CN201381244Y - 连续型光催化氧化处理废水的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的一种连续型光催化氧化处理废水的装置,包括,一箱体,具有一进水管及一出水管;多个石英护管,布设于该箱体内部,该石英护管内装设有紫外灯;多个隔板,设于该箱体内部;催化剂载体,固定在该隔板与该箱体内壁上,该催化剂载体上固结有催化剂。本实用新型能够高效利用纳米光催化剂和光能处理废水。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种废水处理装置,特别是一种连续型光催化氧化处理废水的装置。
背景技术
经济的发展带来的一个负面影响是日益严重的环境污染问题,在大多数情况下,采用传统的生化方法可以处理受到污染的水质,但对于一些难降解的废水或者环保排放要求高的地方,传统生化方法就难以达到要求。
自从1972年日本Fijishima和Honda报道了用二氧化钛(TiO2)作为光催化剂分解水制备氢气以来,各种半导体光催化材料成为科学家们竞相研究的对象。1977年Bard用TiO2作为光催化剂氧化CN-和OCN-,开创了用光催化剂处理污水的先河。光化学催化方法处理废水,能够使废水中的污染物彻底分解,达到去除水中化学耗氧量(Chemical Oxygen Demand;COD)的目的,同时也可去除臭味和脱色。用光化学催化氧化方法处理的废水COD值可降50mg/l以下,达到国家一级排放标准,再经深度处理可以达到回用的目的。光化学催化氧化法处理废水还具有操作简便、管理和维护简单的特点。
但是在纳米光催化技术处理废水中,纳米光催化剂和光能利用率低,导致光催化技术在废水处理中难以实现工业化。由于工业废水的色度一般比较大,紫外线在废水中穿透性较差,在传统的设备中,导致紫外线没法充分利用。
而且,目前的治理手段多采用将纳米粉体直接分散到废水中的方法,利用粉体颗粒的光催化作用使废水中的有害成分分解成为无害物质。处理结束后,其中的光催化纳米材料的回收多采用膜过滤的方法。膜的使用进一步增加了废水处理的成本,且某些遗留无法回收的纳米材料容易给水质造成新的污染。而且纳米材料直接分散到废水中,颗粒间还容易发生团聚现象,使纳米材料的功效无法充分发挥。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种连续型光催化氧化处理废水的装置,以提高催化剂和光能的利用效率。
本实用新型的一种连续型光催化氧化处理废水的装置,包括,箱体,具有一进水管及一出水管;石英护管,布设于该箱体内部,该石英护管内装设有紫外灯;隔板,设于该箱体内部,在该箱体内形成至少一个流道;催化剂载体,固定在该隔板与该箱体内壁上,该催化剂载体上固结有催化剂。
该箱体下部还设有正负电极对,与外部的直流电源相连。
该箱体内还设有一液位控制装置,该液位控制装置与该进水管上设置的阀门相连接,根据该箱体内液面高低,控制该阀门的关闭与开启。
该进水管位于该箱体的下部,该出水管位于该箱体的上部,该进水管与该出水管呈对角线布置。
该进水管上设有用来加入氧化剂的加药机。
该箱体由金属材料制成,上方开口。
该催化剂载体材料为玻璃纤维布或陶瓷。
该催化剂为纳米二氧化钛。
该箱体内作搪瓷或喷涂聚四氟乙烯作为防腐处理。
本实用新型的上述技术方案,反应后生成产物为水和二氧化碳,不会产生二次污染。且由于在箱体内部设置多个紫外灯管和催化剂载体,提高了催化剂和光能的利用效率,达到了有益的技术效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明
1-箱体;2-进水管;3-出水管;4-正电极;5-负电极;6-加药机;7-隔板及催化剂载体;8-石英护管;9-紫外灯;10-液位控制装置。
具体实施方式
以下结合附图通过具体实施方式,对本实用新型作详细说明。
如图1所示,为本实用新型的结构示意图。本实用新型的一种连续型光催化氧化处理废水的装置包括,一箱体1,由金属材料构成,可以是不锈钢,也可以是碳钢。使用碳钢时内部应作防腐处理,处理方法可以是喷涂聚四氟乙烯,也可以是作搪瓷处理。箱体1可以为正方体、长方体等几何形状,箱体1上方开口,使反应后产生的废气能从箱体1上方自由排出。
箱体1上设有进水管2和出水管3,进水管2和出水管3分别位于箱体的两个顶端,呈对角线布置。在图1的实施例中,进水管2设于箱体1的后部左上方,出水管3设于箱体1的前部右下方。进水管2和出水管3上分别设有阀门。加药机6位于箱体1的外部,连接在进水管2上。加药机主要用于加入氧化剂。
