CN202430036U - 纳滤膜复合光催化氧化反应装置 - Google Patents
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Abstract
一种纳滤膜复合光催化氧化反应装置，涉及污水处理装置，更具体地说，涉及采用紫外光催化和纳滤膜过滤结合的污水处理装置。该反应装置包括反应室(14)、曝气装置(5)，反应室(14)底部设有曝气装置(5)，还包括紫外灯(1)、压力泵(8)、纳米滤膜组件(9)和回流系统(13)，紫外灯(1)设置反应装置(14)内，压力泵(8)的输入端与反应室(14)连接，压力泵(8)的输出端与纳米滤膜组件(9)的输入端连接，纳米滤膜组件(9)的输出端与回流系统(13)连接，回流系统(13)的输出与反应室(14)的输入管道(10)连接。本实用新型具有反应温和、处理效率高、降解彻底、工艺清洁绿色和节省能源等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理装置，更具体地说，涉及采用紫外光催化和纳滤膜过滤结合的污水处理装置。
背景技术
有毒有害难降解有机污染物种类繁多，具有潜在生态和健康威胁，在优先控制物名单上比例最大。例如，美国公布的129种优先控制物中有114种有毒有机物。我国公布的68种优先控制物中有58种有毒有机物。有毒有害难降解有机污染物对人类健康危害巨大，越来越引起人们的广泛关注。比如染料污染物，全球每年产量约有70万吨(其中50％为偶氮染料)，其中排放到环境中的染料污染物量大约为其生产总量的15％。据统计，每年我国印染行业排放废水量高达1.6×109m3，是我国排放污染物和废水量较大的行业之一。由于染料和印染工业的废水有机物含量高、成分复杂、色度深、难降解，传统的处理方法如生物处理、混凝沉淀、吸附、膜技术、化学氧化等工艺对于染料污染物的矿化能力差，并不能有效的处理此类废水，而且容易引起二次污染。
光催化氧化是一种室温深度氧化技术，在环境温度下就能将有毒有害难降解有机物污染物分解为水、二氧化碳等最终产物和易生物降解的中间产物。光催化法是一种环境友好型催化新技术，是一种很有前途的降解水中消毒副产物的方法。该法以N型半导体TiO2做催化剂，TiO2是一种高效、稳定、无毒、低成本的催化剂，反应过程中产生强氧化性基团，通过自由基使很多难生物降解的物质达到完全氧化，具有低能耗、易操作、无二次污染等特点，被称为是最优秀的绿色环保型光催化剂，成为当今研究的热点，它与其他纳米材料一起被誉为“21世纪最有前途的材料”。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种处理效率高、降解彻底的纳滤膜复合光催化氧化反应装置。
本实用新型为达到上述目的所采用的一个技术方案是：一种纳滤膜复合光催化氧化反应装置，包括反应室、曝气装置，反应室底部设有曝气装置，还包括紫外灯、压力泵、纳米滤膜组件和回流系统，紫外灯设置反应装置内，压力泵的输入端与反应室连接，压力泵的输出端与纳米滤膜组件的输入端连接，纳米滤膜组件的输出端与回流系统连接，回流系统的输出与反应室的输入管道连接。
本实用新型具有反应温和、处理效率高、降解彻底、工艺清洁绿色和节省能源等优点。
附图说明
图1是本实用新型较佳实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，一种纳滤膜复合光催化氧化反应装置，包括反应室14、曝气装置5，反应室14底部设有曝气装置5，还包括紫外灯1、压力泵8、纳米滤膜组件9和回流系统13，紫外灯1设置反应装置14内，压力泵8的输入端与反应室14连接，压力泵8的输出端与纳米滤膜组件9的输入端连接，纳米滤膜组件9的输出端与回流系统13连接，回流系统13的输出与反应室14的输入管道10连接。
反应室14用于盛装废水并对废水进行光催化氧化处理；反应室14底部设有曝气装置5，用于向反应室14内的废水中通入氧化用气体，如空气、氧气等。
所述紫外灯1放置在石英套管2内，稳压电源3与紫外灯1电连接。紫外光源1由石英套管2保护下置于废水中，并通过反应装置上方配套电源3启动。
还设有紫外在线监测系统，紫外在线监测系统包括紫外光探头7、紫外辐照计6，紫外光探头7设置在反应室14内，紫外辐照计6通过导线与紫外光探头7连接。通过紫外探头7，由紫外辐照计6给出废水中紫外强度读数，从而实现对反应室内紫外光强度的控制。
