CN204675857U - 一种高效的光催化水处理循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效的光催化水处理循环系统，该设备包括光催化反应器、水池、循环泵、控制阀、液体流量计，光催化反应器由两个不同直径的圆柱筒同轴安装在一起，内层圆柱筒由涂覆光催化剂和吸附剂复合材料的支撑网构成，支撑网外是与其同轴的外壳，外壳的两侧设置进水口和出水口，进水口与液体流量计相连，出水口与水池相连，紫外灯固定在支撑网和外壳之间，也可以固定在支撑网内部。该系统可循环处理水体，大大提高光催化反应的效率，保证了水体净化效率的稳定性，且灵活可控，方便拆卸。

Description

一种高效的光催化水处理循环系统

技术领域

本发明属于环境工程中的水污染控制领域，涉及到一种高效的光催化水处理循环系统。

背景技术

光催化技术用于水体消毒的原理是，利用光子诱导产生的强氧化性空穴或与水反应生成的羟基自由基分解破坏菌类等微生物的细胞壁或细胞膜结构，使细胞质流出，流出的细胞质以及遗传物质经光催化作用后也都被氧化分解，最终导致微生物的死亡。此外，光催化技术还可以用来去除水体中的有机物，由光子诱导产生的强氧化性空穴或与水反应生成的羟基自由基可以破坏有机物中碳-碳键和苯环等化学键，从而达到分解有机物的目的。运用光催化技术对水体进行消毒的优势在于，环境友好，无二次污染，能够氧化分解绝大多数细菌、微生物和有机物。

在光催化水处理领域中，光催化剂的形式，目前主要分为两种：悬浮型光催化剂以及负载型光催化剂。在实际应用中，悬浮型光催化剂的活性更高，与水体中微生物、有机污染物等接触更充分，因此净化效果更好；缺点是催化剂回收困难，并且不适用于连续反应。而负载型光催化的优势在于解决了悬浮式光催化剂回收困难的问题，但主要问题是催化剂与水体中微生物接触不充分，更重要的是由于遮蔽效应导致紫外线往往不能充分照射到负载催化剂上导致反应不充分，催化活性不高。

申请号201520253454.X的专利讲述了一种新型光催化水处理设备，利用控制阀和液体流量计控制水流量，不致使水和紫外灯直接接触，结合使用可转动的光催化反应器和催化剂/吸附剂复合材料涂覆于反应器内部，完成从吸附到催化一个完整的水处理过程，很好地解决了一般光催化水处理设备中紫外灯浸没于污水中产生的屏蔽效应，净化效率可以大大提高，但缺点是不能循环处理，因而反应不能充分进行，净化效率不能保持稳定。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是解决现有光催化水处理设备中净化效率不能保持稳定的问题，在已有专利的装置上进行改进，进一步提高和稳定水处理净化效率。

一种高效的光催化水处理循环系统，包括光催化反应器1、水池2、控制阀6、液体流量计7，其中，光催化反应器1是两个不同直径的圆柱筒同轴安装在一起，内层圆柱筒工作时围绕中轴转动，外层圆柱筒两侧设置进水口和排水口，控制阀6和液体流量计7共同调节反应器内水流量保持紫外灯不与水体接触；其特征在于，光催化反应器1的内层圆柱筒由涂 覆光催化剂和吸附剂复合材料的支撑网17构成，支撑网17外是与其同轴的外壳18，外壳18的两侧设置进水口和出水口，进水口与液体流量计7相连，出水口与水池2相连，紫外灯固定在支撑网17和外壳18之间，所述系统还包括循环泵5。

所述紫外灯还可以固定在支撑网17内部。

所述光催化反应器的支撑网17的转动由电动机14驱动。

所述光催化反应器还包括由阀门控制的臭氧进气口9和臭氧出气口13，系统工作时放进一部分臭氧可以提高光催化反应的效率。

所述光催化反应器的外壳18上增设水体取样口11和控制阀10，用于检测水体。

所述系统还包括速度控制仪15，用于调节光催化反应器内层圆柱筒的转动速率。

所述光催化反应器的外层圆柱筒可以由耐腐蚀材料构成。

所述光催化反应器的外层圆柱筒的材料是不锈钢、玻璃、聚四氟乙烯中的一种。

本发明的有益效果是：1.在支撑网上涂覆光催化剂和吸附剂复合材料，支撑网的内外均可以安装紫外灯，水保持在外壳中流动不与紫外灯接触，光催化效率大大提高。

2.在系统工作时通入臭氧也保证了光催化效率的显著提高。

3.循环系统保证了水处理净化效率的稳定性，通过水体取样口可以时时检测水体的净化程度。

4.紫外灯的个数可根据水体的实际情况进行增减，安装灵活可控。

附图说明

图1为光催化水处理循环系统工艺流程图。

图2为光催化反应器的正视图。

图3为光催化反应器的左视图。

图中：

1光催化反应器 2水池 3控制阀-1 4出水口 5循环泵 6控制阀-2 7液体流量计 8控制阀-3 9臭氧进气口气口 10控制阀-4 11水体取样口 12控制阀-5 13臭氧出气口 14电动机 15速度控制仪 16紫外灯 17支撑网 18外壳 10出水阀 19中轴。

