转笼式光催化-生化反应器的制作方法与工艺

本实用新型属于污水的处理技术领域，具体涉及一种转笼式光催化‐生化反应器。

背景技术：
光催化技术，是高压汞灯的光波辐射到TiO2表面时，使导带激发产生激发态电子(e—)和带正电荷的空穴(h+)，电子与氧发生还原反应并进一步反应生成过氧化氢，空穴与水、氢氧根离子发生氧化反应生成高活性的羟基自由基，过氧化氢和羟基自由基对污水中不易生物降解、生物降解速度慢的有机物、染料以及部分有毒物质进行降解，为后续处理创造良好的进水条件。现有技术的缺陷：难降解有机污水，直接采取生化方法处理难以达到排放标准。光催化技术适用于高难度污水，特别是焦化污水等，污染物浓度高，变化大的工业污水，目前国内外光催化技术研究多是设计不同形式的反应器，综合考虑操作模式、相存在方式、流动特征、光在反应器内的传播与分布、光照的均匀性和通透性等，以期取得较优的处理效果，但仍处于实验室研究阶段，且没有一类处理效果特别突出的反应器。

技术实现要素：
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种转笼式光催化‐生化反应器，以解决将光催化-生化集于一体来处理各种污染类型污水的问题。本实用新型采用的技术方案如下：一种转笼式光催化-生化反应器，关键在于：包括反应槽，所述反应槽内设有水平转轴，该水平转轴上轴向依次安装有单组分光催化转笼反应装置、三组分光催化—生化转笼反应装置和双组分生化转笼反应装置，其中单组分光催化转笼反应装置靠近所述反应槽的进水段，双组分生化转笼反应装置靠近所述反应槽的出水段，所述水平转轴连接有驱动装置，所述反应槽上设有光源。以上方案的有益效果是污水流经单组分光催化转笼反应装置时，污水中不易生物降解、生物降解速度慢的有机物、以及部分有毒物质得到降解；经过光催化反应降解的污水流经三组分光催化—生化转笼反应装置，生物催化发挥作用，降解有机物，同时残留的不易生物降解、生物降解速度慢的有机物、以及部分有毒物质通过光催化继续得到降解；污水最后流经双组分生化转笼反应装置，水中残留的有机物得到彻底降解。优选的，在所述单组分光催化转笼反应装置包括第一转笼本体，该第一转笼本体内填设有光催化剂。该方案的效果是光催化降解污水中不易生物降解、生物降解速度慢的有机物、以及部分有毒物质。优选的，所述三组分光催化—生化转笼反应装置包括第二转笼本体，该第二转笼本体通过三块隔板分割为三个扇形填料区，三个所述扇形填料区内分别设有光催化剂、活性生物填料和微生物膜填料。该方案的效果是生物降解焦化污水等，污染物浓度高，变化大的工业污水以及光催化降解残留的不易生物降解、生物降解速度慢的有机物、以及部分有毒物质。优选的，所述双组分生化转笼反应装置包括第三转笼本体，该第三转笼本体通过一个隔板分割成两个半圆填料区，两个所述半圆填料区内分别填设有活性生物填料和微生物膜填料。该方案的效果是生物降解焦化污水等，污染物浓度高，变化大的工业污水，提高污水的COD和色度的去除率。优选的，所述光催化剂为TiO2颗粒，所述活性生物填料为APG活性生物颗粒，所述微生物膜填料为BioMTM微生物膜颗粒。优选的，所述光源为高压汞灯，该高压汞灯环设在所述反应槽槽壁上边缘内侧。该方案的效果是为光催化剂提供充足的反应光源。优选的，所述单组分光催化转笼反应装置，三组分光催化—生化转笼反应装置和双组分生化转笼反应装置在所述水平转轴上等间距分布，所述水平转轴通过轴承座安装在所述反应槽上，所述水平转轴的一端穿出所述反应槽后与所述驱动装置连接。