CN214141952U - 一种光催化污水处理装置及印染废水的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光催化污水处理装置及印染废水的处理系统。该装置包括第一箱体、电磁发生器、紫外灯组件和具有光催化剂涂层的曝气盘；所述电磁发生器安装于第一箱体外的顶部，用于激发紫外灯组件产生紫外光；所述紫外灯组件安装于所述第一箱体内，所述紫外灯组件用于产生紫外光及产生臭氧；所述具有光催化剂涂层的曝气盘设于所述第一箱体内的底部，所述具有光催化剂涂层的曝气盘用于输入臭氧至所述第一箱体内，并光催化降解有机物。该印染废水的处理系统包括上述装置。该装置在没有添加药剂的情况下提高了光催化降解污水有机物的效率。

Description

一种光催化污水处理装置及印染废水的处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种光催化污水处理装置及印染废水的处理系统。

背景技术

印染废水为难处理工业废水之一，其主要特征污染物为色度，随着排放标准的提高，经过生化处理后，出水色度和COD往往难以达标，需要进一步进行深度处理。

目前深度处理一般采用高级氧化技术，如芬顿氧化、臭氧氧化、光氧化等，单纯臭氧氧化和光氧化化脱色效果较好，但COD处理效果差，能耗较高，不能稳定达标；而且臭氧发生器将氧气转化为臭氧的效率不到10％，大量的氧气被作为尾气排放，白白地浪费了；芬顿氧化需要加酸加碱加双氧水，药剂成本高，而且这些化学药剂为危化品，其储存运输和使用存在安全风险；酸碱中和反应生成盐增加出水盐浓度；反应过程中投加大量催化剂硫酸亚铁产生污泥，处置费用高，易产生二次污染；因此提高氧化效率、减少加药量、降低运行成本、减少污泥产生量是发展方向。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：如何在不额外添加药剂的基础上提高光催化降解污水有机物的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种光催化污水处理装置及印染废水的处理系统。

本实用新型提出一种光催化污水处理装置，包括：第一箱体、电磁发生器、紫外灯组件和具有光催化剂涂层的曝气盘；

所述电磁发生器安装于所述第一箱体外的顶部，所述电磁发生器用于激发紫外灯组件产生紫外光；

所述紫外灯组件安装于所述第一箱体内，所述紫外灯组件用于产生紫外光及产生臭氧；

所述具有光催化剂涂层的曝气盘设于所述第一箱体内的底部，所述具有光催化剂涂层的曝气盘用于输入臭氧至所述第一箱体内，并光催化降解有机物。

进一步地，所述紫外灯组件包括多个紫外灯、多个石英管和安装板；多个所述紫外灯安装于相应的所述石英管内，多个所述石英管安装于所述安装板上，所述安装板的固定于所述第一箱体内。

进一步地，所述具有光催化剂涂层的曝气盘为具有二氧化钛涂层的曝气盘。

进一步地，所述安装板为有机玻璃孔板。

进一步地，所述第一箱体内的顶部设有多个第一隔板，所述第一箱体内的底部设有多个第二隔板，多个所述第一隔板和多个所述第二隔板交替排布于所述第一箱体内。

本实用新型还提出一种印染废水的处理系统，包括上述光催化污水处理装置、气浮装置、吸附装置和臭氧发生装置；

所述气浮装置的出水口与所述光催化污水处理装置的进水口连接；

所述光催化污水处理装置的出水口与所述吸附装置的进水口连接，所述吸附装置用于将所述光催化污水处理装置处理后的水吸附脱色并催化降解多余的臭氧；

所述臭氧发生装置的出气口与所述光催化污水处理装置的曝气盘连接，所述臭氧发生装置用于产生臭氧。

进一步地，所述吸附装置的出气口与所述气浮装置连接。

进一步地，所述吸附装置为活性炭纤维吸附装置。

进一步地，所述活性炭纤维吸附装置包括第二箱体和活性炭纤维毯，所述活性炭纤维毯设于所述第二箱体内。

本实用新型与现有技术对比的有益效果包括：污水进入第一箱体，安装于第一箱体外的顶部的电磁发生器能够激发紫外灯组件产生紫外光，氧气在紫外光照射下产生臭氧，另外曝气盘输入臭氧，臭氧在曝气盘上的光催化剂涂层的催化作用下分解产生羟基自由基，羟基自由基具有强氧化作用，能够分解有机物，在各设备的配合下没有添加药剂的情况下提高了光催化降解污水有机物的效率。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1为本实用新型实施例1中光催化污水处理装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中安装板的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中紫外灯组件安装于安装板上的俯视图。

