一種可見光光催氧化水處理反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種可見光光催氧化水處理反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活過程中會(huì)產(chǎn)生大量含有機(jī)物的廢水，這些廢水如未 經(jīng)處理而直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的危害，為此有機(jī)廢水的治理已經(jīng)成為現(xiàn)階段國 內(nèi)外環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域待解決的一個(gè)難題。
[0003] 污水處理國內(nèi)外較為成熟的處理技術(shù)為生物接觸氧化法、活性污泥法、改進(jìn)膜處 理法。這些方法通過科技人員幾十年來改進(jìn)，始終存在一定的局限性，利用微生物培養(yǎng)、馴 化處理污水時(shí)，最大的技術(shù)瓶頸是受進(jìn)水污染物濃度變化，外界氣溫變化的影響，而導(dǎo)致出 水水質(zhì)不穩(wěn)定。設(shè)備投資大、能耗多、運(yùn)行費(fèi)用高，也是技術(shù)難以突破的另一個(gè)因素。
[0004] 針對(duì)上述處理技術(shù)的瓶頸，拋開微生物菌群生長吞噬污染物實(shí)現(xiàn)潔凈水體的理 論，本發(fā)明另辟蹊徑，以廉價(jià)的竹炭為載體，利用其獨(dú)特的導(dǎo)電性能，通過對(duì)其表面進(jìn)行修 飾與改性，利用水體中氫、氧實(shí)現(xiàn)原位催化氧化對(duì)污染水體進(jìn)行潔凈處理，以滿足不同地 區(qū)、不同氣候條、不同水質(zhì)的污水治理要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，從材料科學(xué)入手，依據(jù)水 動(dòng)力學(xué)原理結(jié)合光電子學(xué)為基礎(chǔ)，以竹炭為載體，表面負(fù)載鈦鈷合金的雙核酞菁催化劑，形 成巨大比表面積的可見光催化氧化反應(yīng)層，利用該反應(yīng)層裝備成反應(yīng)器對(duì)污染水體進(jìn)行光 催氧化分解。需要處理的污染水體由反應(yīng)器底部進(jìn)入，緩慢透過反應(yīng)層，水體中的氧作為氧 化劑，反應(yīng)層在可見光的照射下激發(fā)生成羥基自由基、氧自由基和過氧化氫，這些氧化性能 極高的物質(zhì)對(duì)水體中的污染物進(jìn)行氧化反應(yīng)分解成氣體和水達(dá)到潔凈水體之目的。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：一種可見光光催氧化水處理反應(yīng)器，包括外殼 體1，所述的外殼體1內(nèi)部通過上多孔板2和下多孔板5分隔為出水區(qū)13、反應(yīng)區(qū)14和緩沖室 9;反應(yīng)區(qū)14內(nèi)設(shè)有催化層3和若干根LED燈8，所述的催化層3由表面負(fù)載鈦鈷合金的雙核酞 菁催化劑制成;所述的LED燈垂直穿過反應(yīng)區(qū)14,且其兩頭通過防水固定頭12固定安裝在上 多孔板2和下多孔板5上;高壓進(jìn)水管4橫向穿過反應(yīng)區(qū)14，高壓進(jìn)水管4上設(shè)有若干個(gè)高壓 噴嘴11;所述的緩沖室9的外壁上設(shè)有進(jìn)水管6和排污管10;所述的進(jìn)水管6、外殼體1、高壓 進(jìn)水管4、出水管7和排污管10組成一個(gè)閉路的水流通道。
[0007] 進(jìn)一步，所述的外殼體1的上部為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，下部為空心圓錐體結(jié)構(gòu)；或者 外殼體1的上部為長方體結(jié)構(gòu)，下部為多面錐體結(jié)構(gòu)。
[0008] 進(jìn)一步，所述的出水區(qū)13外壁上設(shè)有出水管7。
[0009] 具體過程為:污水由污水提升栗提升經(jīng)進(jìn)水管6進(jìn)入緩沖室9內(nèi)，透過下多孔板5緩 慢和催化層3接觸，催化層3在LED燈8的照射激發(fā)下生成強(qiáng)氧化性物質(zhì)對(duì)水體進(jìn)行氧化反 應(yīng)，反應(yīng)后的水體經(jīng)出水管7排出反應(yīng)器。進(jìn)入的污水中懸浮物較多，在透過氧化層3時(shí)被截 留，從而影響水流透過上多孔板2的速度，污水提升栗的壓力逐漸升高至設(shè)定的參數(shù)，由設(shè) 于進(jìn)水管6中的傳感器自動(dòng)命令高壓水栗工作，高壓水經(jīng)過高壓進(jìn)水管4由高壓噴嘴11對(duì)催 化層3進(jìn)行翻動(dòng)沖洗，沖洗的雜質(zhì)沉積在緩沖室9底部，由排污管10排出反應(yīng)器。
[0010] 綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：
[0011] 1、本發(fā)明可見光光催氧化水處理反應(yīng)器，以新興的材料學(xué)為主線，對(duì)竹炭表面負(fù) 載鈦鈷合金雙核酞菁催化劑，形成巨大面積的氧化反應(yīng)層，裝備成高效率的氧化反應(yīng)器，對(duì) 污水進(jìn)行綜合深度處理，能使使污水中的污染物(COD、TP、TN)的去除率達(dá)到90 %以上，突破 了難降解污水處理的投資昂貴、運(yùn)行費(fèi)用高的技術(shù)瓶頸。
[0012] 2、本發(fā)明的可見光光催氧化水處理反應(yīng)器可廣泛應(yīng)用于化工廢水、垃圾滲濾液、 稀土濕法冶煉廢水、造紙廢水等難降解廢水的處理。
【附圖說明】
[0013] 本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：
[0014] 圖1是本發(fā)明的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0016] 本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖）中公開的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只 是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0017] 如圖1所不的，一種可見光光催氧化水處理反應(yīng)器，包括外殼體1，所述的外殼體1 內(nèi)部通過上多孔板2和下多孔板5分隔為出水區(qū)13、反應(yīng)區(qū)14和緩沖室9;反應(yīng)區(qū)14內(nèi)設(shè)有催 化層3和若干根LED燈8,所述的催化層3由表面負(fù)載鈦鈷合金的雙核酞菁催化劑制成;所述 的LED燈垂直穿過反應(yīng)區(qū)14,且其兩頭通過防水固定頭12固定安裝在上多孔板2和下多孔板 5上；高壓進(jìn)水管4橫向穿過反應(yīng)區(qū)14，高壓進(jìn)水管4上設(shè)有若干個(gè)高壓噴嘴11;所述的緩沖 室9的外壁上設(shè)有進(jìn)水管6和排污管10。
[0018]優(yōu)選，所述的或者外殼體1的上部為長方體結(jié)構(gòu)，下部為多面錐體結(jié)構(gòu)。
[0019] 優(yōu)選，所述的出水區(qū)13外壁上設(shè)有出水管7。
[0020] 優(yōu)選，所述的進(jìn)水管6與污水提升栗相連接，且進(jìn)水管6內(nèi)設(shè)有壓力傳感器;高壓進(jìn) 水管4與高壓水栗相連接，壓力傳感器的信號(hào)線與高壓水栗相連。
[0021] 優(yōu)選，所述的高壓進(jìn)水管4為可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)高壓噴嘴11進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)。
[0022] 本發(fā)明的可見光光催氧化水處理反應(yīng)器對(duì)污染水體進(jìn)行處理時(shí):污水由污水提升 栗提升經(jīng)進(jìn)水管6進(jìn)入緩沖室9內(nèi)，透過下多孔板5緩慢和催化層3接觸，催化層3在LED燈8的 照射激發(fā)下生成強(qiáng)氧化性物質(zhì)對(duì)水體進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)后的水體經(jīng)出水管7排出反應(yīng)器。 進(jìn)入的污水中懸浮物較多，在透過氧化層3時(shí)被截留，從而影響水流透過上多孔板2的速度， 污水提升栗的壓力逐漸升高至設(shè)定的參數(shù)，由設(shè)于進(jìn)水管6中的傳感器自動(dòng)命令高壓水栗 工作，高壓水經(jīng)過高壓進(jìn)水管4由高壓噴嘴11對(duì)催化層3進(jìn)行翻動(dòng)沖洗，沖洗的雜質(zhì)沉積在 緩沖室9底部，由排污管10排出反應(yīng)器。
[0023] 具體實(shí)施例如下：
[0024] 污水性質(zhì)：生活污水
[0025] 實(shí)驗(yàn)設(shè)備:污水處理微動(dòng)力氧化反應(yīng)器、污水栗、磁力感應(yīng)流量計(jì)、專用直流電源。
[0026]測(cè)試儀器:紫外分光光度儀、C0D快速消解儀、高溫壓力鍋、蒸餾器、玻璃器皿。
[0027] 實(shí)驗(yàn)處理能力：0.5m3/h
[0028] 實(shí)驗(yàn)步驟：
[0029]將污水儲(chǔ)存在4個(gè)（lm3)的塑料桶內(nèi)，相互擁塑料管連接形成一個(gè)整體，出水口和 污水栗連接，啟動(dòng)污水提升栗，由磁力感應(yīng)流量計(jì)控制流量lm3/h，污水處理微動(dòng)力氧化反 應(yīng)器。
[0030] 樣品分析(取樣節(jié)點(diǎn)）：
[0031] 1.取原污水樣品500ml; 2.預(yù)氧化反應(yīng)層出水取樣500ml; 3 .主氧化反應(yīng)層出水取 樣500ml; 4.深度氧化反應(yīng)層出水取樣500ml。
[0032]分析結(jié)果：（mg/L)
[0033]
Ι?Λ 丄迎0、」只'|平大，^、J 斗、漢 P、J H P、J、IX，卜刀未lnl；X義木；2T1J J 近_ 細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明。本 發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或 過程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可見光光催氧化水處理反應(yīng)器，其特征在于:包括外殼體(1)，所述的外殼體（1) 內(nèi)部通過上多孔板(2)和下多孔板(5)分隔為出水區(qū)（13)、反應(yīng)區(qū)（14)和緩沖室(9);反應(yīng)區(qū) (14)內(nèi)設(shè)有催化層(3)和若干根LED燈(8)，所述的催化層(3)由表面負(fù)載鈦鈷合金的雙核酞 菁催化劑制成;所述的LED燈垂直穿過反應(yīng)區(qū)（14)，且其兩頭通過防水固定頭（12)固定安裝 在上多孔板(2)和下多孔板(5)上；高壓進(jìn)水管(4)橫向穿過反應(yīng)區(qū)（14)，高壓進(jìn)水管(4)上 設(shè)有若干個(gè)高壓噴嘴(11);所述的緩沖室(9)的外壁上設(shè)有進(jìn)水管(6)和排污管（10)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光光催氧化水處理反應(yīng)器，其特征在于：所述的外殼體 (1)的上部為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，下部為空心圓錐體結(jié)構(gòu)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光光催氧化水處理反應(yīng)器，其特征在于：所述的外殼體 (1)的上部為長方體結(jié)構(gòu)，下部為多面錐體結(jié)構(gòu)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光光催氧化水處理反應(yīng)器，其特征在于：所述的出水區(qū) (13)外壁上設(shè)有出水管(7)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可見光光催氧化水處理反應(yīng)器，包括進(jìn)水管(6)、外殼體(1)、高壓進(jìn)水管(4)、出水管(7)、排污管(10)組成一個(gè)閉路的水流通道，外殼體(1)設(shè)置了緩沖室(9)、下多孔板(5)、催化層(3)、高壓噴嘴(11)和LED燈(8)。本發(fā)明以新興的材料學(xué)為主線，對(duì)竹炭表面負(fù)載鈦鈷合金雙核酞菁催化劑，形成巨大面積的氧化反應(yīng)層，裝備成高效率的氧化反應(yīng)器，對(duì)污水進(jìn)行綜合深度處理，能使使污水中的污染物(COD、TP、TN)的去除率達(dá)到90％以上，突破了難降解污水處理的投資昂貴、運(yùn)行費(fèi)用高的技術(shù)瓶頸。
【IPC分類】C02F1/30, C02F1/72
【公開號(hào)】CN105585100
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510952970
【發(fā)明人】劉進(jìn)軍
【申請(qǐng)人】無錫吉進(jìn)環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日