专利名称：用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置，属于环境保护工程技术领域。
背景技术：
酚类废水主要来源于焦化、煤气、炼油和以苯酚或酚醛为原料的化工、制药等生产过程，其来源广、数量多、毒性大，并且有致癌、致畸和致突变的潜在毒性，被各国列为需要重点解决的一类有毒有害废水。常规的物理、化学、生物方法难以满足净化处理此类有机污染物在技术和经济上的要求。随着研究的深入，高级氧化技术(Advanced Oxidation Technologies，AOTs)以能有效降解这类有毒有害有机物的特点而受到广泛的关注。目前，对于有机废水处理的高级氧化技术研究主要集中于湿式氧化、电催化氧化、超声声化学氧化、超临界水氧化和光催化氧化等技术。国内外的科研工作者的研究表明，这些技术虽然可将有机污染物矿化成二氧化碳和水，但是彻底矿化处理成本的过高是制约这些高级氧化技术推广的瓶颈，并且单独光催化存在催化剂失活的问题，因此考虑几种技术的联用以提高降解效率以及降低处理成本将是高级氧化技术处理有机废水的主要研究方向。将超声技术与光催化技术联用时，一方面，超声可持续清洗催化剂表面，保持催化剂的活性，从而避免了光催化技术中催化剂容易失活的问题；另一方面，超声引起的剧烈湍动可强化有机污染物与固态催化剂之间的固液传质，从而解决光催化技术中存在的传质速率低的问题；尤其值得指出的是，超声波产生的声空化气泡具有促灭光生电子的作用，延缓光生电子与空穴对的复合，提高氢氧根等自由基的产率，从而提高光催化活性。因此，该联用技术已成为近年来有机污染物降解研究领域的研究热点之一，因此，超声反应器和光催化反应器的联合运用已引起越来越多的关注和重视。超声-光催化协同反应器可按进料方式分为间歇式反应器和连续式反应器；按超声反应器发生的频率不同，可分为单频率反应器和多频率复合反应器；按光催化氧化反应器中光催化颗粒的分布形态不同，可分为悬浮型反应器和固定床型反应器；按超声反应器的不同，可分为槽式和探头式超声反应器；按光源的位置不同，可分为反应液系统外置光源和反应液系统内置光源两大类。针对不同类型的超声-光催化联用反应器，寻求一种高效节能、环境友好、降低成本的超声-光催化反应装置已迫在眉睫。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置，有力解决了光催化剂失活以及降解效果不佳的问题，利用超声波与光催化产生的协同效果来降解酚类有机废水。本实用新型的特征在于一种用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置，包括超声波清洗机，其特征在于所述超声波清洗机的清洗槽内设有固定于铁架台上的锥形石英反应器，所述锥形石英反应器内设有浸没式一体化紫外灯管。本实用新型的优点本实用新型将超声波技术与光催化技术有效地结合起来用于处理各种酚类有机废水，装置设计简单，取样方便，曝气装置能实现较好的搅拌和提供空气的作用，冷凝装置设计巧妙，完全借助自来水压力，省电节能。本实用新型利用超声波机械清洗催化剂的表面，保持催化剂的活性，从而防止催化剂的失活。本实用新型综合了超声波反应器和光催化反应器的特点，技术简单，环境友好，适用范围广，可实现控制温度、污染物种类和浓度、催化剂投加量、PH值，对酚类有机废水的处理具有一定的借鉴作用。
图1为本实用新型实施例结构示意图。
具体实施方式
参考图1，一种用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置，包括超声波清洗机2，所述超声波清洗机2的清洗槽2-1内设有固定于铁架台12上的锥形石英反应器 11，所述锥形石英反应器11内设有浸没式一体化紫外灯管。上述超声波清洗机2的清洗槽2-1内还设有与水龙头5连接的进水管道3。上述超声波清洗机2的清洗槽2-1内还设有出水管道13。上述超声波清洗机2的清洗槽2-1内设有一层网架4。上述浸没式一体化紫外灯管包括石英套管9和设于其内的UV紫外灯管10。上述锥形石英反应器11内还设有曝气头6，所述曝气头6经曝气管8与曝气泵7 连接。上述超声波清洗机2的表面上设有温度/时间/功率显示控制装置1。具体实施过程如图1所示，UV紫外灯管10套入石英套管9内组合成一个封闭防水的浸没式一体化紫外灯管；用铁架台12将锥形石英反应器11固定于超声波清洗机2的清洗槽内，将浸没式一体化紫外灯管插入锥形石英反应器11内，同时用铁架台12固定；将曝气管8引入浸没式一体化紫外灯管和锥形石英反应器11的环形区域，曝气管8顶部接一曝气头6以均勻分散空气；体系的冷凝系统是利用自来水的水压将冷却水通过水龙头5和进水管道3引入超声波清洗机2内，同时利用虹吸的原理将体系中的水通过出水管道13引出体系，通过控制进出水的水量来实现体系液面的平衡。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
权利要求1.一种用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置，包括超声波清洗机，其特征在于所述超声波清洗机的清洗槽内设有固定于铁架台上的锥形石英反应器，所述锥形石英反应器内设有浸没式一体化紫外灯管。
2.根据权利要求1所述的用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置，其特征在于所述超声波清洗机的清洗槽内还设有与水龙头连接的进水管道。
3.根据权利要求1所述的用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置，其特征在于所述超声波清洗机的清洗槽内还设有出水管道。
4.根据权利要求1所述的用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置，其特征在于所述超声波清洗机的清洗槽内设有一层网架。
5.根据权利要求1所述的用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置，其特征在于所述浸没式一体化紫外灯管包括石英套管和设于其内的UV紫外灯管。
6.根据权利要求1所述的用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置，其特征在于所述锥形石英反应器内还设有曝气头，所述曝气头经曝气管与曝气泵连接。
7.根据权利要求1所述的用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置，其特征在于所述超声波清洗机的表面上设有温度/时间/功率显示控制装置。
专利摘要本实用新型涉及一种用于降解酚类有机废水的超声-光催化联用反应装置，包括超声波清洗机，其特征在于所述超声波清洗机的清洗槽内设有固定于铁架台上的锥形石英反应器，所述锥形石英反应器内设有浸没式一体化紫外灯管。本实用新型装置设计简单，取样方便，综合了超声波反应器和光催化反应器的特点，技术简单，环境友好，适用范围广，可实现控制温度、污染物种类和浓度、催化剂投加量、pH值，对酚类有机废水的处理具有一定的借鉴作用。
文档编号C02F1/72GK202186904SQ201120320440
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者刘明华, 李小娟, 王玲玲 申请人:福州大学