CN212982525U - 一种光催化处理污废水的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于光催化处理污废水的装置。装置从整体上分为基本结构单元、进排水系统、日光单元、搅拌系统、曝气系统、自控单元和辅助光照系统。该装置适用于大规模光催化降解处理污废水。

Description

一种光催化处理污废水的装置

技术领域

本实用新型涉及一种光催化处理污废水的装置，尤其适用于环境保护工作的少流量、高浓度污废水的处理工作。

背景技术

目前，随着工业产业的不断快速发展，带来了各种难以处理的废水和污水，如高盐、高化学耗氧量(COD)、高硫、高氮、高氯、高络合物、高重金属含量等废水。传统的生物法、物理法和化学法等水处理工艺在面对这类污废水时难以取得满意的降解 COD效果。

光催化技术处理此类污废水具有下列优势：光催化具有绿色、环保的特点，降解产物为小分子矿化物、二氧化碳和水，不会带来二次污染。高效率的光催化降解可以利用太阳光和LED灯等可见光及紫外光的能量，极大降低成本。工艺设备占用场地小，工程成本低，既可作为完整降解工艺使用，也可以作为处理环节中关键的一步，与其它传统工艺连接。

然而，光催化降解还处于起步阶段，亟需高效率、低成本、适用于工业化大规模处理污废水的相关设备和装置。

本实用新型基于光催化剂材料，提出一种光催化污废水处理装置。

发明内容

本实用新型为适应光催化工艺进行污废水处理，提出一种光催化污废水处理装置。可以满足在各种不同的水体、水质、光照条件下进行污废水处理的工艺要求，特别是该装置适用于大规模光催化降解处理污废水。

技术方案

本实用新型所采用的技术方案是：装置具有圆形底或锥形底的三维结构为基本结构单元，其中布置有进排水系统、日光单元、搅拌系统、曝气系统、自控单元和辅助光照系统。

污废水由进水管进入装置，在搅拌系统的推流作用下与光催化剂充分混合，光能作用下的光催化剂不断降解污废水的污染物成为小分子矿化物、二氧化碳和水，有效降低污废水的COD和色度。曝气系统为反应提供足量的气体。辅助光照系统在外界自然光线不足时提供补充光照，反应器在夜间的工作主要由辅助光照系统支持。自控单元由可编程逻辑控制器(PLC)程序控制，可以完善地实现反应器的工艺工作。

有益效果

本实用新型所述的光催化污废水处理装置，适用于各类水体的污废水处理工作，可以满足在各种不同的水体、水质、光照条件下进行污废水处理的工艺要求，特别是大规模工业化生产的需要。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的纵剖面构造图。

图1中1.基本结构单元，2.进水口，3.辅助光照系统，4.日光单元，5.自控单元，6.曝气系统，7.搅拌系统，8.排水口，9.排污口，10.光催化剂。

具体实施方式

1)一种光催化处理污废水的装置，整体设备由基本结构单元、进排水系统、日光单元、搅拌系统、曝气系统、自控单元和辅助光照系统组成。基本结构单元是指由相应材料构造的三维结构，用以盛装待处理的污废水以及为光催化剂降解反应提供环境。三维结构包含并不仅限于立式、卧式；其外形结构特征包括并不仅限于：长方体、椭圆柱体、椭球体、球体以及以这些立体形状组合而成的三维结构。基本结构单元包含并不仅限于开放式、密闭式和半开放/密闭式。结构材料包含并不仅限于：不锈钢、碳钢、玻璃钢和有机复合材料。基本结构单元包含并不仅限于独立式结构以及车载式结构、或者牵引运动式结构。

2)进排水系统包括进水装置和排水装置；进水装置包括进水管路以及其它辅助设备，如水泵；降解目标水经进水装置进入设备内部；排水装置包括排水管路以及其它辅助设备，采用阀门进行控制，在完成降解工作后，将水排出设备。

3)光催化剂可以是粉体，也可以是负载在载体上，可以人工投加或者自动投加。

4)污废水由进水口进入反应器，在搅拌系统的推流作用下与光催化剂充分接触、混合。搅拌系统包含并不仅限于射流器、潜水泵、搅拌器，用于制造容器内部分流动状态，以便光催化剂能够与工艺水体充分地接触、混合，提高催化效果。