箱体1内部设有多块隔板,使两块隔板之间形成至少一个水流通道。在本实施例中,该隔板的长度小于箱体的长度,隔板与箱体1一侧相连,与另一侧留有5至20厘米的缝隙,并且,隔板的布置方法是相邻两块隔板其中一块与箱体1一侧相连,另一块与另一侧相连,从而在箱体1内形成“之”字形流道。催化剂载体固定在该隔板与箱体内壁上,该催化剂载体材料为玻璃纤维布或陶瓷,使催化剂可以固结在催化剂载体之上,该催化剂可以为纳米二氧化钛。该隔板及催化剂载体7在箱体1内形成的水流通道,使废水可以在箱体内自由流动,但流速不会过快,能够有时间与催化剂充分发生反应。
电极对位于箱体1下部,该电极对包括一正电极4与一负电极5。每一水流通道下部均有一电极对,该正负电极对分别与外部的直流电源的正负极相连。电极材料为镀铂钛电极,该电极对由陶瓷材料支撑在箱体1底部。
箱体1内部均匀布设有多个石英护管8,石英护管8内装设有紫外灯9,石英护管8的一端固定于箱体1底部,紫外灯9的电源从石英护管8的另一端接出。
箱体1内还设有一液位控制装置10,与进水管2的阀门相连接,该液位控制装置10感测箱体1内液面的高低。当液面过高时,液位控制装置10发送信号至进水管2的阀门,关闭该阀门,以防止液面过高而溢出;当液面过低时,开启阀门放水进箱体1内。
本实用新型实施时,通过进水管2向箱体1中加入想要处理的废水。在进水的同时,用加药机6加入一定量的氧化剂,氧化剂可以是双氧水、次氯酸钠、氯酸钠、氯酸钾、过硫酸钠。开启紫外灯9,在紫外光的照射下,氧化剂与水中的污染物在催化剂的表面发生反应,生成二氧化碳和水。此外,在电极对上加上直流电源,使水在电极对上电解,产生氧气和氢气。氧气作为氧化剂,在紫外光的作用下与水中污染物发生催化氧化反应,产生二氧化碳和水,而氢气则作为载气,起到搅拌和排除水中二氧化碳的作用。反应产生的二氧化碳废气、氢气、氧气等气体,均可以从箱体1的上部开口处自由逸出。
进水与氧化剂混合后,沿隔板之间的空隙流动,同时发生氧化反应。隔板形成的水流通道控制进水的流量,使废水和氧化剂在箱体中有一定的停留时间,当水流到达出口位置时,水中的COD即可降至排放的要求。处理完毕后的废水从出水口3中排出。
以上对本实用新型的描述是说明性的,而非限制性的,本专业技术人员理解,在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效,但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1、一种连续型光催化氧化处理废水的装置,其特征在于,包括,
箱体,具有一进水管及一出水管;
石英护管,布设于该箱体内部,该石英护管内装设有紫外灯;
隔板,设于该箱体内部,在该箱体内形成至少一个流道;
催化剂载体,固定在该箱体内壁与该隔板上,该催化剂载体上固结有催化剂。
2、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置,其特征在于,该箱体下部还设有正负电极对,与外部的直流电源相连。
3、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置,其特征在于,该箱体内还设有一液位控制装置,该液位控制装置与该进水管上设置的阀门相连接,根据该箱体内液面高低,控制该阀门的关闭与开启。
4、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置,其特征在于,该隔板的长度小于箱体的长度,相邻两块隔板中一块与箱体一侧相连,另一块与箱体另一侧相连,在该箱体内形成“之”字形流道。
5、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置,其特征在于,该进水管位于该箱体的下部,该出水管位于该箱体的上部,该进水管与该出水管呈对角线布置。
6、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置,其特征在于,该进水管上设有用来加入氧化剂的加药机。
7、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置,其特征在于,该箱体由金属材料制成,上方开口。
8、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置,其特征在于,该催化剂载体材料为玻璃纤维布或陶瓷。
9、如权利要求1所述的连续型光催化氧化处理废水的装置,其特征在于,该催化剂为纳米二氧化钛。
10、如权利要求1或7所述的连续型光催化氧化处理废水的装置,其特征在于,该箱体内作搪瓷或喷涂聚四氟乙烯作为防腐处理。
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