CN201762164U

CN201762164U - 悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置

Info

Publication number: CN201762164U
Application number: CN2010205053426U
Authority: CN
Inventors: 于忠臣; 吴浩; 王松; 谢晖; 董文霞
Original assignee: Northeast Petroleum University
Current assignee: Northeast Petroleum University
Priority date: 2010-08-26
Filing date: 2010-08-26
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2020-08-26

Abstract

本实用新型的一种悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置属于分离装置，是由光催化反应筒、紫外光源和分离器组成。光催化反应筒下端盖上设有进水口和进气口，在下封盖的内侧设有气体整流罩，其管口上设分布器，气体整流罩上部同心安装导流筒，导流筒外部为光催化反应筒，与分离器相联接。石英管从分离器顶部穿过，直接深入导流筒内，并通过紫斥光灯管固定板固定。紫外光灯管安转于石英管内，导线伸出外部。本实用新型悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置，通过气提作用使颗粒活性炭处于悬浮运动状态，在一个装置内实现固体催化剂和紫外光协同催化臭氧生成羟基自由基(OH·)，反应器效率高；升降流区密度差形成的液体循环，增强了臭氧化气体和液体间的传质作用，同时降流区的液体向下流运动形成臭氧化气体的夹带效应，增加了臭氧化气体在反应器内停留时间，极大地提高了臭氧的利用率。

Description

悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置

技术领域

本实用新型属于光催化反应器，具体是涉及一种悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置。

背景技术

随着水污染问题日益严重，水中有机污染物对人体和生物产生了明显的毒害作用，消除水中有机污染物已成为环保领域的一项重要课题。利用催化臭氧技术处理难降解的有机废水是近些年来研究的热点，为提高催化臭氧产生强氧化能力的羟基自由基（OH·）的反应速率，极大提高反应效率，研究采用活性炭和紫外光联合催化臭氧能够极大地提高羟基自由基（OH·）的生成速率。但活性炭比水重，若将其填充在普通光催化臭氧反应器中，活性炭在反应器中沉积下来，紫外灯管被活性炭包围，极大地影响紫外光的穿透作用，进而使催化效能降低，使得活性炭和紫外光催化臭氧工艺必须通过两个单独的反应器串联才能够实现复合催化臭氧的功能，造成装置设备复杂、占地面积大。

发明内容

本实用新型旨在于克服现有技术的不足，提供了一种悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置，是通过气提原理使水形成循环运动，循环水流夹带着活性炭使其悬浮起来。悬浮的活性炭可以使紫外光通过，并可以减少活性炭的用量。同时水流的循环可以减少紫外灯的数量，并可减少石英玻璃套管的结垢问题。这样在一个反应器内能够实现活性炭和紫外光协同催化臭氧工艺。

本实用新型的悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置，由光催化反应筒，紫外光源和分离器构成，在光催化反应筒的轴线位设有紫外光源，在紫外光源的外周同轴心地套装导流筒。光源化反应筒的下端有下封盖，下封盖上有进水口、轴线位设进气口，在下封盖的内侧设有气体整流罩，在气体整流罩内的进气口的管口上设分布器；在光催化反应筒的上口联接分离器，在分离器的上口有上封帽，分离器的上口器壁延伸至上封帽内的部分构成了溢流堰，在溢流堰之上的上封帽的侧壁上设有排气口，对应于溢流堰位置的上封帽的侧壁上设有出水口，紫外光源的上端与上封帽的轴线位相固定，在上封帽的内侧同轴心地连接着隔板，隔板内亦同轴心地联接着导流罩，导流罩的上口置于隔板中、其下口罩于导流筒的上口。

作为本实用新型的进一步改进，所述的紫外光源是由封闭于石英管中的紫外光灯管构成。

作为本实用新型的进一步改进，所述导流筒的上口与导流罩的下口相联接。

作为本实用新型的进一步改进，气体整流罩的上口与导流筒的下口相对应。

作为本实用新型的进一步改进，导流罩的上部为筒状、下部为伞状。

作为本实用新型的进一步改进，光催化反应筒和分离器内均散在有炭素颗粒。

本实用新型悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置，通过气提作用使颗粒活性炭处于悬浮运动状态，在一个装置内实现固体催化剂和紫外光协同催化臭氧生成羟基自由基（OH·），反应器效率高；升降流区密度差形成的液体循环，增强了臭氧化气体和液体间的传质作用，同时降流区的液体向下流运动形成臭氧化气体的夹带效应，增加了臭氧化气体在反应器内停留时间，极大地提高了臭氧的利用率；气提作用形成的不断地循环运动，使液体交替进行活性炭催化臭氧和活性炭紫外光复合催化臭氧作用，减少了紫外灯的数量，减少耗电量；液体循环运动增强了水流的剪切力，避免石英管内有结垢；液体循环运动使活性炭固体催化剂处于悬浮状态，使其与臭氧化气体和有机物接触充分，提高其催化效能；液体循环运动速度通过改变臭氧化气体流量可调，便于工艺调控。

