CN111573937B - 一种循环式废水光催化处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种循环式废水光催化处理装置，包括一次处理箱和循环处理箱，一次处理箱的底部设有催化剂旋转喷洒组件，所述一次处理箱的中部设有光源组件，且所述催化剂旋转喷洒组件和光源组件分别与设在一次处理箱底部的双轴电机的双轴固定连接，且该所述双轴电机分别带动光源组件和催化剂旋转喷洒组件在一次处理箱内进行转动；循环处理箱内设有固液分离组件，循环处理箱底部的出液口连通有回液处理管线，该回液处理管线的另一端与循环处理箱的上部连通回液处理管线的中部连通有二次催化处理组件；光源组件在转动的过程中对能够形成光圈，充分为光催化作用提供光照，同时能够对有机废水和催化剂进行充分的搅拌，加快光催化作用的效率。

Description

一种循环式废水光催化处理装置

技术领域

本发明涉及水污染处理技术领域，具体涉及一种循环式废水光催化处理装置。

背景技术

伴随着我国经济的快速发展,环境问题也日趋严重,尤其是大量有机废水给环境带来了很大的挑战。有机废水浓度高,会危害水生生态系统,导致水质恶化,而且还会给周围居民生活带来很大影响。有机废水中含有大量有毒难降解有机物,在水体、土壤等自然环境中不断累积、富集,最后通过食物链进入人体,危害人体健康。因此,有机废水产生的一系列环境问题引起人们很大的重视。但是众所周知,有机废水成分复杂,时空差距也很大;污染物浓度较大,波动范围非常明显;难降解有机物多,毒性也很强,重金属含量高;污水种类多、水质差别非常明显.有机废水的这些特点给有机废水的处理带来了很大的难度。

为了解决上述问题，目前主要采用光催化处理技术对有机废水进行有效的处理，光催化处理技术由于具有低能耗、操作简单易行、反应条件温和、基本无二污染等优点,能有效地将有机废水转化为CO₂、H₂O 、NO₃ ^-等无毒的无机小分子物质或者其他无毒中间产物,从而达到降解有机废水目的。

如授权公告号为CN 104671330B公开的一种动态光催化废水处理装置，能够通过光和催化剂的作用对有机废水进行有效的处理，但是在处理的过程中，由于使用的光照不能够充分的照射到通入催化剂的有机废水中，使其快速的进行光催化作用，同时光催化作用不充分，反应后的废水中还有很对废水没有进行光催化作用进行处理。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种能够使光催化作用的光折射到整个处理箱中，同时在进行光催化作用时通过光源组件对催化剂和有机废水进行搅拌，并能够进行循环处理的一种循环式废水光催化处理装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种循环式废水光催化处理装置，包括一次处理箱和循环处理箱，所述一次处理箱和循环处理箱通过连接管线连通；

所述一次处理箱的底部设有催化剂旋转喷洒组件，所述一次处理箱的中部设有光源组件，且所述催化剂旋转喷洒组件和光源组件分别与设在一次处理箱底部的双轴电机的双轴固定连接，且该所述双轴电机分别带动光源组件和催化剂旋转喷洒组件在一次处理箱内进行转动；

所述双轴电机带动催化剂旋转喷洒组件进行旋转，使通过催化剂旋转喷洒组件进入到一次处理箱中的催化剂与有机废水进行充分的搅拌；

所述双轴电机带动光源组件进行转动，光源组件发出的紫外光与催化剂和有机废水的混合物进行反应；

所述循环处理箱内设有固液分离组件，循环处理箱底部的出液口连通有回液处理管线，该回液处理管线的另一端与循环处理箱的上部连通，所述回液处理管线的中部连通有二次催化处理组件；

经过一次处理箱处理后的液体进入到循环处理箱中通过固液分离组件进行固液分离，分离后的进入到回液处理管线中通过二次催化处理组件二次催化处理后重新进入到循环处理箱中。

所述光源组件包括与双轴电机固定连接的隔光管，活动连接在该隔光管顶部的催化光源，所述隔光管上设有多个相互错位排布的透光组件，且该透光组件与所述的隔光管垂直，所述隔光管内透光组件与隔光管连接的部位设有反光组件，所述反光组件将催化光源发出的紫外光发射到所述的透光组件中，通过透光组件发出。

