CN109133453A - 一种用于污水提标的光催化处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于污水提标的光催化处理设备,包括多个过滤器,所述的多个过滤器分别与系统出水管连接,所述的多个过滤器还分别通过自动控制阀门与反洗进水管连接。本发明利用光催化高级氧化技术进行污染物分解,运用于污水处理厂或工业废水处理后尾水的有机物、氨氮等指标的提升降解,以降低对环境的污染。

Description

一种用于污水提标的光催化处理设备
技术领域
本发明涉及光催化处理领域,具体是一种用于污水提标的光催化处理设备。
背景技术
随着国家环保政策的不断深化,各行各业对废水的排放指标越来越严格,目前很多地区都要求废水排放指标需要达到地表水标准,这对于整个环保行业来讲是一次非常大的技术提升。
目前,运用于污水提标的技术主要有生物法、化学氧化法、吸附法等;生物法是最为传统的处理方法,提标改造中较多使用的是膜生物反应器(MBR法),但该法存在着建设成本高的缺点,且其核心的膜组件需要在使用2-3年后更换,间接导致运行成本过高;化学氧化法有臭氧氧化、催化氧化等方法,其中臭氧氧化使用最多,但由于臭氧尾气的问题,导致存在尾气污染、存在安全隐患等缺点,同时由于臭氧制取技术的制约,其运行成本也相当昂贵;吸附法主要采用活性炭、硅藻土等吸附性物质进行吸附处理,由于脱附设备需要庞大的投资和带来二次污染,吸附技术由于其运行成本太高,往往不被采用。
光催化氧化技术是指光催化剂(一般用TiO2)吸收利用紫外光、可见光等光子能量后,产生具有高级氧化剂-[OH]基(羟基),将废水中的有机物分解成为CO2和水。光催化技术已广泛运用在环境治理领域,特别是在大气有机污染物的治理上,在废水的运用上,一般有固定法、悬浮法、填料法等几种方法。
固定法是指将TiO2纳米粉末固定涂层在特制的金属极板上,而后利用光源对极板进行反应的方法,但由于固定法上涂层容易被污染、且受涂层技术限制,没有具体的工业运用实例;填料法是指将TiO2固定在填料上,或依靠外界物质形成球体催化剂的方法,该方法往往由于填料的吸光性、填料容易分解或难以批量生产等缺点,运用也得以受限。
目前光催化废水处理技术使用最多的是悬浮法,悬浮法是指将TiO2混合悬浮在反应器内,待光催化反应后,将TiO2通过沉淀、絮凝、分离等不同手段进行分离后回到前段继续使用,分离技术成为制约该方法成败的关键。
由于TiO2的颗粒太小,能够达到微米级别,沉淀法难以得到较好的上清液,若加入絮凝剂,则会造成催化剂的污染,很多情况下,使用膜来实现催化剂的分离,但膜分离依然存在膜在这里极其容易受污染,膜通量降低,且膜制造成本也偏高。
如何进行催化剂的快速分离,并保持反应过程的催化剂总量是本技术的关键。因此,针对以上现状,迫切需要开发一种用于污水提标的光催化处理设备,以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种更为简单、高效的用于污水提标的光催化处理设备,将TiO2分离,而分离后的TiO2物质必须保持活性,从而保证废水在光催化过程中催化剂总量不变,以保证反应的不断进行和去除效率的稳定,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种用于污水提标的光催化处理设备,包括多个过滤器,所述的多个过滤器分别与系统出水管连接,所述的多个过滤器还分别通过自动控制阀门与反洗进水管连接。
作为本发明进一步的方案:所述过滤器包括密闭容器,所述密闭容器内并列安装多个过滤单元,密闭容器的顶部设有进水口。
作为本发明进一步的方案:所述密闭容器内至少并列安装三个过滤单元。
作为本发明进一步的方案:所述过滤单元包括不锈钢网管骨架,所述不锈钢网管骨架的两端分别设置有不锈钢封板,不锈钢网管骨架和两个不锈钢封板上配合绕接有过滤布,所述不锈钢网管骨架下侧的不锈钢封板上还设置有从密闭容器底部伸出的出水口,出水口与不锈钢网管骨架的内腔连通。
作为本发明进一步的方案:所述过滤布为2微米孔径的涤纶纤维材质过滤布,过滤布与不锈钢网管骨架之间通过缝接或粘接固定。
作为本发明进一步的方案:所述不锈钢网管骨架和不锈钢封板之间通过不锈钢卡槽卡位连接。
作为本发明进一步的方案:所述的多个过滤器底部的出水口分别与系统出水管连接,所述的多个过滤器底部的出水口还分别通过自动控制阀门与反洗进水管连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明提供一种简便、高效的TiO2分离方法,而且保证TiO2在光催化过程中的活性不流失,确保了光催化反应的持续稳定运行,为污水处理提标的改造提供了一种切实可行的技术设备。
