CN211546207U - 一种反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置，反渗透设备的出水口一端设有废水调节池，管路一端插入废水调节池内，另一端通过水泵与电解槽连接，所述的反渗透设备的结构为：罐体内设有过滤层结构，罐体两侧壁分别设有进水口和出水口。废水经过多级过滤，过滤效果好。反渗透设备为废水的预处理部分，主要是去除废水中的悬浮颗粒物，防止悬浮粒子对光催化体系中紫外光的吸收和阻挡，进而影响光催化氧化的效果。

Description

一种反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域中的高级氧化技术，涉及一种反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置。

背景技术

随着科学技术的进步和工业技术的不断发展，特别是在化工、材料、石油等方面。在经济不断繁荣的同时也产生大量有毒有害的废水，对生态系统产生严重影响，危害人体健康。相对于普通的生活废水，工业印染废水具有成分复杂、有毒有害成分多、难降解等特点。目前处理这类废水技术有限，多采用生物处理的方法，但是传统的生化处理工艺很难达标排放。

光催化氧化技术是近几十年来国内外学者最关注的水处理技术之一，因为光催化技术具有无二次污染、价格低廉等特点。光催化降解废水的原理是：TiO₂等半导体材料在紫外光的照射下，其价带上的电子被激发到导带上，产生电子-空穴对，在水中生成羟基自由基、氧自由基等活性物质，因此具有很强的氧化还原能力，另外，大量实验研究表明，二氧化钛具有良好的抗光腐蚀性和光催化活性，而且化学性质稳定、价格低廉、无毒无害，是目前应用最广泛的光催化材料。但是半导体材料其响应的波长均处于小于在400nm的紫外光区域，对可见光的利用率很低。

电催化氧化技术也是一种高效清洁的降解有机污染物的水处理技术，其具有氧化分解能力强、运行耗能低、环境友好等特点。电催化氧化降解废水的原理是：通过外部电源供电在反应槽内形成直流电场，使反应槽内填充的催化剂在电场作用下感应带电、形成粒子电极，在反应槽主电极和粒子电极的电解及催化作用下，反应槽内水中的溶解氧被转化生成强氧化剂羟基自由基（·OH），通过羟基自由基可氧化分解废水中难降解的有机物，使之转化为CO₂和H₂O。羟基自由基是一种活性极高的粒子，能够无选择的氧化各种有机物并使之矿化。但目前对电催化氧化的开发还不够充分，电催化反应的电能利用率低、可调节性差等缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置，为了改善光催化氧化技术和电催化氧化技术所面临的问题，本装置通过强氧化技术的集成，能够有效去除废水中难降解的有机物，降解其生物毒理性，提高可生化性，也可以作为废水深度氧化技术，把难降解有机物氧化为CO₂和H₂O，使之无害化。

为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下：一种反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置，反渗透设备的出水口一端设有废水调节池，管路一端插入废水调节池内，另一端通过水泵与电解槽连接，所述的反渗透设备的结构为：罐体内设有过滤层结构，罐体两侧壁分别设有进水口和出水口。废水经过多级过滤，过滤效果好。反渗透设备为废水的预处理部分，主要是去除废水中的悬浮颗粒物，防止悬浮粒子对光催化体系中紫外光的吸收和阻挡，进而影响光催化氧化的效果。

所述的电解槽内设置有阳极电极板和阴极电极板，电解槽上设有对应的可拆卸的盖体，盖体上安装有紫外灯，盖体上设有铜制材料，铜制材料位置与阳极电极板和阴极电极板分别对应，铜制材料通过电源控制器分别与电源正负极连接。

所述的过滤层结构由网状隔板、石英砂过滤层、活性炭过滤层和离子交换树脂层组成，网状隔板为平行设置，下方隔板位于进入口上方，上方隔板位于出水口下方，两平行网状隔板之间从下至上依次铺设有石英砂过滤层、活性炭过滤层和离子交换树脂层。

所述的盖体上平行设置有若干个紫外灯。

所述的电解槽内加入二氧化钛光催化剂。

所述阳极电极板为至少负载一种贵金属的钛基材料，所述阴极电极板为镍板或不锈钢板。

所述的贵金属为氧化钛、氧化铅或氧化锡。

本实用新型带来的有益效果为：反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置，主要由反渗透设备、调节池和光电催化氧化设备组成。废水首先通过进水口进入反渗透设备，依次流过网状隔板、石英砂过滤层、活性炭过滤层、离子交换树脂层，然后进入废水调节池。废水经过多级过滤，过滤效果好。反渗透设备为废水的预处理部分，主要是去除废水中的悬浮颗粒物，防止悬浮粒子对光催化体系中紫外光的吸收和阻挡，进而影响光催化氧化的效果。

预处理后的废水储存在调节池内，当废水经过一段时间的汇集到一定体积时，由管路和加压水泵使预处理后的废水进入光电催化氧化处理设备，调节池可以使电解槽内废水处理达到一定标准排出后再进水，从而提高废水处理效果。

