CN206843124U - 一种新型光催化氧化污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型光催化氧化污水处理装置。本装置主体包括反应腔室、催化填料带、紫外灯管和罗茨鼓风机。所述反应腔室两侧分别设有进水渠和出水渠，两端分别设有进气口和溢流口，顶部开有尾气排放管。所述反应腔室底部铺设纳米微曝气管，由所述罗茨鼓风机提供曝气，罗茨风机进气口与顶部尾气排放孔通过风管相连。反应腔室内催化填料带缠绕在传动轴上，由驱动电机带动驱动轴，驱动轴带动传动轴转动。所述反应腔室内安装有紫外灯管阵列及反光材料，提供及增强催化氧化反应光源。所述反应腔室内配有多级喷头，便于催化氧化填料带的清洗。本装置光催化氧化效率高、出水效果好、无二次大气污染物产生，占地面积小、操作简单、运行稳定、维护方便。

Description

一种新型光催化氧化污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理设备技术领域，具体属于一种新型光催化氧化污水处理装置。

背景技术

工业废水，尤其是在制药、精细化工等诸多领域产生的有毒有害难降解工业废水，造成的水环境污染早已被广泛重视，但如何达标排放一直都是困扰水处理行业的技术难点。传统工业废水处理方法不仅不能有效去除污染物，还容易在处理过程中产生二次污染，且其一般适用范围比较狭窄，仅限某种特定类型污染物，同时还造价昂贵，运行成本高，效果不稳定，操作复杂，维护难度大，因此不适合大规模推广适用，无法连续快速运行。

现利用光催化氧化技术降解废水中污染物得到了越来越多人的关注，然对于现有光催化氧化装置而言，由于原水色度及二次污染等问题，一直使该技术难以推广并规模化应用，即，一方面由于某些原水色度高，影响紫外光穿透性能，降低光催化效率，致使运行不稳定，处理不达标；另一方面在光催化氧化原水的同时，也会使反应腔室的气体发生反应，产生多种中间产物排至室外，造成二次污染。

因此，具体而言，以上两项是目前光催化氧化技术领域亟待解决的瓶颈问题。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种新型光催化氧化污水处理装置，不仅能有效解决原水色度大导致光穿透受阻，进而使水的光催化氧化效率低的问题，还大大简化了操作流程，避免过程中产生的二次污染，稳定运行，保证出水水质。该实用新型的推广与应用，能有效促进我们工业废水环保领域的发展。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为。

一种新型光催化氧化污水处理装置包括。

一个密闭的反应腔室，所述反应腔室两侧配有进水渠和出水渠，原水经进水渠配水至反应腔室内，由驱动电机带动缠绕在驱动轴及传动轴上的催化填料带垂直于液面连续转动。所述反应腔室内顶部阵列布设有若干紫外灯管提供光源，所述紫外灯管是垂直及水平阵列式分布于反应腔室内顶的，增强光照效率，并于水面上传动轴下方涂设反光材料，增强光源，提高光催化效率。所述反应腔室底部装有纳米微曝气管，所述纳米微曝气管铺设反应腔室底部，曝气反应时不仅能充分混合反应腔室内原水，也可为光照条件下臭氧发生提供物质基础。所述光催化氧化反应腔室除尾气排放口外，其余均是密闭的，且尾气排放管通过风管接入罗茨风机进口，因此，在进行曝气时，整体形成内循环，无多余废气外排。

在所述反应腔室四周设有检修平台，方便在设备发生堵塞或故障时，人工检修。

该装置通过进水渠将原水配水至反应腔室内，催化填料带转动将难降解颗粒物吸附至其表面，可省去紫外光穿透水面的障碍，大大提高紫外光催化氧化效率，降解完成后，催化填料带得到再生，然后转到水中，在底部纳米微孔曝气管的扰动下，填料带再进一步获得再生，并重新吸附进入下一个循环。

对原水的催化氧化反应过程中产生的废气，经过风管连接罗茨风机，打入反应腔室，进行内循环，在必要情况下也可以抽取外部的新鲜空气以提升含氧量，那则对光催化氧化过程中产生的尾气如VOCs等也可进行降解，真正实现零排放，无二次污染。