附图说明
图1为分离材料结构示意图。
图2为分离材料展开后的结构示意图。
图3为过滤单元的结构示意图。
图4为过滤器的结构示意图。
图中:1-不锈钢封板,2-不锈钢卡槽,3-过滤布,4-出水口,5-不锈钢网管骨架,6-进水口,7-密闭容器,8-过滤单元,9-过滤器,10-系统出水管,11-自动控制阀门,12-反洗进水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
1、本设备提供的TiO2分离方法
本设备提供的分离材料采用不锈钢网管作为基础骨架,采用缝接与特殊粘结材料,将具有2微米孔径的涤纶纤维材质过滤布与不锈钢骨架构成一个单独的过滤单元(如图1),将每个单元展开后如图2所示。
2、本设备提供的TiO2分离说明
运行过程中,对于每个过滤单元都能进行TiO2分离,每个不同流量的设备由不同数量的过滤单元构成,过滤单元的过滤说明如下:
如图3所示,含有TiO2的废水从外部自进水口6进入密闭容器7内,而后废水由于压力的变大,从过滤布3进入过滤单元内的不锈钢网管骨架5,TiO2被截留在过滤布3上,清澈的废水则通过不锈钢网管骨架5与出水口4连接。
当截留的TiO2达到一定量时需要进行反洗,反洗时利用清水进行反洗。反洗时水从出水口4进入过滤单元8,TiO2被从过滤布3上反向被清洗下来,而后随着清水一起从进水口6回流至前端光催化系统内循环利用。
3、本设备提供的保持TiO2活性的方法
为保持TiO2在光催化反应过程的活性,TiO2的物理性质不能发生变化是最为关键;由于在过滤过程中使用较大的压力,可能导致截留在过滤布3上的TiO2形成滤饼,在反洗下来后颗粒粘结在一起,导致活性降低,大大影响光催化效果,本发明依照以下方法不让TiO2形成滤饼,以保持光催化活性,如图4所示:
1)将技术方案中第2点所提的过滤方法中密闭容器设计成为标准化成品(这里讲这个密闭容器7称为过滤器9),每个过滤器9内至少安装3个过滤单元8,以降低单个过滤单元8的过滤负荷;
2)引进自动化时间控制系统,将多个过滤器9进行串联起来,以保证TiO2回流时的活性。
自动化系统根据废水的水质参数,设定计算回流TiO2需要的浓度,而后设定每个过滤器9的运行时间与周期;系统在运行过程中可以实现过滤与反洗同时进行,从而保证TiO2在系统内的不断循环和活性不流失。
本发明提供一种简便、高效的TiO2分离方法,而且保证TiO2在光催化过程中的活性不流失,确保了光催化反应的持续稳定运行,为污水处理提标的改造提供了一种切实可行的技术设备。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.一种用于污水提标的光催化处理设备,包括多个过滤器(9),其特征在于,所述的多个过滤器(9)分别与系统出水管(10)连接,所述的多个过滤器(9)还分别通过自动控制阀门(11)与反洗进水管(12)连接。
2.根据权利要求1所述的用于污水提标的光催化处理设备,其特征在于,所述过滤器(9)包括密闭容器(7),所述密闭容器(7)内并列安装多个过滤单元(8),密闭容器(7)的顶部设有进水口(6)。
3.根据权利要求2所述的用于污水提标的光催化处理设备,其特征在于,所述密闭容器(7)内至少并列安装三个过滤单元(8)。
4.根据权利要求2或3所述的用于污水提标的光催化处理设备,其特征在于,所述过滤单元(8)包括不锈钢网管骨架(5),所述不锈钢网管骨架(5)的两端分别设置有不锈钢封板(1),不锈钢网管骨架(5)和两个不锈钢封板(1)上配合绕接有过滤布(3),所述不锈钢网管骨架(5)下侧的不锈钢封板(1)上还设置有从密闭容器(7)底部伸出的出水口(4),出水口(4)与不锈钢网管骨架(5)的内腔连通。
5.根据权利要求4所述的用于污水提标的光催化处理设备,其特征在于,所述过滤布(3)为2微米孔径的涤纶纤维材质过滤布,过滤布(3)与不锈钢网管骨架(5)之间通过缝接或粘接固定。
6.根据权利要求4所述的用于污水提标的光催化处理设备,其特征在于,所述不锈钢网管骨架(5)和不锈钢封板(1)之间通过不锈钢卡槽(2)卡位连接。
7.根据权利要求4所述的用于污水提标的光催化处理设备,其特征在于,所述的多个过滤器(9)底部的出水口(4)分别与系统出水管(10)连接,所述的多个过滤器(9)底部的出水口(4)还分别通过自动控制阀门(11)与反洗进水管(12)连接。
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