CN212713062U - 一种电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置，包括降解水箱、反光板、光源、曝气管、曝气风机、冷却循环水管、冷却水箱、循环泵、过滤器。本实用新型通过将抗生素废水送到降解水箱中，并从加料口加入电解锰渣，在光源照射以及曝气作用下对废水进行降解处理，整个体系反应活性高，达到以废治废的目的；电解锰渣是酸浸渣，省去加硫酸调pH的过程，大大节约了成本，并且电解锰渣在催化过程中活性组分的流失率较小；本装置设有的过滤器可回收电解锰渣，便于进一步资源化利用，本实用新型具有结构简单、操作方便的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置。
背景技术
农药、印染、化工等企业排放的有机废水含有各种各样的抗生素，抗生素产生的耐药性强的超级病菌在环境介质中传播会对人类健康产生巨大风险。这类有机废水污染物浓度高、成分复杂，难以用常规的物理、化学及生物方法处理。光Fenton技术是目前处理环境中有机污染物的一种重要技术，不仅简单便捷，绿色环保，而且反应速度快，氧化能力强。目前，针对这一问题开展的非均相光催化体系研究较多，但是，一般的非均相光催化剂价格较为昂贵，而且不利于回收，造成二次污染，增加了应用成本，在市场广泛应用较为困难。
电解锰渣是锰矿酸浸后的固体废弃物，我国已堆存电解锰渣量或已超1亿t，电解锰渣因产量大，污染物多，环境污染问题显得尤为突出。目前电解锰渣在市场上资源化利用并不广泛且添加量少，利用效率并不是很高。电解锰渣中有Fe、Mn等许多具有催化性能的过渡金属，可以作为光催化剂来使用，利用高级氧化技术降解抗生素废水，目前未见电解锰渣作为光催化剂处理抗生素废水的报道。为此，十分有必要研发一种电解锰渣作为光催化剂处理抗生素废水的装置。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置。
本实用新型的目的是这样实现的，包括降解水箱、反光板、光源、曝气管、曝气风机、冷却循环水管、冷却水箱、循环泵、过滤器，所述的降解水箱为倒U形结构，倒U形结构的两个脚部之间的间隙之侧面以及底部分别设有反光板，使间隙形成封闭的空腔结构，U形结构的两个脚部相对应的降解水箱顶部分别设有加料口，所述的光源设于空腔结构内，光源相对的降解水箱内侧面以及内顶面分别为透明结构，所述的曝气管分别设于倒U形结构的脚部内之底端，曝气管上均布有竖直朝上的曝气头，曝气管通过管道与曝气风机连接，所述的冷却循环水管布设于空腔结构内，所述的冷却循环水管的进水端与出水端分别穿出空腔结构的底部反光板，与冷却水箱连接，冷却循环水管设有循环泵，且循环泵位于空腔结构外，所述的降解水箱左侧下部设有进水管，降解水箱右侧设有排水管，排水管与过滤器进水端通过管道连接。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过将含有H2O2的抗生素废水送到降解水箱中，并从加料口加入电解锰渣，在光源照射以及曝气作用下，产生具有氧化降解作用的活性物种·OH对废水中的抗生素进行降解处理，整个体系反应活性高，达到以废治废的目的；电解锰渣是酸浸渣，省去加硫酸调pH的过程，大大节约了成本，并且电解锰渣在催化过程中活性组分的流失率较小；本装置设有的过滤器可回收电解锰渣，便于进一步资源化利用，本实用新型具有结构简单、操作方便的优点。
附图说明
图1为本实用新型的内部结构示意图；
图2为过滤器内部的结构示意图；
图3为图1还包括反应板插槽的结构示意图；
图4为反应板的结构示意图；
图中：1-降解水箱，2-反光板，3-光源，4-曝气管，5-曝气风机，6-冷却循环水管，7-冷却水箱，8-循环泵，9-过滤器，9a-过滤箱体，9b-过滤板，9c-过滤板插槽，9d-提手，10-加料口，11-进水管，12-排水管，13-排空阀，14-反应板插槽，15-反应板，16-通水孔，17-拉手。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。