所述一次处理箱的下部固定设有密封隔板，所述双轴电机的一驱动轴穿过该密封隔板的中部与光源组件的下部固定连接。

所述催化剂旋转喷洒组件包括设在密封隔板下端的环形管，设在该环形管上设有多根与该环形管形成的环形面垂直的喷管，所述密封隔板上活动连接有与该密封隔板同心的环形板，且该环形板相对密封隔板转动，多个所述喷管穿过环形板上延伸，且该向上延伸喷管的端部设有多个喷头；

所述环形管的中心位置设有分液管，所述分液管通过分液管线与所述环形管连通，所述分液管的上端封口处与双轴电机的另一驱动轴固定连接，所述分液管下端插入有催化剂进液头，该催化剂进液头的另一端延伸到一次处理箱外与催化剂输入管线连通。

所述透光组件包括外透明管体，所述的外透明管体内设有多根与该透明管体长度相同的透明玻璃棒，且该多个透明玻璃棒相互紧贴。

所述环形板内外圆环的中部设有向外延伸的环形凸起，该环形凸起与密封隔板中部圆环两侧面设有的凹槽配合；所述分液管的端部与一次处理箱的底部通过轴承活动连接。

所述反光组件包括反光片和设在反光片上的多个透光孔，所述反光组件与隔光管中轴线成45°夹角。

所述二次催化处理组件包括内透明管体、固定连接在透明管体上下两端且与回液处理管线连通的上接头和下接头，所述内透明管体外设有一外隔光管，所述外隔光管与内透明管体内形成的环形腔体内设有多根光传导玻璃棒，该多根光传导玻璃棒上方的上接头上设有多个催化灯。

所述固液分离组件是由多个倾斜设置的过滤网板形成，且相邻两个过滤网板中上过滤网板的最低处与下过滤网板的最高出位于同一端；

所述出液口与回液处理管线的连通出设有转换阀，所述回液处理管线上设有回流泵。

所述一次处理箱包括处理箱体，所述处理箱体上端设有有机废水进口，所述处理箱体的下部设有与连接管线连通的处理物出口，所述处理箱体的底部设有催化剂管线入口。

本发明的有益效果是：催化剂旋转喷洒组件和光源组件通过双轴电机带动，分别进行转动，催化剂旋转喷洒组件在转动的过程中将催化剂喷洒到一次处理箱中与一次处理箱中的有机废水进行充分的搅拌，光源组件在转动的过程中对能够形成光圈，充分为光催化作用提供光照，同时能够对有机废水和催化剂进行充分的搅拌，加快光催化作用的效率，同时使光催化作用更加充分，经过一次光催化处理的废水进入到循环处理箱中通过固液分离组件对废水进行固液分离，分离后的液体进入通过回液处理管线进入到二次催化处理组件中，通过二次催化处理组件进行二次光催化处理，处理后的废水重新进入到循环处理箱进行循环处理，能够彻底的对有机废水进行光催化处理，提高处理有机废水的效率，能够对有机废水进行充分的处理。

附图说明

图1是本发明的结构连接框图；

图2是本发明中一次处理箱的结构示意图；

图3是本发明中循环处理箱的结构示意图；

图4是本发明中光源组件的结构示意图；

图5是本发明中催化剂旋转喷洒组件的俯视结构示意图；

图6是本发明中催化剂旋转喷洒组件的侧视连接结构示意图；

图7是本发明中密封隔板的俯视结构示意图；

图8是本发明中密封隔板的剖视连接结构示意图；

图9是本发明中通过透光组件的结构示意图；

图10是本发明中反光组件的结构示意图；

图11是本发明中二次催化处理组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

图1、图2和图3所示的一种循环式废水光催化处理装置，包括一次处理箱1和循环处理箱4，所述一次处理箱1和循环处理箱4通过连接管线7连通；如图2所示一次处理箱1包括处理箱体101，所述处理箱体101上端设有有机废水进口102，用于处理的有机废水通过该有机废水进口进入到处理箱体101中，经过处理后的有机废水通过处理物出口103进入到连接管线7中，通过连接管线7输送到循环处理箱4中，在该连接管线7上可以连接有一输送泵，能够加快处理后废水的输送效率，进入到处理箱体内的催化剂通过催化剂管线 入口104进入到处理箱体内；

