机构、玻璃罩、进液机构、第二光催化机构、压缩机构、冷凝机构及支撑隔板，所述处理罐内设有所述支撑隔板，所述处理罐上位于所述支撑隔板的一侧设有所述加热机构，所述加热机构包括第一进液管、蒸发板、电热丝、第一光发电板、第一固定壳体及第二光发电板，所述第一进液管设于所述处理罐的一侧，所述处理罐内位于所述支撑隔板一侧的内腔底部设有所述蒸发板，所述蒸发板的底部设有所述电热丝，所述支撑隔板上位于所述蒸发板的顶部设有所述第一光发电板，所述支撑隔板的顶部连接有所述固定壳体，所述固定壳体的表面上设有所述第二光发电板，所述第一光发电板、所述第二光发电板及所述电热丝之间电性连接；所述处理罐内位于所述蒸发板的顶部设有所述第一光催化机构，所述第一光催化机构包括第二进液管、第一紫外灯及雾化喷头，所述第二进液管设于所述处理罐的侧壁，所述第二进液管贯入所述处理罐的内部连接于所述雾化喷头，所述第一紫外灯设于位于所述雾化喷头的底部的所述处理罐的内腔侧壁；所述处理罐位于所述雾化喷头的底部设有所述冷凝机构，所述冷凝机构包括第二固定壳体、冷凝管及第二出水管，所述第二固定壳体设于所述处理罐和所述支撑隔板之间的内腔中，所述雾化喷头设于所述第二固定壳体的底部，所述第二固定壳体位于所述雾化喷头的两侧设有第一通气孔，所述第二固定壳体的顶部设有第二通气孔，所述第二固定壳体内设有连通至所述第一通气孔和所述第二通气孔的所述冷凝管；所述固定壳体内位于所述冷凝管的底部设有所述第二出水管；所述玻璃罐设于所述处理罐的顶端，且所述玻璃罐与所述第二光催化板之间存在一定的空隙；所述第一固定壳体内设有所述压缩机构，所述压缩机构包括活塞、弹簧、连接绳及电动马达，所述活塞滑动连接于所述第一固定外壳体的内腔内，且所述第二光发电板的顶面上设有连通至该空腔的开口，所述活塞的底部连接有所述连接绳的一端，所述连接绳的另一端缠绕于所述带的电动马达的转轴上，所述电动马达安装于所述第一固定壳体内，所述连接绳上套接有所述弹簧；所述处理罐上设有所述进液机构，所述进液机构包括第三进液管及电磁阀，所述第三进液管贯入所述处理罐连通至所述第一固定壳体的内腔中，所述第三进液管上设有所述电磁阀；所述处理罐内位于所述支撑隔板的另一侧设有所述第二光催化机构，所述第二光催化机构包括第二紫外灯、透液板及第一出水管，所述处理罐内位于所述支撑隔板的另一侧设有所述透液板，所述处理罐的内腔侧壁位于所述透液板的顶部设有所述第二紫外灯，所述处理罐上位于所述透液板的底部的内腔底部设有所述第二出水管；所述处理罐的底部设有所述固定支撑板。
具体的，所述蒸发板呈半球形结构，所述电热丝呈螺旋形结构，且所述电热丝设有多个，增加加热蒸发的效率。
具体的，所述第一紫外灯和所述第二紫外灯设有多个，且多个所述第一紫外灯和所述第二紫外灯均匀对称排列于所述处理罐和所述支撑隔板上，增加利用所述紫外灯进行光催化的效率和效果。
具体的，所述第二固定上的所述第一通气孔和所述第二通气孔呈倾斜设置并连通至所述冷凝管，所述第一通气孔和所述第二通气孔设有多个，且多个所述第一通气孔和所述第二通气孔呈圆周形设于所述雾化喷头的四周，实现未被催化的挥发有机物以及水蒸气经第一通孔流入冷凝管上，使水蒸气冷凝成水，而挥发性气体经第二通孔流入玻璃罩和第二光发电板之间的间隙。
具体的，所述冷凝管呈螺旋形结构，增加冷凝效率。
具体的，所述玻璃罩、所述第一固定壳体、所述第二光发电板呈球心相同、半径不等的球形结构，增加太阳光的光催化效率，同时实现太阳光能够从多个角度照射在第二光发电板上，形成光催化降解。
具体的，所述玻璃罩和所述处理罐的顶部之间螺纹连接，方便将玻璃罩拆卸，便于清洗维修。
