CN115140800A - 一种污水处理反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污水处理反应装置，反应装置包括光照设施和箱体，光照设施设置于箱体前后两侧；所述反应装置箱体的内部从左至右依次设置有五个透明有机玻璃隔板，并将箱体分为两个反应区和一个沉淀区，其中，第一隔板和第三隔板均为中空滑动式隔板，隔板内夹有通电式电磁板，通过电磁板可利用催化剂自身磁性性质对催化剂进行高效吸附。对比传统的悬浮式光催化反应装置，解决了催化剂分离回收困难的问题，实现了催化剂的有效重复利用。本发明具有操作简单、催化剂便于回收利用、并且可在反应装置内一同实现吸附、光催化、回收的一机多用的优点。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理反应装置。
背景技术
目前，光催化氧化技术作为一种水体有机污染物高效去除技术，可通过光激发将太阳能转化为化学能，能够将水体中的有机污染物降解，且不会产生二次污染，符合当前绿色环保、可持续发展的趋势。悬浮式光催化反应器能够使催化剂与反应水体充分接触，提高了污染物的降解效率。但光催化剂混合在反应水体中不仅造成了催化剂回收分离难、无法重复利用的问题，还可能影响出水水质，极大程度地限制了悬浮式光催化反应器在实际中的应用。因此，需要一种新型的污水处理反应装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污水处理反应装置，以提供一种能够将污水处理过程中使用的催化剂回收利用的污水处理装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种污水处理反应装置，所述反应装置包括箱体和光照设施；所述箱体为矩形有机玻璃槽结构，所述箱体的左侧上方设置有进水口，所述箱体的右侧上方设置有出水口；
通过在所述箱体内部设置的第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板和第五隔板将所述箱体分隔为第一反应区、第二反应区和沉淀区；其中，所述第一隔板与所述第三隔板内夹有电磁板，所述电磁板通过卡扣与所述箱体的内壁固定连接；所述第一反应区和所述第二反应区的下方均设有多孔隔板；模拟复合污染物通过蠕动泵经所述进水口流入，从所述出水口溢流而出；所述箱体的一侧底端设置有用于取样的若干采样口/曝气口。
优选的，所述第一隔板、所述第三隔板和所述第五隔板均设置为下部悬空式；所述第二隔板与所述第四隔板均设置为上部悬空式。
优选的，所述第一隔板与所述第三隔板设置为中空滑动式结构，通过卡扣与所述箱体的内壁固定连接；所述第一隔板与所述第三隔板内夹有通电式电磁板，所述通电式电磁板通过电源线通电产生磁力。
优选的，所述第一隔板、所述第二隔板、所述第三隔板、所述第四隔板和所述第五隔板的材质均选用有机玻璃。
优选的，所述第一隔板、所述第三隔板和所述第五隔板的底端3cm部分设置有多孔隔板，所述隔板上均匀设置有直径为3-5mm的圆孔，相邻两个圆孔的孔间距为4-6mm，所述圆孔用于均匀布水。
优选的，所述第二隔板和所述第四隔板的顶端3cm部分设置有多孔隔板。
优选的，所述箱体内的所述第一反应区、所述第二反应区和所述沉淀区的一侧底端分别设置若干个采样口/曝气口，用以取样监测和放置用于曝气的空气压缩机；所述第一反应区、所述第二反应区分别投加磁性光催化材料，通过曝气使所述磁性光催化材料悬浮于反应区内发生污染物去除反应。
优选的，所述光照设施选用100W～300W功率的LED光源。
优选的，所述蠕动泵将配制好的模拟复合污染物从反应装置左侧进水口连续注入，待反应装置饱水后从右侧出水口溢流而出。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
通过蠕动泵将污水连续注入光催化反应装置中，能够有效的控制进水流速从而更好的控制反应时间。同时，污水进入反应装置后，由于反应装置内部五个隔板分隔出的反应区与沉淀区的独特结构，使处理后的水体在沉淀区将可能流失的粉体催化剂在重力的作用下沉淀后再从出水口溢流而出。对比传统的悬浮式光催化反应装置，很好的避免了粉末催化剂随水流排出，充分地保障了出水水质。光催化反应结束后，磁性光催化材料可在添加外部磁场的作用下吸附在滑动玻璃隔板上，取出隔板后能对催化剂有效的进行回收，实现了催化剂的重复利用，使悬浮式光催化反应装置更好的应用于实际。