所述一次处理箱1的底部设有催化剂旋转喷洒组件3，所述一次处理箱1的中部设有光源组件2，且所述催化剂旋转喷洒组件3和光源组件2分别与设在一次处理箱1底部的双轴电机107的双轴固定连接，且该所述双轴电机107分别带动光源组件2和催化剂旋转喷洒组件3在一次处理箱1内进行转动；

所述的双轴电机107选用目前最常用的双轴电机，且该双轴电机的双轴位于该双轴电机的两端，在连接时该双轴电机的垂直设在处理箱体1内，该双轴电机的上端驱动轴与光源组件2进行连接，带动紫外放光组件2进行旋转，双轴电机107的另一驱动轴及下方的驱动轴与催化剂旋转喷洒组件3进行连接，带动该催化剂旋转喷洒组件3进行转动；

在进行使用时，有机废水进入到一次处理箱中，催化剂通过催化剂旋转喷洒组件3喷洒的到处理箱中，在喷洒的过程中，双轴电机带动催化剂旋转喷洒组件3进行旋转，使催化剂旋转喷洒组件3喷洒的催化剂能够均匀的喷洒到处理箱中，同时旋转的催化剂旋转喷洒组件3能够对催化剂和有机废水进行充分的搅拌，同时双轴电机带动光源组件2进行转动，光源组件发出的光照能够形成光圈且向外扩散，能够通过催化剂的作用与有机废水有机物进行充分的光催化反应，提高反应的效率，同时该光源组件在转动过程中还能够对处理箱中的催化剂和有机废水进行搅拌，实现充分搅拌和充分光照的作用；

所述循环处理箱4内设有固液分离组件5，循环处理箱4底部的出液口9连通有回液处理管线6，该回液处理管线6的另一端与循环处理箱4的上部连通，所述回液处理管线6的中部连通有二次催化处理组件8；所述的循环处理箱主要是对经过一次处理后的废水进行到固液分离处理，经过固液分离处理后的废水通过回液处理管线6进入到二次催化处理组件8中进行二次催化处理，将该二次催化处理组件8连接在回液处理管线上，能够保证对进行回液的液体都能够进行有效的处理，该二次催化处理组件8能够进一步的对有机废水进行处理，保证处理的质量和效率，完成二次催化处理后的废水重新进入到循环处理箱4中，实现二次催化处理的循环处理，当多次循环处理后，通过出液口9排除。

实施例2

在实施例1的基础上，为了保证所述光源组件2在通过转动双轴电机带动时，发出的光照尽量的覆盖到整个处理箱，与处理箱中的有机废水在催化剂的作用向进行光催化作用，如图4所述光源组件2包括与双轴电机107固定连接的隔光管202，活动连接在该隔光管202顶部的催化光源201，所述隔光管202上设有多个相互错位排布的透光组件203，且该透光组件203与所述的隔光管202垂直，所述隔光管202内透光组件203与隔光管202连接的部位设有反光组件204，所述反光组件204将催化光源201发出的紫外光发射到所述的透光组件203中，通过透光组件203发出。所述隔光管202采用不透光材质制成，保证在使用时不会出现漏光的情况，所述催化光源201可以固定连接在隔光管202的上部，也可以活动连接在隔光管202的上部，在活动连接时，该催化光源201可以与处理箱的顶部固定连接；

所述的透光组件203由如图9所示包括外透明管体2031，所述的外透明管体2031内设有多根与该透明管体2031长度相同的透明玻璃棒2032，且该多个透明玻璃棒2032相互紧贴。该多个透明玻璃棒通过透明管体2031抱箍而成，形成光纤传送，加快光速的传播速度，具体在光传播时，催化光源201发出的光源通过隔光管202向下传播，一部分光源通过反光组件204进行折射后进入到透光组件203中，进入到透光组件203中的光源形成光柱向外扩赛，与有机废水进行充分的反应，另一部分光源通过下一个反光组件204进行反射进入到下一个透光组件203中进行传播，依次类推使每一个透光组件203都能够接收到光源，进行光源传播；

为了保证所述的反光组件204能够进行反光时还能够进行光穿透，如图如图10所述反光组件204包括反光片2041和设在反光片2041上的多个透光孔2042，所述反光组件204与隔光管202中轴线成45°夹角。形成了45°夹角可以保证能够将光源发出的管线进行折射完全通过透光组件203发射出，反光片上设有的多个透光孔可以将部分光穿过，进入到下一个透光组件中；