具体的，所述固定支撑板呈一侧为弧面的三角形结构，且所述固定支撑板设有三个，且三个所述固定支撑板呈正三角形连接于所述处理罐的底部，增加固定支撑板固定支撑的稳定牢固性。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种挥发性有机物降解方法，利用加热机构使有机物挥发，并使挥发的有机物经过第一光催化机构进行初步降解之后，利用冷凝机构将挥发出的混合气体中的水蒸气冷凝除去。
(2)本发明所述的一种挥发性有机物降解方法，玻璃罩和压缩机构能够有效的利用自然光进行第二步光催化降解，球形的第一固定壳体以及玻璃罩结构能够大大增加光催化效率。
(3)本发明所述的一种挥发性有机物降解方法，第二光催化机构能够进行第三步光催化降解，利用透液板上设置的催化液，能够有效防止遗漏的未降解的有机物流出。
(4)本发明所述的一种挥发性有机物降解方法，加热机构利用第一光发电板和第二光发电板进行加热，充分有效利用紫外灯和太阳能的光能，节约能源。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本方法采用的光降解设备的结构示意图；
图2为图1所示的处理罐的截面A-A面截面结构示意图；
图3为图1所示的处理罐和固定支撑板的俯视连接结构示意图；
图4为图2所示的A部放大示意图。
图中：1、处理罐，2、固定支撑板，3、加热机构，31、第一进液管，32、蒸发板，33、电热丝，34、第一光发电板，35、第一固定壳体，36、第二光发电板，4、第一光催化机构，41、第二进液管，42、第一紫外灯，43、雾化喷头，5、玻璃罩，6、进液机构，61、第三进液管，62、电磁阀，7、第二光催化机构，71、第二紫外灯，72、透液板，73、第一出水管，8、压缩机构，81、活塞，82、弹簧，83、连接绳，84、电动马达，9、冷凝机构，91、第二固定壳体，91a、第一通气孔，91b、第二通气孔，92、冷凝管，93、第二出水管，9A、支撑隔板。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-4所示，本发明所述的一种挥发性有机物降解方法，该方法包括以下步骤：
S1，将有机物通入好氧池中，好氧池中的好氧细菌对有机物进行部分降解；
S2，将S1中排出的有机物通入厌氧池中，厌氧池中的厌氧细菌对有机物进行降解；
S3，将S2中排出的有机物通入光降解设备中进行降解；
S4，将S3中排出的废气通入大气中；
本方法中采用的光降解设备包括处理罐1、固定支撑板2、加热机构3、第一光催化机构4、玻璃罩5、进液机构6、第二光催化机构7、压缩机构8、冷凝机构9及支撑隔板9A，所述处理罐1内设有所述支撑隔板9A，所述处理罐1上位于所述支撑隔板9A的一侧设有所述加热机构3，所述加热机构3包括第一进液管31、蒸发板32、电热丝33、第一光发电板34、第一固定壳体35及第二光发电板36，所述第一进液管31设于所述处理罐1的一侧，所述处理罐1内位于所述支撑隔板9A一侧的内腔底部设有所述蒸发板32，所述蒸发板32的底部设有所述电热丝33，所述支撑隔板9A上位于所述蒸发板32的顶部设有所述第一光发电板34，所述支撑隔板9A的顶部连接有所述固定壳体，所述固定壳体的表面上设有所述第二光发电板36，所述第一光发电板34、所述第二光发电板36及所述电热丝33之间电性连接；所述处理罐1内位于所述蒸发板32的顶部设有所述第一光催化机构4，所述第一光催化机构4包括第二进液管41、第一紫外灯42及雾化喷头43，所述第二进液管41设于所述处理罐1的侧壁，所述第二进液管41贯入所述处理罐1的内部连接于所述雾化喷头43，所述第一紫外灯42设于位于所述雾化喷头43的底部的所述处理罐1的内腔侧壁；所述处理罐1位于所述雾化喷头43的底部设有所述冷凝机构9，所述冷凝机构9包括第二固定壳体91、冷凝管92及第二出水管93，所述第二固定壳体91设于所述处理罐1和所述支撑隔板9A之间的内腔中，所述雾化喷头43设于所述第二固定壳体91的底部，所述第二固定壳体