CN204173963U - 利用光电催化降解水中有机物的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用光电催化降解水中有机物的装置，包括浮体，所述浮体上方设有太阳能光伏电板，所述浮体下方连接第一支架，所述第一支架连接两个间隔设置的电极板，一个所述电极板通过导线连接所述太阳能光伏电板的正极，另一个所述电极板通过导线连接所述太阳能光伏电板的负极。本实用新型将太阳能转化为电能，利用转化的电能降解水中有机物，具有结构简单，电源廉价，工作时间长，运行成本低廉，除去水中的有机物效果好的优点，可以极大地提高普通电化学法除去水中的有机物的适应性，为电化学法除去水中有机物技术的进一步完善和实用化提供了可能。

Description

利用光电催化降解水中有机物的装置

技术领域

本实用新型涉及一种降解水中有机物的装置，具体涉及一种利用光电催化降解水中有机物的装置。

背景技术

随着水体富营养化的逐渐加重，水体中有机物的逐渐增多。目前，利用电化学去除水体中有机物的技术的发展遇到了阻碍。其一，普通的电化学降解装置的电源来自发电机或者由发电厂传输的高压输电线，在实验室或者在一片小型水域中，发电机可以提供足够的电量，并且电网布置比较易行，但是在处理大片水域时，这两种方法就显得很不经济。建设大型的发电机组和在水体上空或者地下铺设输电线会增加大量的费用，而且易受水体的影响。其二，能够运用于实际操作的电化学催化降解有机物的装置大部分只能安装在岸边。对于在某些不适合安装这类装置的水域中，例如湖心，海岸湿地等水域，它们应用的局限性就比较大。

中国学者在有关电化学除水中有机物装置的研究与发明上也取得了一批重要成果。中国专利公告号为CN203360188 U，名为“双电场湖水除藻增氧装置”的发明阐述了安装在湖边的一个小型化的除藻曝气装置。该装置的缺点是只能安置在岸边，不能安放在水体中心除藻，而且处理量很小，只适用于池塘等小型水域。专利公告号为CN102616894 B，名为“一种去除给水水体中藻类的管道式电化学除藻设备”的发明阐述了一种管道式电化学除藻的装置。但是管道中的电极呈网状，电极板间距很小，若水体中颗粒物比较多，很容易引起电极板堵塞或者电路短路。专利公告号为CN101486499 B，名为“一种太阳能光电催化氧化水中有机物的装置”的发明利用TiO₂的光催化性能降解水中有机质，但是进水对催化材料的负面影响比较大，对进水要求高，不耐负荷冲击。

实用新型内容

在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性 概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本实用新型实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种结构简单，工作时间长，运行成本低廉，除去水中的有机物效果好的利用光电催化降解水中有机物的装置。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种利用光电催化降解水中有机物的装置，包括浮体，所述浮体上方设有太阳能光伏电板，所述浮体下方连接第一支架，所述第一支架连接两个间隔设置的电极板，一个所述电极板通过导线连接所述太阳能光伏电板的正极，另一个所述电极板通过导线连接所述太阳能光伏电板的负极。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型将太阳能转化为电能，利用转化的电能降解水中有机物，具有结构简单，电源廉价，工作时间长，运行成本低廉，除去水中的有机物效果好的优点，可以极大地提高普通电化学法除去水中的有机物的适应性，为电化学法除去水中有机物技术的进一步完善和实用化提供了可能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种利用光电催化降解水中有机物的装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种利用光电催化降解水中有机物的装置的结构示意图。

附图标记：

1-浮体；2-第一支架；3-电极板；4-浮体；5-导线；6-固定架；7-金属片；8-通孔；9-第二支架，90-滑槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，一种利用光电催化降解水中有机物的装置，包括浮体4，浮体4上方设有太阳能光伏电板1，浮体4下方连接第一支架2，第一支架2连接两个间隔设置的电极板3，一个电极板3通过导线5连接太阳能光伏电板1的正极，另一个电极板3通过导线5连接太阳能光伏电板1的负极。

本实用新型利用太阳能转化的电能降解水中有机物，结构简单，工作时间长，运行成本低廉，除去水中的有机物效果好，并且反应迅速，二次污染少，易于实施，适用于环保行业。

本实施例中，进一步还包括第二支架9，浮体4位于第二支架9内，第一支架2连接第二支架9。

本实用新型第二支架用来支撑和固定浮体，第二支架的内部正好能安置浮体。

本实施例中，为方便连接，第一支架2和第二支架9的之间通过4块相同的金属片7固定连接。

本实施例中，为了结实耐用，第一支架2和第二支架9为金属支架，为了整体结构的合理性，及导线的方便连接，第一支架2和第二支架9的结构相同，均为上端开口的方形金属支架。