所述的透光组件与隔光管202垂直，在通过双轴电机带动时，该透光组件可以在处理箱体中的有机废水中进行搅动，形成连续的光环，能够使废水接收充足的光照，避免照射不足的缺陷，提高光催化的效率，同时该在转动时，还能够进行充分的搅拌，使光催化反应的更加充分。

实施例3

在实施例1和实施例2的基础上，如图7所述一次处理箱1的下部固定设有密封隔板105，所述双轴电机107的一驱动轴穿过该密封隔板105的中部与光源组件2的下部固定连接。采用密封隔板对其进行密封分隔，对所述的双轴电机107进行充分的保护；

如图5、图6所述催化剂旋转喷洒组件3包括设在密封隔板105下端的环形管301，设在该环形管301上设有多根与该环形管301形成的环形面垂直的喷管302，如图7所述密封隔板105上活动连接有与该密封隔板105同心的环形板106，且该环形板106相对密封隔板105转动，多个所述喷管302穿过环形板106上延伸，且该向上延伸喷管302的端部设有多个喷头；

所述环形管301的中心位置设有分液管303，所述分液管303通过分液管线304与所述环形管301连通，所述分液管303的上端封口处与双轴电机107的另一驱动轴固定连接，所述分液管303下端插入有催化剂进液头305，该催化剂进液头305的另一端延伸到一次处理箱1外与催化剂输入管线连通。

在进行加入催化剂时，需要加入的催化剂通过催化剂进液头305进入到分液管303中，然后通过分液管线304进入到环形管301中，在双轴电机107的带动下，进入到环形管301中的催化剂在离心力的作用下进入到喷管中，然后通过喷管中的喷头喷洒到处理箱中，与处理箱中的有机废水进行混合，同时喷管在转动时还能够对有机废水进行有效的搅拌，使有机废水与催化剂进行充分的混合。

进一步的，为了保证所述喷管在转动时不会影响到所述的密封隔板，其密封隔板的密封性不会受到影响，如图7和图8所述环形板106内外圆环的中部设有向外延伸的环形凸起，该环形凸起与密封隔板105中部圆环两侧面设有的凹槽配合；所述分液管303的端部与一次处理箱1的底部通过轴承108活动连接。所述的喷管与环形板106固定连接。

实施例4

在实施例1的基础上，如图11所述二次催化处理组件8包括内透明管体804、固定连接在透明管体804上下两端且与回液处理管线6连通的上接头801和下接头802，所述内透明管体804外设有一外隔光管803，所述外隔光管803与内透明管体804内形成的环形腔体内设有多根光传导玻璃棒805，该多根光传导玻璃棒805上方的上接头801上设有多个催化灯806。

在使用时经过固液分离的废水通过回液处理管线6进入到内透明管体804中，此时催化灯发出的光源通过光传导玻璃棒805传送并通过内透明管体传播到内透明管体中与穿过内透明管体中的有机废水（含有催化剂）进行光催化作用，实现二次光催化作用，在使用时可以根据需求流量来调节内透明管体的直径，采用隔光管作为外管，避免实现漏光的情况。

同时为了实现固液分离，如图1和图3所述固液分离组件5是由多个倾斜设置的过滤网板形成，且相邻两个过滤网板中上过滤网板的最低处与下过滤网板的最高出位于同一端；在进行固液分离时，所述的过滤网板实现多层固液过滤，同时产生的气体在上升过程中与不同的过滤网板进行碰撞，气体的液体动能减小，粘附在过滤网板的下方形成水滴，进行气液分离。

为了能拿个方便控制二次处理的流量及循环处理次数，在所述出液口9与回液处理管线6的连通出设有转换阀11，所述回液处理管线6上设有回流泵10。

以上实施例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种循环式废水光催化处理装置，其特征在于，包括一次处理箱（1）和循环处理箱（4），所述一次处理箱（1）和循环处理箱（4）通过连接管线（7）连通；

所述一次处理箱（1）的底部设有催化剂旋转喷洒组件（3），所述一次处理箱（1）的中部设有光源组件（2），且所述催化剂旋转喷洒组件（3）和光源组件（2）分别与设在一次处理箱（1）底部的双轴电机（107）的双轴固定连接，且该所述双轴电机（107）分别带动光源组件（2）和催化剂旋转喷洒组件（3）在一次处理箱（1）内进行转动；