如附图1~图4所示本实用新型包括降解水箱1、反光板2、光源3、曝气管4、曝气风机5、冷却循环水管6、冷却水箱7、循环泵8、过滤器9，所述的降解水箱1为倒U形结构，倒U形结构的两个脚部之间的间隙之侧面以及底部分别设有反光板2，使间隙形成封闭的空腔结构，U形结构的两个脚部相对应的降解水箱1顶部分别设有加料口10，所述的光源3设于空腔结构内，光源3相对的降解水箱1内侧面以及内顶面分别为透明结构，所述的曝气管4分别设于倒U形结构的脚部内之底端，曝气管4上均布有竖直朝上的曝气头，曝气管4通过管道与曝气风机5连接，所述的冷却循环水管6布设于空腔结构内，所述的冷却循环水管6的进水端与出水端分别穿出空腔结构的底部反光板2，与冷却水箱7连接，冷却循环水管6设有循环泵8，且循环泵8位于空腔结构外，所述的降解水箱1左侧下部设有进水管11，降解水箱1右侧设有排水管12，排水管12与过滤器9进水端通过管道连接。
优选地，所述的降解水箱1两侧下部分别设有排空阀13，通过排空阀13可将降解水箱1内的残余废水排空，便于本装置停机维护。
优选地，所述的进水管11有多个且上下平行设置，进水管11均为压力进水管，进水管11的管口与降解水箱1侧壁相切设置，进水管11的废水沿降解水箱1相切的方向进入降解水箱1中，使废水形成旋流，能够使电解锰渣迅速分散在废水中，提高反应效果。
优选地，所述的过滤器9包括过滤箱体9a、过滤板9b，过滤箱体9a内壁从左到右依次设有若干过滤板插槽9c，过滤板9b分别从过滤箱体9a顶部插口且沿过滤板插槽9c，插入过滤箱体9a内，过滤板9b顶部设有提手9d；当过滤板9b需要更换时，通过提手9d将过滤板9b取出并进行更换，一方面保障过滤效果，另一方面可对取出的过滤板9b回收电解锰渣。
优选地，所述的过滤板插槽9c、过滤板9b分别有三个，每隔20min进行一次收集锰渣的操作，具体是取出最左边的过滤板9b收集锰渣，同时将从左到右数第二个过滤板放到第一个过滤板插槽，第三个过滤板放到第二个过滤板插槽，将收集完收集锰渣的过滤板9b放到第三个过滤板插槽。
优选地，所述的降解水箱1顶部中央设有开口，开口上设有仓门，降解水箱1的倒U形结构的右脚部之内壁设有倾斜状的反应板插槽14，反应板插槽14上端延伸至降解水箱1顶部开口，下端延伸至倒U形结构的右脚部的右内壁，反应板15通过反应板插槽14插入降解水箱1内，反应板15上部为装料空腔，下部为实心结构，装料空腔外侧均布有通水孔16，装料空腔内装有电解锰渣，反应板15顶部设有拉手17，反应板15为透明材质，排水管12位于反应板15右侧；反应板15内装的电解锰渣粒径大于通水孔16直径，且加料口10加入的电解锰渣的粒径小于通水孔16直径；处理过程进入末期时，打开降解水箱1顶部仓门，将装有电解锰渣的反应板15通过反应板插槽14装入降解水箱1内；排水管12开始排水，排水过程中降解水箱1内的废水开始流经反应板15的上部，废水再次与反应板15内新鲜的电解锰渣进行反应，反应板15下部为实心结构，可将降解水箱1右侧曝气管4产生的上行空气导向反应板15的上部，空气进入反应板15上部装料空腔内参与反应，进一步增强废水处理效果；处理完毕后，将反应板15取出并清理其内的电解锰渣。
优选地，所述的装料空腔顶部设有加料仓门，装料空腔底部设有卸料仓门，加料仓门起到方便装料空腔加料的作用，卸料仓门起到方便装料空腔卸料的作用。
优选地，所述的反应板插槽14的倾斜角度为45°。
优选地，所述的进水管11设有流量计。
优选地，所述的进水管11、排水管12均设有阀门。
本实用新型工作原理和工作过程：将含有H2O2抗生素废水以一定流速通过进水管11进入降解水箱1中，同时通过加料口10向降解水箱1中投入一定量的电解锰渣，并且曝气风机5、光源3以及循环泵8开启，曝气头向降解水箱1内曝气，光源3透过透明结构照射降解水箱1内的废水，循环泵8将冷却水箱7内的冷却水不断在冷却循环水管6中循环，循环过程中使空腔结构降温，循环冷却水水温在10~20℃；废水经降解水箱1的倒U形结构的左脚部进入右脚部，废水与电解锰渣在曝气以及光源照射下，在降解水箱1的倒U形结构的左脚部以及右脚部内不断反应；反光板2一方面使空腔结构内形成不透光结构，另一方面当需要更换光源3时，将空腔结构的底部反光板2拆下，再更换光源3即可；降解水箱1的倒U形结构起到方便安装光源以及反光板的作用，同时方便后期对光源以及反光板维护；经处理的废水从排水管12排出并进入过滤器9中过滤电解锰渣；排水过程中，曝气管4可不断工作，便于降解水箱1内的锰渣与废水一起排出，从而方便通过过滤器9回收锰渣。