本实施例中，电极板3通过固定架6固定在第一支架2的内侧。电极板3通过固定架6与第一支架2相连。

参见图2，本实施例中，第二支架9底部设有两个滑槽90，每个滑槽90对应设置一第一支架2，一个第一支架2一端设置在滑槽90内，另一端 固定连接电极板3。

本实用新型针对不同的有机物水体，可以选用不同间距的两个电极板，改变两电极板之间的距离，通过两个电极板间距的改变可提高去除效率。改变距离的两个电极板再固定在图1所示的第一支架上，或者采用本实用新型如图2所示的装置，两个电极板通过第一支架2能够进行调整。

本实施例中，第一支架2为绝缘三脚架，所述绝缘三脚架的一个顶点能够在滑槽内滑动，并且能够通过螺丝固定在滑槽上，与所述顶点对应的另一个三角边，固定在相应的电极板上。

本实用新型的第一支架2为一可滑动的绝缘三脚架，第二支架9底部可对称刻有可滑动沟槽，即为滑槽，绝缘三脚架是硬质不会变形的，可用螺丝分别与上面的第二支架和下面电极板相连接，而第二支架可为板条状，中间刻有槽，放松螺丝，绝缘三角架可滑动，便于调整电极板间距和位置。

本实施例中，为了便于固定，太阳能光伏电板1嵌套在浮体4上。

本实施例中，浮体4上设有两个通孔8，每个通孔8内设有连接电池板3和太阳能光伏电板1的导线5。

本实用新型在轻型耐腐蚀浮体上对应太阳能光伏电板正负极的引线处分别打两个直径约为0.3cm的小孔，以便将导线接入。

本实施例中，两个电极板3均为长方形。采用长方形电极板可减少阻塞、增大反应效率、水流畅通、便于更换；为了延长浮体的寿命，浮体4为轻型耐腐蚀浮体。轻型耐腐蚀浮体的材质可以选用轻质泡沫板或玻璃钢槽。

具体应用于水中时，将装置如图1的形式放入水中，上层的第二支架9由于其骨架内部充满浮体会漂浮在水面上，而下层的第一支架2完全浸没于水中。又因为下层第一支架2比较重，保证了整个装置的平衡性，使得装置漂浮在水中受水流冲击和风浪影响很小。

本实用新型的原理：在使用过程中，将太阳能转化为电能，利用转化的电能快速，有效，方便，经济地降解水中有机物。通过太阳的照射，使得太阳能光伏电板1工作，向电极板3供电，电极板3通过电子轰击作用，部分将水转化为·OH等具有强氧化性的活性物质，分解水中有机物，以达到去除水中有机物的目的。

本实用新型的装置具有结构简单，便于制造安装，工作时间长，运行成 本低廉，除水中有机质，还能大幅增加水体中透明度等优点，可以极大地提高普通电化学去除有机质的适应性，而且可以多个装置组同时工作，工作量大，也可用于大型水域。

在本实用新型上述各实施例中，实施例的序号仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本实用新型的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本实用新型的等效方案。同时，在上面对本实用新型具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本实用新型及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本实用新型的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本实用新型的公开内容将容易理解，根据本实用新型可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (10)

1.一种利用光电催化降解水中有机物的装置，其特征在于，包括浮体，所述浮体上方设有太阳能光伏电板，所述浮体下方连接第一支架，所述第一支架连接两个间隔设置的电极板，一个所述电极板通过导线连接所述太阳能光伏电板的正极，另一个所述电极板通过导线连接所述太阳能光伏电板的负极。

2.根据权利要求1所述的利用光电催化降解水中有机物的装置，其特征在于，还包括第二支架，所述浮体位于第二支架内，所述第一支架连接所述第二支架。

3.根据权利要求2所述的利用光电催化降解水中有机物的装置，其特征在于，所述第一支架和第二支架的之间通过4块相同的金属片固定连接。

4.根据权利要求3所述的利用光电催化降解水中有机物的装置，其特征在于，所述第一支架和第二支架为金属支架，所述第一支架和第二支架的结构相同，均为上端开口的方形金属支架。

5.根据权利要求4所述的利用光电催化降解水中有机物的装置，其特征在于，所述电极板通过固定架固定在第一支架的内侧。

6.根据权利要求2所述的利用光电催化降解水中有机物的装置，其特征在于，所述第二支架底部设有两个滑槽，每个滑槽对应设置一第一支架，一个所述第一支架一端设置在滑槽内，另一端固定连接电极板。

7.根据权利要求6所述的利用光电催化降解水中有机物的装置，其特征在于，所述第一支架为绝缘三脚架，所述绝缘三脚架的一个顶点能够在滑槽内滑动，并且能够通过螺丝固定在滑槽上，与所述顶点对应的另一个三角边，固定在相应的电极板上。

8.根据权利要求1-6任一项所述的利用光电催化降解水中有机物的装置，其特征在于，所述太阳能光伏电板嵌套在所述浮体上。

9.根据权利要求8所述的利用光电催化降解水中有机物的装置，其特征在于，所述浮体上设有两个通孔，每个通孔内设有连接电池板和太阳能光伏电板的导线。

10.根据权利要求8所述的利用光电催化降解水中有机物的装置，其特征在于，两个所述电极板均为长方形，所述浮体为轻型耐腐蚀浮体。