附图说明

下图为本实用新型悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置结构示意图；

图中所示1为由光催化反应筒、2为紫外光源、3为分离器、4为导流筒、5为下封盖、6为进水口、7为进气口、8为气体整流罩、9为分布器、10为上封帽、11为溢流堰、12为排气口12、13为出水口、14为隔板、15为导流罩、16为石英管。

具体实施方式

本实用新型的悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置，由光催化反应筒1，紫外光源2和分离器3构成，如图所示，在光催化反应筒1的轴线位设有紫外光源2，在紫外光源2的外周同轴心地套装导流筒4。光催化反应筒1的下端有下封盖5，下封盖5上有进水口6、轴线位设进气口7，在下封盖5的内侧设有气体整流罩8，气体整流罩8的上口与导流筒4的下口相对应，在气体整流罩8内的进气口7的管口上设分布器9。在光催化反应筒1的上口联接分离器3，在分离器3的上口有上封帽10，分离器3的上口器壁延伸至上封帽10内的部分构成了溢流堰11，在溢流堰11之上的上封帽的侧壁上设有排气口12，对应于溢流堰11位置的上封帽10的侧壁上设有出水口13，紫外光源2的上端与上封帽10的轴线位相固定，在上封帽10的内侧同轴心地连接着隔板14，隔板14内亦同轴心地联接着导流罩15，导流罩15的上口置于隔板14中、其下口罩于导流筒4的上口，所述的导流罩15的上部为筒状、下部为伞状。

所述的紫外光源2可在封闭于石英管16中的紫外光灯管构成，导线伸出外部。

在光催化反应筒1和分离器3内均散在有炭素颗粒。

难降解有机污水经进水口进入，臭氧化气体经进气口进入分布器，使臭氧化气体均匀分布于导流筒整个断面上，再经气体整流罩整流后全部进入导流筒内部所包围的升流区。升流区内水和臭氧化气体混合液其密度较外壁筒和导流圆筒所包围的降流区混合液的密度小，这样升降流区两侧的密度差构成了液体循环的推动力，通过调节臭氧化气体的流量可以改变这个推动力的大小。循环的液体把颗粒活性炭夹带起来，使其处于悬浮运动状态，并形成沿着导流筒的循环运动。改变悬浮的活性炭投加量，使其不妨碍紫外光的透过。夹带活性炭的液体经过导流筒内部时，与设置其内部的紫外光源接触，形成活性炭和紫外光源协同催化臭氧。其作用高效地产生了大量羟基自由基（OH·），使难降解有机物得以有效地降解。同时降流区的下向流运动也能使臭氧化气体被夹带回来，增加了臭氧化气体在光催化反应筒内停留时间，提高了臭氧的利用率。被气体携带到上部的活性炭经分离器分离后，重新进入降流区参与催化反应。经分离的气体从排气口排除。处理后污水经溢流堰后由出水口排出。

Claims

1.悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置，由光催化反应筒（1），紫外光源（2）和分离器（3）构成，其特征在于光催化反应筒（1）的轴线位设有紫外光源（2），在紫外光源（2）的外周同轴心地套装导流筒（4）；光催化反应筒（1）的下端有下封盖（5），下封盖（5）上有进水口（6）、轴线位设进气口（7），在下封盖（5）的内侧设有气体整流罩（8），在气体整流罩（8）内的进气口（7）的管口上设分布器（9）；在光催化反应筒（1）的上口联接分离器（3），在分离器（3）的上口有上封帽（10），分离器（3）的上口器壁延伸至上封帽（10）内的部分构成了溢流堰（11），在溢流堰（11）之上的上封帽的侧壁上设有排气口（12），对应于溢流堰（11）位置的上封帽（10）的侧壁上设有出水口（13），紫外光源（2）的上端与上封帽（10）的轴线位相固定，在上封帽（10）的内侧同轴心地连接着隔板（14），隔板（14）内亦同轴心地联接着导流罩（15），导流罩（15）的上口置于隔板（14）中、其下口罩于导流筒（4）的上口。

2.如权利要求1所述的悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置，其特征在于紫外光源（2）是由封闭于石英管（16）中的紫外光灯管构成。

3.如权利要求1所述的悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置，其特征在于导流筒（4）的上口与导流罩（15）的下口相联接。

4.如权利要求1所述的悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置，其特征在于气体整流罩（8）的上口与导流筒（4）的下口相对应。

5.如权利要求1所述的悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置，其特征在于导流罩（15）的上部为筒状、下部为伞状。

6.如权利要求1或2或3或4或5所述的悬浮活性炭光催化臭氧水处理装置，其特征是在光催化反应筒（1）和分离器（3）内均散在有炭素颗粒。