91位于所述雾化喷头43的两侧设有第一通气孔91a，所述第二固定壳体91的顶部设有第二通气孔91b，所述第二固定壳体91内设有连通至所述第一通气孔91a和所述第二通气孔91b的所述冷凝管92；所述固定壳体内位于所述冷凝管92的底部设有所述第二出水管93；所述玻璃罐设于所述处理罐1的顶端，且所述玻璃罐与所述第二光催化板之间存在一定的空隙；所述第一固定壳体35内设有所述压缩机构8，所述压缩机构8包括活塞81、弹簧82、连接绳83及电动马达84，所述活塞81滑动连接于所述第一固定外壳体的内腔内，且所述第二光发电板36的顶面上设有连通至该空腔的开口，所述活塞81的底部连接有所述连接绳83的一端，所述连接绳83的另一端缠绕于所述带的电动马达84的转轴上，所述电动马达84安装于所述第一固定壳体35内，所述连接绳83上套接有所述弹簧82；所述处理罐1上设有所述进液机构6，所述进液机构6包括第三进液管61及电磁阀62，所述第三进液管61贯入所述处理罐1连通至所述第一固定壳体35的内腔中，所述第三进液管61上设有所述电磁阀62；所述处理罐1内位于所述支撑隔板9A的另一侧设有所述第二光催化机构7，所述第二光催化机构7包括第二紫外灯71、透液板72及第一出水管73，所述处理罐1内位于所述支撑隔板9A的另一侧设有所述透液板72，所述处理罐1的内腔侧壁位于所述透液板72的顶部设有所述第二紫外灯71，所述处理罐1上位于所述透液板72的底部的内腔底部设有所述第二出水管93；所述处理罐1的底部设有所述固定支撑板2。
具体的，如图1所示，本发明所述的一种挥发性有机物降解方法的所述蒸发板32呈半球形结构，所述电热丝33呈螺旋形结构，且所述电热丝33设有多个，增加加热蒸发的效率。
具体的，如图2所示，本发明所述的一种挥发性有机物降解方法的所述第一紫外灯42和所述第二紫外灯71设有多个，且多个所述第一紫外灯42和所述第二紫外灯71均匀对称排列于所述处理罐1和所述支撑隔板9A上，增加利用所述紫外灯进行光催化的效率和效果。
具体的，如图4所示，本发明所述的一种挥发性有机物降解方法的所述第二固定上的所述第一通气孔91a和所述第二通气孔91b呈倾斜设置并连通至所述冷凝管92，所述第一通气孔91a和所述第二通气孔91b设有多个，且多个所述第一通气孔91a和所述第二通气孔91b呈圆周形设于所述雾化喷头43的四周，实现未被催化的挥发有机物以及水蒸气经第一通孔流入冷凝管92上，使水蒸气冷凝成水，而挥发性气体经第二通孔流入玻璃罩5和第二光发电板36之间的间隙。
具体的，如图4所示，本发明所述的一种挥发性有机物降解方法的所述冷凝管92呈螺旋形结构，增加冷凝效率。
具体的，如图2所示，本发明所述的一种挥发性有机物降解方法的所述玻璃罩5、所述第一固定壳体35、所述第二光发电板36呈球心相同、半径不等的球形结构，增加太阳光的光催化效率，同时实现太阳光能够从多个角度照射在第二光发电板36上，形成光催化降解。
具体的，如图2所示，本发明所述的一种挥发性有机物降解方法的所述玻璃罩5和所述处理罐1的顶部之间螺纹连接，方便将玻璃罩5拆卸，便于清洗维修。
具体的，如图3所示，本发明所述的一种挥发性有机物降解方法的所述固定支撑板2呈一侧为弧面的三角形结构，且所述固定支撑板2设有三个，且三个所述固定支撑板2呈正三角形连接于所述处理罐1的底部，增加固定支撑板2固定支撑的稳定牢固性。
利用加热机构3将含有有机物的液体加热挥发，并利用第一光催化机构4进行第一步催化降解，除去部分挥发性有机物，然后利用冷凝机构9除去挥发混合物中的水蒸气。然后当挥发性有机物升入玻璃罩5与第二光发电板36之间的间隙之后，利用进液机构6和压缩机构8在第二光发电板36上注射催化液，实现挥发性有机物的第二步降解，最后利用第二光催化机构7实现挥发性有机物的第三步光催化降解，有效降解挥发出的有机物。具体的有：