附图说明
图1为本发明提供的污水处理反应装置的整体结构示意图；
图2为本发明提供的污水处理反应装置的左视图；
图3为本发明提供的污水处理反应装置的俯视图；
图4为本发明提供的污水处理反应装置中滑动隔板的结构示意图。
其中，1表示反应箱体，2表示进水口，3表示出水口，4表示第一隔板，5表示第二隔板，6表示第三隔板，7表示第四隔板，8表示第五隔板，9表示电磁板，10表示多孔隔板，11表示采样口/曝气口，12表示光照设施，13表示卡扣，14表示蠕动泵，15表示空气压缩机，16表示第一反应区，17表示第二反应区，18表示沉淀区，19表示电源线。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
下面将结合附图1、图2、图3和图4，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参考图1，图1为本发明提供的一种污水处理反应装置的整体结构示意图，包括箱体1和光照设施12，本实施例中可根据具体情况设置多个光照设施12，比如，可以在箱体1的前后两侧各设置一个光照设施12。箱体1为矩形有机玻璃槽结构，箱体1的左侧上方设置有进水口2，右侧上方设置有出水口3。箱体1内设置有第一隔板4、第二隔板5、第三隔板6、第四隔板7和第五隔板8，并将箱体分为第一反应区16、第二反应区17和沉淀区18。这一方面能保证光催化反应连续的进行，另一方面也能保证催化剂不会随水流流出影响出水水质。其中第一隔板4与第三隔板6内夹有电磁板9，电磁板9通过卡扣13与箱体内壁固定连接，第一反应区16和第二反应区17的下方均设有多孔隔板10，多孔隔板10能够起到均匀布水的作用，从而模拟复合污染物通过蠕动泵14经进水口2流入，从出水口3溢流而出，箱体1的一侧底端的设有三个用于取样的采样口/曝气口11，或通过空气压缩机15向反应装置曝气。
进一步优化方案，所述第一隔板4、所述第三隔板6和所述第五隔板8均设置为下部悬空式；所述第二隔板5与所述第四隔板7均设置为上部悬空式。
进一步优化方案，所述第一隔板4与所述第三隔板6设置为中空滑动式结构，通过卡扣13与所述箱体1的内壁固定连接；所述第一隔板4与所述第三隔板6内夹有通电式电磁板9，所述通电式电磁板9通过电源线19通电产生磁力。
进一步优化方案，所述第一隔板4、所述第二隔板5、所述第三隔板6、所述第四隔板7和所述第五隔板8的材质均选用有机玻璃。
进一步优化方案，所述第一隔板4、所述第三隔板6和所述第五隔板8的底端3cm部分设置有多孔隔板10，所述隔板10上均匀设置有直径为3-5mm的圆孔，相邻两个圆孔的孔间距为4-6mm，所述圆孔用于均匀布水。
进一步优化方案，所述第二隔板5和所述第四隔板7的顶端3cm部分设置有多孔隔板10。
进一步优化方案，所述箱体1内的所述第一反应区16、所述第二反应区17和所述沉淀区18的一侧底端分别设置若干个采样口/曝气口11，用以取样监测和放置用于曝气的空气压缩机15；所述第一反应区16、所述第二反应区17分别投加磁性光催化材料，通过曝气使所述磁性光催化材料悬浮于反应区内发生污染物去除反应。
进一步优化方案，所述光照设施12选用100W～300W功率的LED光源。
进一步优化方案，所述蠕动泵14将配制好的模拟复合污染物从反应装置左侧进水口2连续注入，待反应装置饱水后从右侧出水口3溢流而出。
本发明提供的污水处理反应装置的工作原理如下：
首先，操作者开启蠕动泵14将污水从反应装置左侧进水口2连续注入，进水流量可通过设定蠕动泵14转速的参数进行调节。当模拟复合污染物以匀速进入反应装置箱体1内的第一反应区后，开启空气压缩机15，通过采样口/曝气口11向反应装置内通入空气。开启光照设施12，并投加适量的光催化剂，光源透过玻璃隔板照射至反应区，为光催化剂提供能量，使光催化剂与污染水体接触后，在有氧的条件下发生高效的光催化氧化反应，最终将污染水中的有机污染物降解成无害的小分子物质。经过处理的污染水体在沉淀区18进行沉淀，待反应装置饱水后从出水口3溢流而出。在反应装置运行期间，可在同等间隔时间从采样口/曝气口11进行取样，每次取样量为3.00mL。当光催化反应装置需要维护时，可以从采样口/曝气口11放空水体进行维修。
