CN200964360Y - 电化学－光催化高级氧化设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于杀菌和去除有机物的电化学－光催化高级氧化设备。在腔体中，石英套管、紫外线灯安装在一起，二氧化钛等光催化剂颗粒悬浮在腔体中，在腔体内进水段还装有锌铜电化学电极，在腔体内出水段装有固液分离器，上、下腔体连通。进水装置为喷嘴式结构，工作时产生负压、涡流，使二氧化钛等光催化剂载体颗粒通过固液分离系统从水流中分离出来并在上、下腔体中循环流动。紫外线灯产生紫外线，照射到微生物上将其杀灭。同时紫外线也照射到二氧化钛等光催化剂载体表面上，产生羟基自由基，可去除有机污染物并杀灭微生物。同时，通过锌铜电化学电极产生极低的还原电位的水环境，使微生物无法适宜而死亡。
Description
所属技术领域：
本实用新型涉及一种利用电化学反应和紫外线二氧化钛光催化反应进行杀菌和去除有机物的水处理设备。
背景技术：
水环境保护是当前人类社会广泛关注的一个问题，随着我国国民经济的快速发展，高浓度的有机废水对我国宝贵的水资源造成威胁。有毒有机物对环境的污染非常严重，具有排放量大、污染面广和生物难降解等特点，引起了人们的广泛关注。尽管已经研究和开发了一系列的工艺来处理这些有毒有机物，例如生化处理、臭氧氧化，但从总体上说这些处理工艺还不能有效地将这些有机物彻底无害化，对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难。另外，国内水体杀菌普遍采用化学方法对水进行杀菌处理，所用的化学药物基本以氯系消毒剂为主，由于采用氯系消毒，尽管解决了水的杀菌问题，但由此带来了味道问题和二次污染等问题。
发明内容：
为了克服现有高级氧化技术和杀菌技术所存在的问题，本实用新型提供了一种电化学-光催化高级氧化设备，该设备不仅能对水体进行杀菌和去除高分子难降解的有机物，而且不会带来二次污染等问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在腔体中，石英套管、紫外线灯安装在一起，二氧化钛等光催化剂颗粒悬浮在腔体中，在腔体内进水段装有锌铜电极，在腔体内出水段装有固液分离器，上、下两个腔体连通。二氧化钛等光催化剂颗粒通过固液分离器分离出来，在上下腔体之间不断循环。紫外线灯产生紫外线，对水体中的病源微生物进行杀灭。同时，紫外线照射在纳米二氧化钛上，产生羟基自由基(.OH)和活性氧离子(O2-)，它们具有很强的氧化能力，能在短时间内破坏高分子有机物或者细菌的增殖能力而使细胞死亡，避免细菌的复活，从而达到彻底杀灭水中微生物的目的。同时，通过锌铜电化学电极产生-700毫伏的氧化还原电位的水环境，使微生物无法适宜而死亡。整个过程都不会带来二次污染等问题。
本实用新型的有益效果是：(1)能彻底杀灭水中微生物，避免其复活。(2)纳米二氧化钛经紫外线照射产生羟基自由基，可迅速有效的与有机物反应，彻底分解有机物。(3)有很强抗污染能力，有很强的抗油和抗悬浮污染物能力，能适应较广泛的进水水质。(4)能够有效防止设备结垢，能够自动清洗腔体和石英套管，不需要机械清洗或人工清洗。(5)不添加任何化学试剂，避免对了水体的二次污染，确保了对操作者的安全。(6)设备产生相当数量高活性的氧自由基，在设备和管道表面上形成一层含γ-Fe2O3的氧化物钝化膜，从而抑制设备和管道腐蚀。(7)能去除水中的重金属离子。(8)使处理水具有长效杀菌效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是电化学-光催化高级氧化设备第一个实施例的平面构造图。
图2是电化学-光催化高级氧化设备第二个实施例的平面构造图。
图3是电化学-光催化高级氧化设备第三个实施例的平面构造图。
图中1.进水口，2.出水口，3.紫外线光催化反应器腔体，4.紫外线灯及石英套管，5.设备支架，6.锌铜电化学电极，7.二氧化钛等光催化剂载体颗粒，8.固液分离器，9.回流管，10.过滤网，11.限流器。
具体实施方式