所述反应腔室内部一端设有喷头，当该装置反应一段时间后，可以打开喷头冲洗，减轻人工操作劳动强度，并延长催化填料带的寿命。

所述反应腔室水力停留时间和光催化氧化时间，在本装置中，可以实现完全分开，根据排放标准区别，通过调节进水流量及电机转速控制处理效果。

所述反应腔室内催化填料带在原水中可催化回流的臭氧、自由基与废水中的有机质等发生催化氧化，促进液膜光催化、气象光催化剂废水中的类芬顿催化氧化。

作为优选，所述反应腔室容积、紫外灯管分布数量、反光材料厚度等均可参考不同废水处理标准进行人为化调整。

作为优选，所述催化填料带可采用单循环和多循环形式。

作为优选，所述催化填料带可采用绳子、布质、毡质、网质、柱状等多种形式。

作为优选，所述催化填料带可采用玻璃纤维附着活性炭、稀有金属催化剂、纳米二氧化钛等。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

附图1是本实用新型上层平面图。

附图2是本实用新型下层平面图。

附图3是附图2的A-A剖面图。

附图4是附图2的B-B剖面图。

附图5是催化填料带的一种缠绕方式。

附图6是催化填料带的一种缠绕方式。

附图7是催化填料带的一种缠绕方式。

附图8是催化填料带的一种缠绕方式。

附图9是催化填料带的一种材质形式。

附图10是催化填料带的一种材质形式。

附图11是催化填料带的一种材质形式。

附图12是催化填料带的一种材质形式。

具体实施方式

参见附图，本发明提供了一种新型光催化氧化污水处理装置，以达到对不同类型污水中污染物成分复杂的多样化处理。

为使本发明实例的目的、技术路线和优点更加清楚，下面将结合本发明实例的附图，对本发明实例中的技术方案进行清楚地、完整地描述。

如附图1-附图4所示，原水经进水渠（1）配水至反应室（3）中至溢流口（10）以下，开启紫外灯管（8）提供光源，紫外灯管（8）是垂直及水平阵列式分布于反应腔室（3）内顶的，打开罗茨风机（13），空气由进气口（2）进入反应室（3），进气通过反应室底部纳米微曝气管（4）曝气，反应室（3）设有一排气口（11），其余均是密闭的，且尾气排放管通过风管接入罗茨风机（13）进口，整体形成内循环，无多余废气外排，打开驱动电机（6），连动驱动轴（7），带动传动轴（15）及催化填料带（5）转动，催化填料带（5）的转动，将表面吸附的原水中难降解污染物带出水面，在紫外灯管阵列（8）的光照下，发生催化氧化反应，催化氧化原水中的难降解有机污染物，避免了因原水中较大的色度及固体悬浮颗粒物阻碍了紫外灯的水下穿透，降低催化效率。

反应室（3）顶部设有一排气口（11），其余均是密闭的，而罗茨风机（13）进气口通过空气管（19）与密封的反应室（3）尾气排放管（11）相连，所以，罗茨风机（13）的鼓风曝气作用在进行混合搅拌进入反应室（3）的原水、提供空气源，并促进光催化氧化的同时，也会促使光催化氧化反应过程中反应室（3）内可能产生的且未在第一次反应中全部降解的VOCs等二次污染物进行内循环，持续进入反应室（3）发生催化氧化，直至产生的二次污染完全消除，在必要的时候，也可以适当补充空气。

反应一段时间后，可打开喷头（12）冲洗催化填料带，使催化填料带（5）再生，提高催化填料带吸附原水中固体颗粒物效率。

在反应室（3）四周设置检修平台（17）可供日常巡视及设备故障检修时操作使用。

催化填料带（5）在反应室（3）内有不同种的缠绕方式，旨在增加催化填料带（5）在反应室（3）内转动时的浸没面积，提高催化效率，附图5-8为本装置催化填料带可采用的缠绕方式，分述如下。