图4为本实用新型实施例1中印染废水的处理系统的结构示意图。

附图标记说明：1、光催化污水处理装置；11、第一箱体；111、梁托；112、第一隔板；113、第二隔板；12、电磁发生器；13、紫外灯组件；131、紫外灯；132、石英管；133、安装板；14、具有光催化剂涂层的曝气盘；15、电源；2、气浮装置；3、吸附装置；31、第二箱体；32、活性炭纤维毯；4、臭氧发生装置。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

结合图1-4，本实施例提出一种光催化污水处理装置1，包括：第一箱体11、电磁发生器12、紫外灯组件13和具有光催化剂涂层的曝气盘14；进一步地，具有光催化剂涂层的曝气盘14为具有二氧化钛涂层的曝气盘；

电磁发生器12安装于第一箱体11外的顶部，用于激发紫外灯组件13产生紫外光；

紫外灯组件13安装于第一箱体11内，紫外灯组件13用于产生紫外光及产生臭氧；紫外灯组件13包括多个紫外灯131、多个石英管132和安装板133；多个紫外灯131安装于相应的石英管132内，多个石英管132安装于安装板133上，进一步地，多个石英管132安装于安装板133的孔上(图中未示出但很好理解)，安装板133固定于第一箱体11内；进一步地，本实施例中多个紫外灯131沿竖直方向安装于第一箱体11内；

具有光催化剂涂层的曝气盘14设于第一箱体11内的底部，具有光催化剂涂层的曝气盘14用于输入臭氧至第一箱体11内，并光催化降解有机物。

在上述实施例的基础上，本实施例中的具有光催化剂涂层的曝气盘14为具有二氧化钛涂层的曝气盘。二氧化钛涂层不易脱落，而且光催化效果好。

在上述实施例的基础上，本实施例中安装板133为有机玻璃孔板。进一步地，本实施例中的第一箱体11内设有多个梁托111，多个梁托111倾斜设置于第一箱体11的侧壁上，梁托111的一端第一箱体11的连接方式为一体成型，梁托111的另一端与所述有机玻璃孔板通过螺丝连接(图中未示出但很好理解)进而实现有机玻璃孔板在第一箱体11内的固定。

在上述实施例的基础上，本实施例中第一箱体11内的顶部设有多个第一隔板112，第一箱体11内的底部设有多个第二隔板113，多个第一隔板112和多个第二隔板113交替排布于第一箱体11内。多个第一隔板112和多个第二隔板113交替构成Z字形流水通道，防止污水短流，提高臭氧利用率。

进一步地，电磁发生器12与电源15连接，电源15为电磁发生器12供电。

本实施例还提出一种印染废水的处理系统，包括上述光催化污水处理装置1、气浮装置2、吸附装置3和臭氧发生装置4；

气浮装置2的出水口与光催化污水处理装置1的进水口连接；

光催化污水处理装置1的出水口与吸附装置3的进水口连接，吸附装置3用于将光催化污水处理装置1处理后的水吸附脱色并催化降解多余的臭氧；

臭氧发生装置4的出气口与光催化污水处理装置1的曝气盘连接，臭氧发生装置4用于产生臭氧。

在上述实施例的基础上，本实施例中吸附装置3的出气口与气浮装置2连接。省去了臭氧尾气处理装置，所产生的尾气因其中含大量的氧气及少量臭氧，回用于气浮作为气源，降低能耗，同时可对水中有机物进行氧化。

进一步地，本实施例中吸附装置3为活性炭纤维吸附装置。

在上述实施例的基础上，本实施例中所述活性炭纤维吸附装置包括第二箱体31和活性炭纤维毯32，活性炭纤维毯32设于第二箱体31内。

在上述实施例的基础上，本实施例中气浮装置2采用专利申请号为ZL201320603375.8的臭氧气浮组合装置。

在上述实施例的基础上，本实施例中紫外灯管两端无电极，可以避免由电极灯管老化造成的输出衰减；无极灯寿命是有极灯管寿命的8-10倍。

上述印染废水的处理系统的污水处理过程如下：

污水进入预处理气浮装置2，气浮出水进入光催化污水处理装置1，通过臭氧发生器高压放电产生臭氧，然后通过纳米TiO₂涂层曝气盘均匀释放至水中；第一箱体11中设上下交替隔板(第一隔板112和第二隔板113)，防止污水短流，提高臭氧利用率；水沿隔板呈Z字形流动，水中的有机物在光催化污水处理装置1中降解，处理后的水进入第二箱体31，第二箱体31内的活性炭纤维毯32，利用活性炭的吸附和催化作用进一步降低污水中的污染物，第二箱体31处理后的尾气中含有大量的氧气和少量的臭氧从出气口进入到气浮装置2，作为气源，降低能耗，同时可对水中有机物进行氧化。