由图1中，污水由进水口(1)进入到腔体(3)内，在进水口(1)的四周形成负压或涡流，使光催化剂载体颗粒(7)回流。然后污水通过锌铜电化学电极(6)，使水的氧化还原电位迅速降到-700毫伏以下，使微生物无法适应而死亡。锌铜电极(6)也可以制成载体颗粒，混合在腔体的水流中。没有被杀灭的微生物随污水进入腔体的紫外线杀菌系统。腔体(3)分上腔体、下腔体，腔体内放置有紫外线灯及石英套管(4)，紫外线灯产生紫外线，照射到微生物上将其杀灭。同时紫外线灯产生的紫外线也照射到纳米二氧化钛等光催化剂载体颗粒(7)表面上，产生羟基自由基，可迅速彻底降解有机物，并杀灭微生物。光催化剂载体颗粒(7)悬浮在水中不断碰撞，并产生压电反应，也可以降解有机污染物，并杀灭微生物，同时，清理石英套管上的污垢，以保持石英套管的透光率。上腔体的末端是一个固液分离器(8)，使光催化剂载体颗粒(7)截留分离出来，并通过回流管(9)回流到进水处，循环使用。固液分离器(8)上有孔或者窄长缝隙，让水通过，并由出水口(2)排出。固液分离器的孔隙容易被堵塞，可采用机械、水流反冲、压缩空气冲刷等方式清除。腔体(3)的外壳一般采用不锈钢制成，也可以采用其它耐腐蚀的材料制作。
在图2所示的第二个实施例中，下腔体中没有安装紫外线灯及石英套管，下腔体外径变小。
在图3所示第三个实施例中，光催化剂载体颗粒(7)的截留分离也可以采用过滤网(10)的方式。
本实用新型与普通紫外线杀菌系统的优势比较如下表：
| 比较项目 | 光催化杀菌器 | 普通紫外线杀菌设备 |
| 杀菌方式 | 氧化、电化学 | 光学 |
| 杀菌效率 | 高 | 水质不好时很低 |
| 分解有机物、NH3和H2S | 高效 | 不能 |
| 处理后溶解氧 | 降低 | 不变 |
| 防止结垢 | 可以 | 不能 |
| 系统抗污染和抗油污染能力 | 高 | 低 |
| 对进水的水质要求 | 低 | 高 |
| 可靠性 | 高 | 水质较差时，系统无法保障所处理效果的稳定 |
| 维护费用 | 低 | 频繁清洗的维护费用高 |
| 杀菌持续时间 | 经系统处理后大的水具有持续的杀菌能力，可长达48小时以上， | 无法持续，杀菌仅仅限制在紫外线杀菌设备的腔体里，有光复活问题 |
| 适用领域 | 广 | 小 |
Claims (1)
1、一种电化学-光催化高级氧化设备，在腔体中，石英套管、紫外线灯安装在一起，其特征是二氧化钛等光催化剂颗粒悬浮在腔体中，在腔体内进水段装有锌铜电化学电极，在腔体内出水段装有固液分离器，上、下两个腔体连通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620054109 CN200964360Y (zh) | 2006-01-24 | 2006-01-24 | 电化学－光催化高级氧化设备 |
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| CN 200620054109 CN200964360Y (zh) | 2006-01-24 | 2006-01-24 | 电化学－光催化高级氧化设备 |
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| CN200964360Y true CN200964360Y (zh) | 2007-10-24 |
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| CN 200620054109 Expired - Fee Related CN200964360Y (zh) | 2006-01-24 | 2006-01-24 | 电化学－光催化高级氧化设备 |
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|---|---|
| CN (1) | CN200964360Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101734750A (zh) * | 2008-11-19 | 2010-06-16 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种基于紫外光强化电化学深度处理垃圾渗滤液的方法 |
| CN102205206A (zh) * | 2010-03-30 | 2011-10-05 | 隆润新技术发展有限公司 | 一种带脱臭装置的固液分离设备 |
| CN102329051A (zh) * | 2011-09-02 | 2012-01-25 | 陈勇 | 以高级氧化和综合膜处理为核心的垃圾渗滤液处理方法及装置 |
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2006
- 2006-01-24 CN CN 200620054109 patent/CN200964360Y/zh not_active Expired - Fee Related
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