光电催化处理设备由电解槽、阳极电极板、阴极电极板、二氧化钛光催化剂、与电解槽相符合的盖体、紫外灯、铜制材料、电源控制器和外接电源组成，废水进入电解槽内，阳极板和阴极板分别和电源正负极连接，形成一个电催化氧化区域，废水中污染物在阳极板和阴极板表面发生电化学反应；同时，电解槽内有二氧化钛光催化剂，反应槽上部的紫外灯作为光源，在紫外光作用下发生光催化反应，进一步提高反应速率，外直流电源也可以降低二氧化钛光催化剂电子和空穴的复合率，催化氧化效率得到很大的提高，从而实现了电催化氧化与光催化氧化技术的复合作用。

紫外灯的电源和电源正负极连接部分均在盖体上，当盖体盖到电解槽上时，阳极电极板连接电源正极，阴极电极板连接电源负极，当连接直流电源并打开电源控制器时，紫外灯亮起、阴阳极板与电源负正极连通，光催化反应和电催化反应同时进行，这样整个反应装置即减少一个外加电源，又光电催化反应产生协同作用。

紫外灯的使用寿命长且能电低，将其安装在电解槽盖体上，设备装置简单，安装修理灵活，效率高，可实现废水的快速高效降解。

附图说明

图1为反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置结构示意图。

图2为盖体结构结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置，反渗透设备的出水口7一端设有废水调节池8，管路9一端插入废水调节池8内，另一端通过水泵10与电解槽11连接，所述的反渗透设备的结构为：罐体20内设有过滤层结构，罐体20两侧壁分别设有进水口1和出水口7。

所述的电解槽11内设置有阳极电极板13和阴极电极板14，电解槽11上设有对应的可拆卸的盖体15，盖体15上安装有紫外灯17，盖体15上设有铜制材料，铜制材料位置与阳极电极板13和阴极电极板14分别对应，铜制材料通过电源控制器18分别与电源19正负极连接。

所述的过滤层结构由网状隔板3、石英砂过滤层4、活性炭过滤层5和离子交换树脂层6组成，网状隔板3为平行设置，下方隔板位于进入口1上方，上方隔板位于出水口7下方，两平行网状隔板之间从下至上依次铺设有石英砂过滤层4、活性炭过滤层5和离子交换树脂层6。

所述的盖体15上平行设置有若干个紫外灯17。

所述的电解槽11内加入二氧化钛光催化剂12。

所述阳极电极板13为至少负载一种贵金属的钛基材料，所述阴极电极板14为镍板或不锈钢板。贵金属为氧化钛、氧化铅或氧化锡。

废水通过进水口1自下而上进入反渗透设备，若废水中含有较大颗粒物或能沉降的物质，会沉积在反渗透设备下底板2上面，下底板为可拆卸装置，可随时进行清理，废水进入反渗透设备后依次流过网状隔板3、石英砂过滤层4、活性炭过滤层5、离子交换树脂层6，通过出水口7进入废水调节池8。通过石英砂过滤层4、活性炭过滤层5和离子交换树脂层6的吸附过滤作用去除废水中的悬浮物质。因为进水为从下向上，需克服重力和过滤装置的阻力，所以从反渗透设备中出水相对较慢，设置废水调节池8的目的就是汇集从反渗透装置中出来的废水，废水达到一定量后在通过管道9和水泵10加压进入电解槽11内，在进行光电催化反应。废水进在电解槽内同时进行光电催化反应。至少负载一种贵金属的钛基材料的阳极电极板13和镍板或不锈钢板等的阴极电极板14在外接电源的作用下产生强氧化剂羟基自由基（·OH）降解废水，同时二氧化钛光催化剂在紫外光的波长下产生电子-空穴对降解废水，外直流电源也可以降低二氧化钛光催化剂电子和空穴的复合率，催化氧化效率得到进一步提高，从而实现光电协同催化氧化的过程。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置，其特征在于：反渗透设备的出水口一端设有废水调节池，管路一端插入废水调节池内，另一端通过水泵与电解槽连接，所述的反渗透设备的结构为：罐体内设有过滤层结构，罐体两侧壁分别设有进水口和出水口。

2.如权利要求1所述的反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置，其特征在于：所述的电解槽内设置有阳极电极板和阴极电极板，电解槽上设有对应的可拆卸的盖体，盖体上安装有紫外灯，盖体上设有铜制材料，铜制材料位置与阳极电极板和阴极电极板分别对应，铜制材料通过电源控制器分别与电源正负极连接。

3.如权利要求2所述的反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置，其特征在于：所述的过滤层结构由网状隔板、石英砂过滤层、活性炭过滤层和离子交换树脂层组成，网状隔板为平行设置，下方隔板位于进入口上方，上方隔板位于出水口下方，两平行网状隔板之间从下至上依次铺设有石英砂过滤层、活性炭过滤层和离子交换树脂层。

4.如权利要求2所述的反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置，其特征在于：所述的盖体上平行设置有若干个紫外灯。

5.如权利要求1所述的反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置，其特征在于：所述的电解槽内加入二氧化钛光催化剂。

6.如权利要求2所述的反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置，其特征在于：所述阳极电极板为至少负载一种贵金属的钛基材料，所述阴极电极板为镍板或不锈钢板。

7.如权利要求6所述的反渗透联合光电催化氧化处理印染废水的装置，其特征在于：所述的贵金属为氧化钛、氧化铅或氧化锡。

Images