CN204958454U - 有机废水光催化降解装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种有机废水光催化降解装置。包括玻璃容器，玻璃容器内表面涂有铝箔，玻璃容器内设有紫外灯，紫外灯外设有中空的石英冷阱，石英冷阱内腔流入冷凝水，石英冷阱外设置表面涂有纳米级TiO2膜的螺旋状玻璃管，在玻璃容器的内壁与石英冷阱的外壁之间的空间内悬浮有颗粒状磁性复合纳米TiO2光催化剂，玻璃容器内部设有搅拌装置和曝气器，玻璃容器的底部外侧设有磁性吸附装置。本实用新型同时采用TiO2膜及磁性复合纳米TiO2光催化剂，具有光催化剂可重复利用、易回收的优点，同时设有搅拌装置和曝气器使溶液流动并与催化剂充分接触，提高了有机废水的光催化降解效率。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种有机废水光催化降解装置。
背景技术
工业污水和生活废水中都含有大量的有机污染物，尤其是工业污水中含有大量的有毒、有害物质。美国环保局公布了114种有机污染物，其中有60余种是卤代有机化合物，这些污染物用生物处理技术是难以消除的。采用TiO2光催化废水处理技术可将水中的烃类、卤代物、羧酸、表面活性剂、染料、含氮有机物、有机磷农药杀虫剂等有机污染物较快的完全氧化为H2O和CO2等无害物质。
TiO2光催化降解装置作为废水反应的场所直接影响光催化反应的效率，目前污水处理光催化装置主要有悬浮式和固定式，悬浮式反应器中，污染物与催化剂接触面积大，光催化效率较高，但悬浮态的纳米颗粒细小，不易被传统的分离方法所回收(如絮凝、沉淀等)，催化剂活性成分易损失，重复利用率低且排出液易产生二次污染，并影响水质测定的精确性；固定式可以很好的解决光催化剂的回收问题，但催化剂的比表面积大大减少，对光的利用率不高，且型状固定，不适于其他装置。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种有机废水光催化降解装置，催化剂易回收，水质测定结果精度高，光催化效率高。
本实用新型是这样实现的：一种有机废水光催化降解装置包括玻璃容器，玻璃容器上部设有进水口，下部设有出水口，出水口上设有止液阀，玻璃容器内设有紫外灯，紫外灯外设有中空的石英冷阱，在玻璃容器的内壁与石英冷阱的外壁之间的空间内悬浮有颗粒状磁性复合纳米TiO2光催化剂；玻璃容器内表面涂有铝箔，使得光的反射次数增多，从而使光源的利用率提高。
石英冷阱管壁设成中空，管壁上设有冷凝水进口和冷凝水出口，冷凝水用来冷却灯光产生的热量。
石英冷阱外设置螺旋状玻璃管，螺旋状玻璃管表面涂有纳米级TiO2膜。
玻璃容器中央设有搅拌装置，搅拌使溶液流动与催化剂充分接触，并通过控制搅拌速度提高光催化反应效率。
玻璃容器下部设有曝气器，曝气器可向反应体系通入空气或纯氧，通入空气或纯氧一方面使催化剂悬浮于反应液中，使固液相分布均匀，反应完全；另一方面氧气可加快有机物的降解速率。
玻璃容器的底部外侧设有磁性吸附装置，用于集中分离磁性复合纳米TiO2光催化剂。
本装置优点：1、螺旋状玻璃管表面涂有纳米级TiO2膜，使反应液和光催化剂的接触面积增大；2、颗粒状磁性复合纳米TiO2光催化剂，具有磁性，可悬浮于反应液中，增加了光催化剂的接触面积，提高光催化反应效率，同时催化剂易回收，可重复利用，无二次污染；3、实验证明磁性复合纳米TiO2光催化剂可循环使用10次以上；4、曝气和搅拌使溶液流动并与催化剂充分接触，固液相分布均匀，提高光催化反应效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中，1玻璃容器，2铝箔，3进水口，4出水口，5止液阀，6紫外灯，7石英冷阱，8螺旋状玻璃管，9冷凝水进口，10冷凝水出口，11，磁性复合纳米TiO2光催化剂，12磁性吸附装置，13搅拌装置，14曝气器，15阀门，16气泵。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。
参见图1，有机废水光催化降解装置，包括玻璃容器1，玻璃容器1内表面涂有铝箔2，铝箔2使得光的反射次数增多，从而提高光源的利用率，玻璃容器1上设有进水口3和出水口4，出水口4上设有止液阀5。
玻璃容器1内设有紫外灯6，紫外灯6置于石英冷阱7内。
石英冷阱7管壁设成中空，内腔流入冷凝水，管壁上设有冷凝水进口9和冷凝水出口10，冷凝水用来冷却灯光产生的热量，缓解温度升高对光催化降解反应的影响，石英冷阱7外部设有螺旋状玻璃管8。
螺旋状玻璃管8表面涂有纳米级TiO2膜，增加了光催化剂与反应液的接触面积，在玻璃容器1的内壁与石英冷阱7的外壁之间的空间填充颗粒状磁性复合纳米TiO2光催化剂11，磁性复合纳米TiO2光催化剂11具有磁性，可悬浮于反应液中，玻璃容器1的底部外侧设有磁性吸附装置12，用于集中分离磁性复合纳米TiO2光催化剂11，以备再次利用；同时使用纳米TiO2膜和磁性复合纳米TiO2光催化剂11两种形式的催化剂，一方面提高了光催化降解效率，另一方面可以回收并重复利用催化剂，减少了二次污染。
玻璃容器1内设有搅拌装置13，搅拌装置13使溶液流动并与催化剂充分接触，并通过控制搅拌速度提高光催化反应效率。
玻璃容器1内下部设有曝气器14，曝气器14通过阀门15连接气泵16，曝气器14可向反应体系通入空气或纯氧，使固液相分布均匀，反应完全，并加快有机物的降解速率。
待处理的有机废水经进水口3进入到玻璃容器1内，在紫外光照射和通气的条件下，TiO2光催化剂能够将废水中的有机污染物氧化为二氧化碳和水等无机小分子，达到降解废水的目的。
Claims (6)
1.有机废水光催化降解装置，其特征在于：包括玻璃容器，玻璃容器内设有紫外灯，紫外灯外面套有石英冷阱，石英冷阱管壁设成中空，管壁上部设置冷凝水进口和冷凝水出口，玻璃容器的内壁与石英冷阱的外壁之间的空间内填充颗粒状磁性复合纳米TiO2光催化剂，玻璃容器上部设有进水口，下部设有出水口，出水口上设有止液阀。
2.根据权利要求1所述的有机废水光催化降解装置，其特征在于，玻璃容器内表面涂有铝箔。
3.根据权利要求1所述的有机废水光催化降解装置，其特征在于，石英冷阱外设置螺旋状玻璃管，螺旋状玻璃管表面涂有纳米级TiO2膜。
4.根据权利要求1所述的有机废水光催化降解装置，其特征在于，所述玻璃容器内中部设有搅拌装置。
5.根据权利要求1所述的有机废水光催化降解装置，其特征在于，所述玻璃容器内中部设有曝气器，曝气器通过阀门连接气泵。
6.根据权利要求1所述的有机废水光催化降解装置，其特征在于，玻璃容器底部外侧设有磁性吸附装置，用于集中分离磁性复合纳米TiO2光催化剂。
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