还设有温控设备，温控设备包括接触温度计4、加热器、温控继电器，接触温度计4和加热器设置在反应室14内，接触温度计4和加热器分别通过导线与温控继电器连接。温控设备，用于监测和控制反应室内的温度。所述温控继电器设定控制温度在25℃～80℃之间；在该温度区域可达到较佳处理效果。
所述紫外灯1为中压紫外灯，辐射主要波段在250～360nm之间。所述的中压紫外灯为1000W中压汞蒸气灯，其主要波长在250～360nm之间。中压紫外灯发射的紫外光不仅可以将废水中的有机物完全氧化成水和二氧化碳，并同时具有除臭、脱色及杀菌消毒的效果。
所述反应室14的壁面设有聚丙烯材料层。使其不易被废水中的化学物质腐蚀且具有一定的耐温性能。
所述纳米滤膜组件9包括壳体、设置在壳体内的纳米滤膜、输入端、回水端、输出端，纳米滤膜为聚醚砜或磺化聚醚砜材料纳米级滤膜，回水端接回流系统13，输出端接出水口11。所述纳米滤膜组件9设置两件，采用二级过滤。
本实施例中，包括一个光催化反应室14和2套纳米过滤膜组件9，反应室14采用聚丙烯材料加工而成，使其不易被废水中的化学物质腐蚀且具有一定的耐温性能。反应室14内设有1000W中压紫外光源1。废水由进水口10进入反应室14内，首先在反应装置内投加一定浓度的纳米TiO2，经紫外光源1的照射一段时间后，反应过程中保持温度在25℃-80℃之间；废水中大分子有机物被分解成小分子有机物，然后通过高压泵8将处理后的废水通过纳米滤膜组件9，其中滤后水可通过出水口11达标排放，过滤过程中产生的浓缩液含纳米TiO2催化剂和高浓度的小分子有机物再通过回流系统13进入反应室14中，准备再次进行光催化反应，从而把残留的小分子有机物完全降解成二氧化碳和水，实现废水有机物的完全矿化。定期对纳滤膜进行反冲洗处理，并且定期回收光催化剂再生恢复起最佳光催化能力。
本实用新型在催化反应结束后，颗粒形催化剂和废水经过滤浓缩后再进入光催化反应装置中进行光催化反应，在此过程中无需对其进行回收，增加了光催化剂反复利用次数，节省了催化剂药剂成本
本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。
Claims (9)
1.一种纳滤膜复合光催化氧化反应装置，包括反应室(14)、曝气装置(5)，反应室(14)底部设有曝气装置(5)，其特征在于：还包括紫外灯(1)、压力泵(8)、纳米滤膜组件(9)和回流系统(13)，紫外灯(1)设置反应装置(14)内，压力泵(8)的输入端与反应室(14)连接，压力泵(8)的输出端与纳米滤膜组件(9)的输入端连接，纳米滤膜组件(9)的输出端与回流系统(13)连接，回流系统(13)的输出与反应室(14)的输入管道(10)连接。
2.根据权利要求1所述纳滤膜复合光催化氧化反应装置，其特征在于：所述紫外灯(1)放置在石英套管(2)内，稳压电源(3)与紫外灯(1)电连接。
3.根据权利要求1所述纳滤膜复合光催化氧化反应装置，其特征在于：还设有紫外在线监测系统，紫外在线监测系统包括紫外光探头(7)、紫外辐照计(6)，紫外光探头(7)设置在反应室(14)内，紫外辐照计(6)通过导线与紫外光探头(7)连接。
4.根据权利要求1所述纳滤膜复合光催化氧化反应装置，其特征在于：还设有温控设备，温控设备包括接触温度计(4)、加热器、温控继电器，接触温度计(4)和加热器设置在反应室(14)内，接触温度计(4)和加热器分别通过导线与温控继电器连接。
5.根据权利要求1所述纳滤膜复合光催化氧化反应装置，其特征在于：所述紫外灯(1)为中压紫外灯，辐射主要波段在250～360nm之间。
6.根据权利要求1所述纳滤膜复合光催化氧化反应装置，其特征在于：所述反应室(14)的壁面设有聚丙烯材料层。
7.根据权利要求4所述纳滤膜复合光催化氧化反应装置，其特征在于：所述温控继电器设定控制温度在25℃～80℃之间。
8.根据权利要求1所述纳滤膜复合光催化氧化反应装置，其特征在于：所述纳米滤膜组件(9)包括壳体、设置在壳体内的纳米滤膜、输入端、回水端、输出端，纳米滤膜为聚醚砜或磺化聚醚砜材料纳米级滤膜，回水端接回流系统(13)，输出端接出水口(11)。
9.根据权利要求1所述纳滤膜复合光催化氧化反应装置，其特征在于：所述纳米滤膜组件(9)设置两件，采用二级过滤。
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