本发明提供的连续流磁性材料光催化反应装置通过蠕动泵将配置好的模拟复合污染物连续注入光催化反应装置中，能够有效的控制进水流速从而更好的控制反应时间。同时，污水进入反应装置后，由于反应装置内部五个隔板分隔出的反应区与沉淀区的独特结构，使处理后的水体在沉淀区将催化剂在重力的作用下沉淀后再从出水口溢流而出。对比传统的悬浮式光催化反应装置，很好的避免了粉末催化剂随水流排出，充分的保障了出水水质。光催化反应结束后，磁性光催化材料可在添加外部磁场的作用下吸附在滑动玻璃隔板上，取出隔板后能对催化剂有效的进行回收，实现了催化剂的重复利用，使悬浮式光催化反应装置更易于实际应用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，用以作为示范说明技术方案，但本发明的所附权利要求的保护范围并不局限于此，根据本发明的技术特征所作的任何修改、等同替换、改进等均应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种污水处理反应装置，其特征在于，所述反应装置包括箱体(1)和光照设施(12)；所述箱体(1)为矩形有机玻璃槽结构，所述箱体(1)的左侧上方设置有进水口(2)，所述箱体(1)的右侧上方设置有出水口(3)；
通过在所述箱体(1)内部设置的第一隔板(4)、第二隔板(5)、第三隔板(6)、第四隔板(7)和第五隔板(8)将所述箱体(1)分隔为第一反应区(16)、第二反应区(17)和沉淀区(18)；其中，所述第一隔板(4)与所述第三隔板(6)内夹有电磁板(9)，所述电磁板(9)通过卡扣(13)与所述箱体(1)的内壁固定连接；所述第一反应区(16)和所述第二反应区(17)的下方均设有多孔隔板(10)；模拟复合污染物通过蠕动泵(14)经所述进水口(2)流入，从所述出水口(3)溢流而出；所述箱体(1)的一侧底端设置有用于取样的若干采样口/曝气口(11)。
2.根据权利要求1所述的光催化反应装置，其特征在于，所述第一隔板(4)、所述第三隔板(6)和所述第五隔板(8)均设置为下部悬空式；所述第二隔板(5)与所述第四隔板(7)均设置为上部悬空式。
3.根据权利要求2所述的光催化反应装置，其特征在于，所述第一隔板(4)与所述第三隔板(6)设置为中空滑动式结构，通过卡扣(13)与所述箱体(1)的内壁固定连接；所述第一隔板(4)与所述第三隔板(6)内夹有通电式电磁板(9)，所述通电式电磁板(9)通过电源线(19)通电产生磁力。
4.根据权利要求2所述的光催化反应装置，其特征在于，所述第一隔板(4)、所述第二隔板(5)、所述第三隔板(6)、所述第四隔板(7)和所述第五隔板(8)的材质均选用有机玻璃。
5.根据权利要求2所述的光催化反应装置，其特征在于，所述第一隔板(4)、所述第三隔板(6)和所述第五隔板(8)的底端3cm部分设置有多孔隔板(10)，所述隔板(10)上均匀设置有直径为3-5mm的圆孔，相邻两个圆孔的孔间距为4-6mm，所述圆孔用于均匀布水。
6.根据权利要求2所述的光催化反应装置，其特征在于，所述第二隔板(5)和所述第四隔板(7)的顶端3cm部分设置有多孔隔板(10)。
7.根据权利要求1所述的光催化反应装置，其特征在于，所述箱体(1)内的所述第一反应区(16)、所述第二反应区(17)和所述沉淀区(18)的一侧底端分别设置若干个采样口/曝气口(11)，用以取样监测和放置用于曝气的空气压缩机(15)；所述第一反应区(16)、所述第二反应区(17)分别投加磁性光催化材料，通过曝气使所述磁性光催化材料悬浮于反应区内发生污染物去除反应。
8.根据权利要求1所述的光照设施，其特征在于，所述光照设施(12)选用100W～300W功率的LED光源。
9.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述蠕动泵(14)将配制好的模拟复合污染物从反应装置左侧进水口(2)连续注入，待反应装置饱水后从右侧出水口(3)溢流而出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |