專利名稱：一種利用光催化氧化反應(yīng)的污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種污水處理裝置，特別是涉及一種利用光催化氧化反應(yīng)的污水
處理裝置。
背景技術(shù)：
1972年日本科學(xué)家A. Fujishima和K. Honda發(fā)現(xiàn)光照的TiO2單晶電極能分解水， 引起科技工作者對(duì)光誘導(dǎo)氧化還原反應(yīng)的興趣，由此推動(dòng)了有機(jī)物和無機(jī)物光氧化還原反 應(yīng)的興趣。光催化氧化法是將紫外光輻射(UV)和氧化劑結(jié)合使用的方法。在紫外光的激發(fā) 下，氧化劑光分解產(chǎn)生氧化能力更強(qiáng)的自由基(如OH ·)和活性氧。羥基自由基具有極高 的氧化電極電位(2.80力，僅次于？(3.06力。它的電子親和能力為596. 3KJ，容易進(jìn)攻高電 子云密度點(diǎn)。這決定了 OH 進(jìn)攻具有快速性，并且通過電子轉(zhuǎn)移和加成反應(yīng)，能夠無選擇的 與污水中的污染物發(fā)生反應(yīng)。通過破鏈斷鍵，將污染物氧化成為二氧化碳、水，部分物質(zhì)直 接礦化成為鹽，而不會(huì)產(chǎn)生二次污染。這就使得它具有很強(qiáng)的光氧化還原功能，可氧化分解 各種有機(jī)化合物和部分無機(jī)物，能破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜和固化病毒的蛋白質(zhì)，從而可以氧化 許多單用氧化劑無法分解的難降解有機(jī)污染物。紫外光和氧化劑的共同使用，使得光催化 氧化無論在氧化能力還是反應(yīng)速率上，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過利用光誘導(dǎo)產(chǎn)生羥基自由基OH ·，是近 年來水處理工程關(guān)注較多的一種新型高級(jí)氧化裝置。因?yàn)楣獯呋趸ň哂辛己玫幕瘜W(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性、耐光腐蝕、低廉無毒等特 性而被廣泛地應(yīng)用于抗污涂料、殺菌、太陽能敏化電池和光催化處理環(huán)境污染物等。但是， 由于TiO2顆粒懸浮在液相中，分離回收困難，限制了其在污水處理中的應(yīng)用，致使光觸媒催 化氧化很多污水領(lǐng)域的研究還是停留在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)，并沒有真正的走向社會(huì)。急需一種 可以利用光催化氧化反應(yīng)的污水處理裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種利用光催化氧化反應(yīng)的污水處理裝置，它能滿足現(xiàn) 有技術(shù)的上述需求。一種利用光催化氧化反應(yīng)的污水處理裝置，其特征在于有一個(gè)儲(chǔ)水槽，氣液混合 泵的進(jìn)口與儲(chǔ)水槽的側(cè)面和臭氧發(fā)生器的臭氧輸出管連通，氣液混合泵的出口與光催化反 應(yīng)器帶進(jìn)水閥的進(jìn)水管連通，進(jìn)水閥位于光催化反應(yīng)器的側(cè)下部，光催化反應(yīng)器的下部設(shè) 置有排污閥的排污管，光催化反應(yīng)器的上部兩側(cè)分別設(shè)置有回流閥和出水閥的管路，有回 流閥的管路與儲(chǔ)水槽的上部連通，光催化反應(yīng)器內(nèi)部中心處有一根污水處理專用紫外燈， 以及間距為8-lOcm平行排列的二氧化鈦鍍膜盤組，所述的二氧化鈦鍍膜盤為圓盤形，中心 穿孔，紫外燈由該孔穿過，盤面上布有小孔。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、高溶氣混和比，2、反應(yīng)停留時(shí)間長，3、反應(yīng)接觸面積大， 4、反應(yīng)氧化速率高。
附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型有一個(gè)儲(chǔ)水槽1、一臺(tái)氣液混合泵2、一臺(tái)臭氧發(fā)生器3和一臺(tái)光催化 反應(yīng)器4。氣液混合泵2的進(jìn)口與儲(chǔ)水槽1的側(cè)面和臭氧發(fā)生器3的臭氧輸出管連通，氣 液混合泵2的出口與光催化反應(yīng)器4帶進(jìn)水閥5的進(jìn)水管連通。進(jìn)水閥5位于光催化反應(yīng) 器4的側(cè)下部。光催化反應(yīng)器4的下部設(shè)置排污閥6，以備排污之用。光催化反應(yīng)器4的 上部分別設(shè)置回流閥8和出水閥7，其中回流閥8通過管道與儲(chǔ)水槽1的上部連通，使回流 水能夠回到儲(chǔ)水槽1當(dāng)中。反應(yīng)器4內(nèi)部中心外有一根污水處理專用紫外燈10，以及間距 8-lOcm平行排列的二氧化鈦鍍膜盤組9。