Claims (10)
1.一种电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置，包括降解水箱（1）、反光板（2）、光源（3）、曝气管（4）、曝气风机（5）、冷却循环水管（6）、冷却水箱（7）、循环泵（8）、过滤器（9），其特征在于所述的降解水箱（1）为倒U形结构，倒U形结构的两个脚部之间的间隙之侧面以及底部分别设有反光板（2），使间隙形成封闭的空腔结构，U形结构的两个脚部相对应的降解水箱（1）顶部分别设有加料口（10），所述的光源（3）设于空腔结构内，光源（3）相对的降解水箱（1）内侧面以及内顶面分别为透明结构，所述的曝气管（4）分别设于倒U形结构的脚部内之底端，曝气管（4）上均布有竖直朝上的曝气头，曝气管（4）通过管道与曝气风机（5）连接，所述的冷却循环水管（6）布设于空腔结构内，所述的冷却循环水管（6）的进水端与出水端分别穿出空腔结构的底部反光板（2），与冷却水箱（7）连接，冷却循环水管（6）设有循环泵（8），且循环泵（8）位于空腔结构外，所述的降解水箱（1）左侧下部设有进水管（11），降解水箱（1）右侧设有排水管（12），排水管（12）与过滤器（9）进水端通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置，其特征在于所述的降解水箱（1）两侧下部分别设有排空阀（13）。
3.根据权利要求1所述的电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置，其特征在于所述的进水管（11）有多个且上下平行设置，进水管（11）均为压力进水管，进水管（11）的管口与降解水箱（1）侧壁相切设置。
4.根据权利要求1所述的电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置，其特征在于所述的过滤器（9）包括过滤箱体（9a）、过滤板（9b），过滤箱体（9a）内壁从左到右依次设有若干过滤板插槽（9c），过滤板（9b）分别从过滤箱体（9a）顶部插口且沿过滤板插槽（9c），插入过滤箱体（9a）内，过滤板（9b）顶部设有提手（9d）。
5.根据权利要求4所述的电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置，其特征在于所述的过滤板插槽（9c）、过滤板（9b）分别有三个。
6.根据权利要求1所述的电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置，其特征在于所述的降解水箱（1）顶部中央设有开口，开口上设有仓门，降解水箱（1）的倒U形结构的右脚部之内壁设有倾斜状的反应板插槽（14），反应板插槽（14）上端延伸至降解水箱（1）顶部开口，下端延伸至倒U形结构的右脚部的右内壁，反应板（15）通过反应板插槽（14）插入降解水箱（1）内，反应板（15）上部为装料空腔，下部为实心结构，装料空腔外侧均布有通水孔（16），装料空腔内装有电解锰渣，反应板（15）顶部设有拉手（17），反应板（15）为透明材质，排水管（12）位于反应板（15）右侧。
7.根据权利要求6所述的电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置，其特征在于所述的装料空腔顶部设有加料仓门，装料空腔底部设有卸料仓门。
8.根据权利要求6所述的电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置，其特征在于所述的反应板插槽（14）的倾斜角度为45°。
9.根据权利要求1所述的电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置，其特征在于所述的进水管（11）设有流量计。
10.根据权利要求1所述的电解锰渣作为光催化剂降解抗生素废水的装置，其特征在于所述的进水管（11）、排水管（12）均设有阀门。
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