(1)从第一进液管31向蒸发板32内进含有挥发性有机物的混合液，利用电热丝33加热蒸发板32使混合液蒸发，产生混合挥发性气体。然后利用第二进液管41向雾化喷头43内进催化液，使催化液雾化并喷洒在挥发上升的混合气体上，利用第一紫外灯42照射，使混合气体内的挥发性有机物与催化液反应，实现第一步光催化降解。
(2)未反应的混合气体经第一通气孔91a升入冷凝管92内，水蒸气会在冷凝管92上冷凝成水，并经第二出水管93流出，而挥发性有机物气体会经第二通气孔91b流入玻璃罩5和第二光发电板36之间的空气内。此时，利用第三进液管61向第一固定壳体35内的空腔内进催化液。然后打开电动马达84，放开连接绳83，利用弹簧82的反作用力使活塞81上升，压缩催化液到第二光催化板的表面，并和挥发性有机物实现第二步催化降解。
(3)经第二步催化降解之后仍没有降解完全的挥发性有机物继续传送至透液板72上，透液板72的表面上设有催化液，利用第二紫外灯71照射透液板72使挥发性有机物降解完全，降解之后的物质经透液板72流出，并从第一出水管73流出。
本发明的利用加热机构3使有机物挥发，并使挥发的有机物经过第一光催化机构4进行初步降解之后，利用冷凝机构9将挥发出的混合气体中的水蒸气冷凝除去。玻璃罩5和压缩机构8能够有效的利用自然光进行第二步光催化降解，球形的第一固定壳体35以及玻璃罩5结构能够大大增加光催化效率。第二光催化机构7能够进行第三步光催化降解，利用透液板72上设置的催化液，能够有效防止遗漏的未降解的有机物流出。加热机构3利用第一光发电板34和第二光发电板36进行加热，充分有效利用紫外灯和太阳能的光能，节约能源。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种挥发性有机物降解方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1，将有机物通入好氧池中，好氧池中的好氧细菌对有机物进行部分降解；
S2，将S1中排出的有机物通入厌氧池中，厌氧池中的厌氧细菌对有机物进行降解；
S3，将S2中排出的有机物通入光降解设备中进行降解；
S4，将S3中排出的废气通入大气中；
本方法中采用的光降解设备包括处理罐(1)、固定支撑板(2)、加热机构(3)、第一光催化机构(4)、玻璃罩(5)、进液机构(6)、第二光催化机构(7)、压缩机构(8)、冷凝机构(9)及支撑隔板(9A)，所述处理罐(1)内设有所述支撑隔板(9A)，所述处理罐(1)上位于所述支撑隔板(9A)的一侧设有所述加热机构(3)，所述加热机构(3)包括第一进液管(31)、蒸发板(32)、电热丝(33)、第一光发电板(34)、第一固定壳体(35)及第二光发电板(36)，所述第一进液管(31)设于所述处理罐(1)的一侧，所述处理罐(1)内位于所述支撑隔板(9A)一侧的内腔底部设有所述蒸发板(32)，所述蒸发板(32)的底部设有所述电热丝(33)，所述支撑隔板(9A)上位于所述蒸发板(32)的顶部设有所述第一光发电板(34)，所述支撑隔板(9A)的顶部连接有所述固定壳体，所述固定壳体的表面上设有所述第二光发电板(36)，所述第一光发电板(34)、所述第二光发电板(36)及所述电热丝(33)之间电性连接；所述处理罐(1)内位于所述蒸发板(32)的顶部设有所述第一光催化机构(4)；其中，