附图5表示的是催化填料带（5）在反应室内（3）内的一种缠绕形式，上下各一个传动轮，传动轮横轴均固定在反应腔室内，选择其中一个传动轮作为驱动轮，另一个传动轮为从动轮，驱动轮转动带动催化填料带，循环往复。

附图6表示的是催化填料带（5）在反应室（3）内的一种缠绕方式，上方有两个传动轮，下方有一个传动轮，各传动轮横轴均固定在反应室（3）内，选择其中一个传动轮作为驱动轮，其余均为从动轮，驱动轮转动带动催化填料带转动，循环往复。

附图7表示的是催化填料带（5）在反应室（3）内的一种缠绕方式，上方有两个传动轮，中层有一个传动轮，下层有两个传动轮，传动轮横轴均固定在反应室（3）内，选择一个传动轮作为驱动轮，其余均为从动轮，驱动轮转动带动催化填料带转动，循环往复。

附图8表示的是催化调料带（5）在反应室（3）内的一种缠绕方式，上方有两个传动乱，中间有两个传动轮，下方有三个传动轮，传动轮横轴均固定在反应室（3）内，转动带动催化填料带，循环往复，上方选择一个传动轮作为驱动轮，其余作为从动轮。

根据本装置的特点，催化填料带（5）并不限于以上几种缠绕方式外，还可以有其它缠绕方式。

本装置的催化填料带（5）可以采用不同的构成形式，附图9-12为本装置催化填料带可以采用的构成形式，分述如下。

附图9表示的是催化填料带（5）的一种绳式构成形式。

附图10表示的是催化填料带（5）的一种布质构成形式。

附图11表示的是催化填料带（5）的一种毡质构成形式。

附图12表示的是催化填料带（5）的一种柱状构成形式。

根据本装置的特点，催化填料带（5）并不限于以上几种构成形式，还可以有其它构成形式。

当然，所描述的实例仅是本发明一部分实例，并非代表全部，也非对本实用新型的保护限定，基于本实用新型的实施例，本领域普通专业技术人员在没有做出创造性劳动前，依据本实施例的设计思路所做的同能变化，所获得的其他实施例，均落入本案的保护范围。

Claims (6)

1.一种新型光催化氧化污水处理装置，其特征在于包括光催化氧化反应腔室、催化填料带、驱动电机、紫外灯管和罗茨风机，所述反应腔室两侧分别设有进水渠和出水渠，两端分别开有进气口和溢流口，顶部配有尾气排放口，所述反应腔室内底部铺设纳米微曝气管，所述纳米微孔曝气管从进气口由罗茨风机提供曝气，所述催化填料带由驱动电机带动驱动轴，并缠绕在传动轴上不断转动，所述反应腔室内部液面以上布置紫外灯管及反光材料，提供并增强光催化氧化反应时光源，所述反应腔室顶部尾气排放孔与罗茨风机进口通过风管相连，形成内循环，所述反应腔室内部布置有冲洗喷头，冲洗光催化氧化填料带。

2.根据权利要求1所述的一种新型光催化氧化污水处理装置，其特征在于：所述光催化氧化反应腔室除尾气排放口外，其余均是密闭的，且尾气排放管通过风管接入罗茨风机进口，整体形成内循环，无多余废气外排。

3.根据权利要求1所述的一种新型光催化氧化污水处理装置，其特征在于：所述催化填料带并非是固定于反应腔室内，而是由驱动电机带动，于液面上下往复转动。

4.根据权利要求1所述的一种新型光催化氧化污水处理装置，其特征在于：所述紫外灯管是垂直及水平阵列式分布于反应腔室内的，且于传动轴内侧布有反光材料，最大限度地提升光催化氧化光照效率。

5.根据权利要求1所述的一种新型光催化氧化污水处理装置，其特征在于：所述纳米微曝气管铺设反应腔室底部，曝气反应时不仅能充分混合反应腔室内原水，也可为光照条件下臭氧发生提供物质基础。

6.根据权利要求1所述的一种新型光催化氧化污水处理装置，其特征在于：所述反应腔室四周设有检修平台。