本实用新型将紫外光、臭氧、羟基自由基协同集成氧化，磁发生器激发产生紫外光，氧气在紫外光照射下产生臭氧，臭氧在二氧化钛催化作用下分解产生羟基自由基，羟基自由基的强氧化作用分解有机物。具有二氧化钛涂层的曝气盘既是臭氧均匀分布装置，产生的细小气泡能显著提高臭氧溶解效率，同时纳米涂层二氧化钛起协同催化作用；采用活性炭纤维毯32吸附水脱色，提高出水出质，同时对未反应的臭氧进行催化分解，同时实现活性炭纤维再生。

本实用新型的其他有益效果：

1、将气浮预处理、紫外光二氧化钛催化、臭氧氧化、活性炭吸附进行集成，达到降解有机物、脱色、除臭、杀菌、消毒、增氧的效果。

2、具有纳米二氧化钛涂层的曝气盘既为布气装置，同时作为光催化剂，TiO₂为非溶出解材料，自身不分解，不溶出，光催化作用持久。

3、活性炭纤维具有吸附作用和对臭氧尾气分解的催化活性，同时臭氧尾气可以对活性炭纤维进行再生。

4、省去了臭氧尾气处理装置，所产生的尾气因其中含大量的氧气及少量臭氧，回用于气浮作为气源，降低能耗，同时可对水中有机物进行氧化。

5、处理过程不产生污泥和二次污染。

6、催化氧化反应过程不需要调节pH值，不需要另外投加其它药剂，不产生污泥，适应性强；臭氧发生器除了产生氧化性强的臭氧外，还提供大量未被利用的氧气，同时Z字形流动的水能够对灯管外表面进行冲洗，防止表面污染物沉积，影响紫外光的透过性，还能提高出水溶解氧含量；臭氧尾气作为气浮预处理气源重复利用，节约能源。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光催化污水处理装置，其特征在于，包括：第一箱体、电磁发生器、紫外灯组件和具有光催化剂涂层的曝气盘；

所述电磁发生器安装于所述第一箱体外的顶部，所述电磁发生器用于激发紫外灯组件产生紫外光；

所述紫外灯组件安装于所述第一箱体内，所述紫外灯组件用于产生紫外光及产生臭氧；

所述具有光催化剂涂层的曝气盘设于所述第一箱体内的底部，所述具有光催化剂涂层的曝气盘用于输入臭氧至所述第一箱体内，并光催化降解有机物。

2.根据权利要求1所述的光催化污水处理装置，其特征在于，所述紫外灯组件包括多个紫外灯、多个石英管和安装板；多个所述紫外灯安装于相应的所述石英管内，多个所述石英管安装于所述安装板上，所述安装板的固定于所述第一箱体内。

3.根据权利要求1所述的光催化污水处理装置，其特征在于，所述具有光催化剂涂层的曝气盘为具有二氧化钛涂层的曝气盘。

4.根据权利要求2所述的光催化污水处理装置，其特征在于，所述安装板为有机玻璃孔板。

5.根据权利要求1所述的光催化污水处理装置，其特征在于，所述第一箱体内的顶部设有多个第一隔板，所述第一箱体内的底部设有多个第二隔板，多个所述第一隔板和多个所述第二隔板交替排布于所述第一箱体内。

6.一种印染废水的处理系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的光催化污水处理装置、气浮装置、吸附装置和臭氧发生装置；

所述气浮装置的出水口与所述光催化污水处理装置的进水口连接；

所述光催化污水处理装置的出水口与所述吸附装置的进水口连接，所述吸附装置用于将所述光催化污水处理装置处理后的水吸附脱色并催化降解多余的臭氧；

所述臭氧发生装置的出气口与所述光催化污水处理装置的曝气盘连接，所述臭氧发生装置用于产生臭氧。

7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述吸附装置的出气口与所述气浮装置连接。

8.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述吸附装置为活性炭纤维吸附装置。

9.根据权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述活性炭纤维吸附装置包括第二箱体和活性炭纤维毯，所述活性炭纤维毯设于所述第二箱体内。

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