所述第一光催化机构(4)包括第二进液管(41)、第一紫外灯(42)及雾化喷头(43)，所述第二进液管(41)设于所述处理罐(1)的侧壁，所述第二进液管(41)贯入所述处理罐(1)的内部连接于所述雾化喷头(43)，所述第一紫外灯(42)设于位于所述雾化喷头(43)的底部的所述处理罐(1)的内腔侧壁；所述处理罐(1)位于所述雾化喷头(43)的底部设有所述冷凝机构(9)，所述冷凝机构(9)包括第二固定壳体(91)、冷凝管(92)及第二出水管(93)，所述第二固定壳体(91)设于所述处理罐(1)和所述支撑隔板(9A)之间的内腔中，所述雾化喷头(43)设于所述第二固定壳体(91)的底部，所述第二固定壳体(91)位于所述雾化喷头(43)的两侧设有第一通气孔(91a)，所述第二固定壳体(91)的顶部设有第二通气孔(91b)，所述第二固定壳体(91)内设有连通至所述第一通气孔(91a)和所述第二通气孔(91b)的所述冷凝管(92)；所述固定壳体内位于所述冷凝管(92)的底部设有所述第二出水管(93)；所述玻璃罐设于所述处理罐(1)的顶端，且所述玻璃罐与所述第二光催化板之间存在一定的空隙；所述第一固定壳体(35)内设有所述压缩机构(8)；其中，
所述压缩机构(8)包括活塞(81)、弹簧(82)、连接绳(83)及电动马达(84)，所述活塞(81)滑动连接于所述第一固定外壳体的内腔内，且所述第二光发电板(36)的顶面上设有连通至该空腔的开口，所述活塞(81)的底部连接有所述连接绳(83)的一端，所述连接绳(83)的另一端缠绕于所述带的电动马达(84)的转轴上，所述电动马达(84)安装于所述第一固定壳体(35)内，所述连接绳(83)上套接有所述弹簧(82)；所述处理罐(1)上设有所述进液机构(6)，所述进液机构(6)包括第三进液管(61)及电磁阀(62)，所述第三进液管(61)贯入所述处理罐(1)连通至所述第一固定壳体(35)的内腔中，所述第三进液管(61)上设有所述电磁阀(62)；所述处理罐(1)内位于所述支撑隔板(9A)的另一侧设有所述第二光催化机构(7)，所述第二光催化机构(7)包括第二紫外灯(71)、透液板(72)及第一出水管(73)，所述处理罐(1)内位于所述支撑隔板(9A)的另一侧设有所述透液板(72)，所述处理罐(1)的内腔侧壁位于所述透液板(72)的顶部设有所述第二紫外灯(71)，所述处理罐(1)上位于所述透液板(72)的底部的内腔底部设有所述第二出水管(93)；所述处理罐(1)的底部设有所述固定支撑板(2)。
2.根据权利要求1所述的一种挥发性有机物降解方法，其特征在于：所述蒸发板(32)呈半球形结构，所述电热丝(33)呈螺旋形结构，且所述电热丝(33)设有多个。
3.根据权利要求1所述的一种挥发性有机物降解方法，其特征在于：所述第一紫外灯(42)和所述第二紫外灯(71)设有多个，且多个所述第一紫外灯(42)和所述第二紫外灯(71)均匀对称排列于所述处理罐(1)和所述支撑隔板(9A)上。
4.根据权利要求1所述的一种挥发性有机物降解方法，其特征在于：所述第二固定上的所述第一通气孔(91a)和所述第二通气孔(91b)呈倾斜设置并连通至所述冷凝管(92)，所述第一通气孔(91a)和所述第二通气孔(91b)设有多个，且多个所述第一通气孔(91a)和所述第二通气孔(91b)呈圆周形设于所述雾化喷头(43)的四周。
5.根据权利要求1所述的一种挥发性有机物降解方法，其特征在于：所述冷凝管(92)呈螺旋形结构。
6.根据权利要求1所述的一种挥发性有机物降解方法，其特征在于：所述玻璃罩(5)、所述第一固定壳体(35)、所述第二光发电板(36)呈球心相同、半径不等的球形结构。
7.根据权利要求1所述的一种挥发性有机物降解方法，其特征在于：所述玻璃罩(5)和所述处理罐(1)的顶部之间螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的一种挥发性有机物降解方法，其特征在于：所述固定支撑板(2)呈一侧为弧面的三角形结构，且所述固定支撑板(2)设有三个，且三个所述固定支撑板(2)呈正三角形连接于所述处理罐(1)的底部。
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