具体实施方式

下面结合技术方案和附图进一步说明本发明的实施例。

一种高效的光催化水处理循环系统，包括光催化反应器1、水池2、控制阀3、出水口4、循环泵5、控制阀6、液体流量计7、控制阀8、臭氧进气口9、控制阀10、水体取样口11、控制阀12、臭氧出气口13、电动机14、速度控制仪15，其中，光催化反应器1是两个 不同直径的圆柱筒同轴安装在一起，内层圆柱筒是由涂覆光催化剂和吸附剂复合材料的支撑网17构成，支撑网17工作时围绕中轴19转动，支撑网17的转动由电动机14驱动；外层圆柱筒即外壳18的两侧设置进水口和出水口，进水口与液体流量计7相连，出水口与水池2相连，外壳18还设有臭氧进气口9和臭氧出气口13，分别由控制阀-3和控制阀-5调节，其中臭氧进气口与外壳进水口相通，外壳18还包括水体取样口11，由控制阀-4调控；紫外灯固定在支撑网17和外壳18之间，工作时，控制阀-2和液体流量计5共同调节反应器内水流量保持紫外灯不与水体接触。

紫外灯还可以增设固定于中轴19处。

速度控制仪15，用于调节光催化反应器内层圆柱筒的转动速率。

当该系统工作时，关闭控制阀-1、控制阀-4、控制阀-5，打开控制阀-2、控制阀-3，水被循环泵由污水池2抽入到系统内，流经控制阀-2和液体流量计7，从进水口进入光催化反应器1中，由控制阀-2和液体流量计5共同调节反应器内水流量保持紫外灯不与水体接触。臭氧由臭氧进气口9进入光反应催化器内，通入一定量后可关闭控制阀-3。水进入光反应催化器后，水中的微生物和有机物附着于支撑网17上的光催化剂和吸附剂复合材料上，支撑网17在电机14带动下以一定速度旋转，在旋转过程中被支撑网内外固定的紫外灯光充分照射发生光催化反应产生强氧化性空穴或羟基自由基分解破坏细菌微生物的细胞壁或细胞膜结构和氧化有机物的苯环、碳-碳键等，导致微生物细菌的死亡和有机物的分解，分解物溶于水中，水流从外壳的出水口再次流回到水池2中，循环往复进行净化。当循环一定时间后，打开控制阀-5放出一部分臭氧；打开控制阀-4，从水体取样口11中抽取水体进行检测，若检测水达到净化标准，打开控制阀-1，将净化水从出水口放出，若未达到标准，继续循环净化。

Claims (8)

1.一种高效的光催化水处理循环系统，包括光催化反应器(1)、水池(2)、控制阀(6)、液体流量计(7)，其中，光催化反应器(1)是两个不同直径的圆柱筒同轴安装在一起，内层圆柱筒工作时围绕中轴转动，外层圆柱筒两侧设置进水口和排水口，控制阀(6)和液体流量计(7)共同调节反应器内水流量保持紫外灯不与水体接触；其特征在于，光催化反应器(1)的内层圆柱筒由涂覆光催化剂和吸附剂复合材料的支撑网(17)构成，支撑网(17)外是与其同轴的外壳(18)，外壳(18)的两侧设置进水口和出水口，进水口与液体流量计(7)相连，出水口与水池(2)相连，紫外灯固定在支撑网(17)和外壳(18)之间，所述系统还包括循环泵(5)。

2.如权利要求1所述的光催化水处理循环系统，其特征在于，所述紫外灯还可以固定在支撑网(17)内部。

3.如权利要求1所述的光催化水处理循环系统，其特征在于，所述光催化反应器的支撑网(17)的转动由电动机(14)驱动。

4.如权利要求1所述的光催化水处理循环系统，其特征在于，所述光催化反应器还包括由阀门控制的臭氧进气口(9)和臭氧出气口(13)。

5.如权利要求1所述的光催化水处理循环系统，其特征在于，所述光催化反应器的外壳(18)上增设水体取样口(11)和控制阀(10)，用于检测水体。

6.如权利要求1所述的光催化水处理循环系统，其特征在于，所述系统还包括速度控制仪(15)，用于调节光催化反应器内层圆柱筒的转动速率。

7.如权利要求1所述的光催化水处理循环系统，其特征在于，所述光催化反应器的外层圆柱筒可以由耐腐蚀材料构成。

8.如权利要求9所述的光催化水处理循环系统，其特征在于，所述光催化反应器的外层圆柱筒的材料是不锈钢、玻璃、聚四氟乙烯中的一种。