5)在光能作用下，不断将污废水中的污染物降解成为小分子矿化物、二氧化碳和水，有效降低污废水的COD和色度。其中，日光单元包含日光收集组件、太阳定向组件，保证最大程度的利用自然光的所携带的能量。

6)曝气系统为光催化反应提供足量的氧化性工艺气体。曝气系统包含并不仅限于曝气泵、曝气头、管路以及辅助设备，曝气气体包含并不仅限于空气、氧气、臭氧氧化性工艺气体，设备上方预留气管伸入水体合适位置进行曝气。

7)辅助光照系统在外界光线照度不足时提供补充光照，装置在夜间的工作主要由辅助光照系统支持。辅助光照系统，包含并不仅限于LED灯和UV灯，采取编组立体布置，用以在自然光照度不足情况下作为光照补充，或者在夜间运行时使用。一种典型的布置是在工艺水体上方以及将密封的LED灯或UV灯浸入工艺水体，多个灯编组立体布置形成工艺光环境。

8)自控单元采用可编程逻辑控制器(PLC)进行程序控制，根据现场不同的污废水情况调整工艺运行状态，使得装置能够发挥更大的能效，完善地实现反应器的工艺控制工作。

9)本实用新型所述的光催化处理污废水的装置，适用于各类水体的污废水处理工作，适于大规模的工业化生产。

Claims (11)

1.一种光催化处理污废水的装置，其特征是：整体设备由基本结构单元、进排水系统、日光单元、搅拌系统、曝气系统、自控单元和辅助光照系统组成。

2.根据权利要求1所述的一种光催化处理污废水的装置，其特征在于，所述的基本结构单元是指：由相应材料构造的三维结构，用以盛装待处理的污废水以及为光催化剂降解反应提供环境。

3.根据权利要求2所述的一种光催化处理污废水的装置，其特征在于，所述的基本结构单元的三维结构包含并不仅限于立式、卧式；其外形结构特征包括并不仅限于：长方体、椭圆柱体、椭球体、球体以及由这些立体形状组合而成的三维结构。

4.根据权利要求2所述的一种光催化处理污废水的装置，其特征在于，所述的基本结构单元由相应材料构造，包含并不仅限于：不锈钢、碳钢、玻璃钢和有机复合材料。

5.根据权利要求1所述的一种光催化处理污废水的装置，其特征在于，所述的基本结构单元，包含并不仅限于开放式、密闭式和半开放/密闭式。

6.根据权利要求1所述的一种光催化处理污废水的装置，其特征在于，所述的基本结构单元，包含并不仅限于独立式结构以及车载式结构、或者牵引运动式结构。

7.根据权利要求1所述的一种光催化处理污废水的装置，其特征在于，所述的搅拌系统，包含并不仅限于射流器、潜水泵、搅拌器，用于制造容器内部分流动状态，以便光催化剂能够与工艺水体充分地接触、混合，提高催化效果。

8.根据权利要求1所述的一种光催化处理污废水的装置，其特征在于，所述的曝气系统，包含并不仅限于曝气泵、曝气头、管路以及辅助设备，曝气气体包含并不仅限于空气、氧气、臭氧氧化性工艺气体，设备上方预留气管伸入水体合适位置进行曝气。

9.根据权利要求1所述的一种光催化处理污废水的装置，其特征在于，所述的日光单元，包含日光收集组件、太阳定向组件，保证最大程度的利用自然光的所携带的能量。

10.根据权利要求1所述的一种光催化处理污废水的装置，其特征在于，所述的辅助光照系统，包含并不仅限于LED灯和UV灯，采取编组立体布置，用以在自然光照度不足情况下作为光照补充，或者在夜间运行时使用，一种典型的布置是在工艺水体上方以及将密封的LED灯或UV灯浸入工艺水体，多个灯编组立体布置形成工艺光环境。

11.根据权利要求1所述的一种光催化处理污废水的装置，其特征在于，所述的自控单元，采用可编程逻辑控制器(PLC)进行程序控制，根据现场不同的污废水情况调整工艺运行状态，使得装置能够发挥更大的能效。

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