所述双轴电机（107）带动催化剂旋转喷洒组件（3）进行旋转，使通过催化剂旋转喷洒组件（3）进入到一次处理箱（1）中的催化剂与有机废水进行充分的搅拌；

所述双轴电机（107）带动光源组件（2）进行转动，光源组件（2）发出的紫外光与催化剂和有机废水的混合物进行反应；

所述循环处理箱（4）内设有固液分离组件（5），循环处理箱（4）底部的出液口（9）连通有回液处理管线（6），该回液处理管线（6）的另一端与循环处理箱（4）的上部连通，所述回液处理管线（6）的中部连通有二次催化处理组件（8）；

经过一次处理箱（1）处理后的液体进入到循环处理箱（4）中通过固液分离组件（5）进行固液分离，分离后的进入到回液处理管线（6）中通过二次催化处理组件（8）二次催化处理后重新进入到循环处理箱（4）中；

所述光源组件（2）包括与双轴电机（107）固定连接的隔光管（202），活动连接在该隔光管（202）顶部的催化光源（201），所述隔光管（202）上设有多个相互错位排布的透光组件（203），且该透光组件（203）与所述的隔光管（202）垂直，所述隔光管（202）内透光组件（203）与隔光管（202）连接的部位设有反光组件（204），所述反光组件（204）将催化光源（201）发出的紫外光发射到所述的透光组件（203）中，通过透光组件（203）发出；

所述透光组件（203）包括外透明管体（2031），所述的外透明管体（2031）内设有多根与该外透明管体（2031）长度相同的透明玻璃棒（2032），且该多个透明玻璃棒（2032）相互紧贴；

所述反光组件（204）包括反光片（2041）和设在反光片（2041）上的多个透光孔（2042），所述反光组件（204）与隔光管（202）中轴线成45°夹角；

所述二次催化处理组件（8）包括内透明管体（804）、固定连接在内透明管体（804）上下两端且与回液处理管线（6）连通的上接头（801）和下接头（802），所述内透明管体（804）外设有一外隔光管（803），所述外隔光管（803）与内透明管体（804）内形成的环形腔体内设有多根光传导玻璃棒（805），该多根光传导玻璃棒（805）上方的上接头（801）上设有多个催化灯（806）。

2.根据权利要求1所述的一种循环式废水光催化处理装置，其特征在于，所述一次处理箱（1）的下部固定设有密封隔板（105），所述双轴电机（107）的一驱动轴穿过该密封隔板（105）的中部与光源组件（2）的下部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种循环式废水光催化处理装置，其特征在于，所述催化剂旋转喷洒组件（3）包括设在密封隔板（105）下端的环形管（301），设在该环形管（301）上设有多根与该环形管（301）形成的环形面垂直的喷管（302），所述密封隔板（105）上活动连接有与该密封隔板（105）同心的环形板（106），且该环形板（106）相对密封隔板（105）转动，多个所述喷管（302）穿过环形板（106）向上延伸，且该向上延伸的喷管（302）的端部设有多个喷头；

所述环形管（301）的中心位置设有分液管（303），所述分液管（303）通过分液管线（304）与所述环形管（301）连通，所述分液管（303）的上端封口处与双轴电机（107）的另一驱动轴固定连接，所述分液管（303）下端插入有催化剂进液头（305），该催化剂进液头（305）的另一端延伸到一次处理箱（1）外与催化剂输入管线连通。

4.根据权利要求3所述的一种循环式废水光催化处理装置，其特征在于，所述环形板（106）内外圆环的中部设有向外延伸的环形凸起，该环形凸起与密封隔板（105）中部圆环两侧面设有的凹槽配合；所述分液管（303）的端部与一次处理箱（1）的底部通过轴承（108）活动连接。

5.根据权利要求1所述的一种循环式废水光催化处理装置，其特征在于，所述固液分离组件（5）是由多个倾斜设置的过滤网板形成，且相邻两个过滤网板中上过滤网板的最低处与下过滤网板的最高出位于同一端；

所述出液口（9）与回液处理管线（6）的连通出设有转换阀（11），所述回液处理管线（6）上设有回流泵（10）。

6.根据权利要求1所述的一种循环式废水光催化处理装置，其特征在于，所述一次处理箱（1）包括处理箱体（101），所述处理箱体（101）上端设有有机废水进口（102），所述处理箱体（101）的下部设有与连接管线（7）连通的处理物出口（103），所述处理箱体（101）的底部设有催化剂管线入口（104）。

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