二氧化鈦鍍膜盤為圓盤形狀，中心穿孔以使紫外 燈10穿過，盤面上布有小孔以供氣水混合物流過，盤面上鍍有二氧化鈦光催化劑膜。使用本實(shí)用新型時(shí)，污水首先進(jìn)入儲(chǔ)水槽1儲(chǔ)存，在和光催化反應(yīng)器4的回流水混 合后，由氣液混合泵2經(jīng)進(jìn)水閥5輸送至光催化反應(yīng)器4下部。同時(shí)，由臭氧發(fā)生器3產(chǎn)生 的臭氧隨著氣液混合泵2的運(yùn)轉(zhuǎn)，以氣液比1 9的體積比溶入水中，并一起進(jìn)入光催化反 應(yīng)器4內(nèi)部。在光催化反應(yīng)器4內(nèi)，通過中間的紫外燈10提供紫外線能量，照射到排列于 反應(yīng)器內(nèi)的納米二氧化鈦鍍膜盤9上，在其催化作用下，溶于水中的臭氧、氧氣和水產(chǎn)生羥 基自由基，將水中的有機(jī)物進(jìn)行分解，同時(shí)提供殺菌作用。水從排列的二氧化鈦鍍膜盤9的 穿孔中依次通過各個(gè)鍍膜盤，形成推流，使COD濃度不斷降低之后，進(jìn)入光反應(yīng)器4的上部 空間。一部分處理后的清水(包含水中釋放出的空氣)經(jīng)出水閥7排出，另一部分經(jīng)回流 閥8回流到儲(chǔ)水槽1，作稀釋原水及溶氣之用。定時(shí)開啟排污閥6以排除光反應(yīng)器4內(nèi)長時(shí) 間積留的沉淀物。本實(shí)用新型有以下特點(diǎn)1.高溶氣混和比使用專門的溶氣泵進(jìn)行溶氣，在泵的進(jìn)口形成負(fù)壓吸氣吸 水，在泵內(nèi)葉輪的高速運(yùn)轉(zhuǎn)下將廢水氣泡細(xì)小化，并保持高壓氣液混合態(tài)，使氫氧自由基 (· 0H)充分和污染物反應(yīng)并使懸浮物均勻分散在反應(yīng)器內(nèi)，達(dá)到最高混和反應(yīng)。2.使用臭氧作為氧化劑代替空氣中的氧氣，能夠產(chǎn)生比空氣增氧更多的羥基自由 基，促進(jìn)反應(yīng)快速進(jìn)行。3.反應(yīng)停留時(shí)間長反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有某一角度的導(dǎo)流反應(yīng)裝置使水力停留時(shí)間 足夠。4.反應(yīng)接觸面積大反應(yīng)器內(nèi)部所有接觸面皆有二氧化鈦鍍膜，可使能量照射及 接觸反應(yīng)面積極大化。5.反應(yīng)氧化速率高均勻微氣泡狀的廢水下與氫氧自由基可迅速有效的與污染 物反應(yīng)，提高反應(yīng)效率，達(dá)到最佳程度降解效果。6.產(chǎn)品模組化設(shè)計(jì)能適應(yīng)各種水量。
權(quán)利要求一種利用光催化氧化反應(yīng)的污水處理裝置，其特征在于有一個(gè)儲(chǔ)水槽(1)，氣液混合泵(2)的進(jìn)口與儲(chǔ)水槽(1)的側(cè)面和臭氧發(fā)生器(3)的臭氧輸出管連通，氣液混合泵(2)的出口與光催化反應(yīng)器(4)帶進(jìn)水閥(5)的進(jìn)水管連通，進(jìn)水閥(5)位于光催化反應(yīng)器(4)的側(cè)下部，光催化反應(yīng)器(4)的下部設(shè)置有排污閥(6)的排污管，光催化反應(yīng)器(4)的上部兩側(cè)分別設(shè)置有回流閥(8)和出水閥(7)的管路，有回流閥(8)的管路與儲(chǔ)水槽(1)的上部連通，光催化反應(yīng)器(4)內(nèi)部中心處有一根污水處理專用紫外燈(10)，以及間距為8 10cm平行排列的二氧化鈦鍍膜盤組(9)，所述的二氧化鈦鍍膜盤為圓盤形，中心穿孔，紫外燈(10)由該孔穿過，盤面上布有小孔。
專利摘要一種利用光催化氧化反應(yīng)的污水處理裝置，其特征在于有一個(gè)儲(chǔ)水槽，氣液混合泵的進(jìn)口與儲(chǔ)水槽的側(cè)面和臭氧發(fā)生器的臭氧輸出管連通，氣液混合泵的出口與光催化反應(yīng)器帶進(jìn)水閥的進(jìn)水管連通，進(jìn)水閥位于光催化反應(yīng)器的側(cè)下部，光催化反應(yīng)器的下部設(shè)置有排污閥的排污管，光催化反應(yīng)器的上部兩側(cè)分別設(shè)置有回流閥和出水閥的管路，有回流閥的管路與儲(chǔ)水槽的上部連通，光催化反應(yīng)器內(nèi)部中心處有一根污水處理專用紫外燈，以及間距為8-10cm平行排列的二氧化鈦鍍膜盤組，所述的二氧化鈦鍍膜盤為圓盤形，中心穿孔，紫外燈由該孔穿過，盤面上布有小孔。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是高溶氣混和比，反應(yīng)停留時(shí)間長，反應(yīng)接觸面積大，反應(yīng)氧化速率高。
文檔編號(hào)C02F1/32GK201648093SQ20102013548
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者汪永財(cái), 祝國成, 邵立強(qiáng) 申請(qǐng)人:青島水清木華環(huán)境工程有限公司