该方案的效果是三个转笼反应装置在转轴的带动下旋转将污水搅动，在不断的运动中使光催化剂、活性生物填料和微生物膜填料交替暴露在空气中和浸没在水中，达到光催化，自然充氧、搅拌的目的，能对污水中不易生物降解的有机物降解，能显著提高焦化污水等难降解污水的COD和色度的去除率。优选的，所述驱动装置包括调速设备和动力设备，该动力设备的输出轴与调速设备的输入轴连接，所述调速设备与所述水平转轴的伸出端连接。该方案的效果是旋转电机提供旋转动力，变速器调节输出转速。优选的，所述第一转笼本体、第二转笼本体和第三转笼本体均呈两端封闭的筛筒状。该方案的效果是可以保持良好的透水性和透气性，防止TiO2颗粒、APG活性生物填料、BioMTM微生物膜填料漏出，又可使污水与TiO2颗粒、APG活性生物颗粒、BioMTM微生物膜颗粒充分接触。优选的，在所述反应槽的进水段设有进水管，在所述反应槽的出水段设有出水管，在所述进水管和出水管上分别设置有止水阀，所述进水管的进水端与转筒筛的出水端连接。该方案的效果是进出水管及设置止水阀便于控制污水的流入、流出和反应器的启停，转筒筛能将进入转笼式光催化-生化反应器前的污水进行预先处理，将体积较大的固体等物质过滤，有利于下一步的光催化-生化处理。有益效果：与现有技术相比，本实用新型提供的转笼式光催化-生化反应器，三种反应装置根据污水进水方向依次排列，结构简单紧凑，将污水中不易生物降解、生物降解速度慢的有机物、以及部分有毒物质经过多次光催化降解，同时经过光催化反应降解的污水中残留的有机物，经过活性生物和微生物再次生物降解，最终水中残留的有机物得到彻底降解，为后续反应器创造良好的进水条件，能自然充氧，便于制造成不同规格。附图说明图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的A‐A截面图；图3为图1中单组分光催化转笼反应装置2的结构示意图；图4为图1中的三组分光催化—生化转笼反应装置3的结构示意图；图5为图1中的双组分生化转笼反应装置4的结构示意图。具体实施方式为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。如图1-3所示，一种转笼式光催化-生化反应器，包括反应槽1，反应槽1内设有水平转轴5，该水平转轴5上轴向依次等距安装有单组分光催化转笼反应装置2、三组分光催化—生化转笼反应装置3和双组分生化转笼反应装置4，其中单组分光催化转笼反应装置2靠近反应槽1的进水段，双组分生化转笼反应装置4靠近反应槽1的出水段，水平转轴5通过轴承座安装在反应槽1上，水平转轴5的一端穿出反应槽1后与调速设备61连接，并且调速设备61的输入轴与动力设备62的输出轴连接，反应槽1槽壁上边缘内侧环设有高压汞灯11；在反应槽1的进水段设有进水管7，在反应槽1的出水段设有出水管8，在进水管7和出水管8上分别设置有止水阀9，进水管7进水端与转筒筛10的出水端连接。图1和图3可以看到，单组分光催化转笼反应装置2包括第一转笼本体21，该第一转笼本体21内填设有光催化剂。图1和图4中可以看到，三组分光催化—生化转笼反应装置3包括第二转笼本体31，该第二转笼本体31通过三块隔板分割为三个扇形填料区，三个扇形填料区内分别设有光催化剂、活性生物填料和微生物膜填料。图1和图5中可以看到，双组分生化转笼反应装置4包括第三转笼本体41，该第三转笼本体41通过一个隔板分割成两个半圆填料区，两个半圆填料区内分别填设有活性生物填料和微生物膜填料。图3、图4和图5中所示，第一转笼本体21、第二转笼本体31和第三转笼本体41均呈两端封闭的筛筒状。图1和图2中所示，光催化剂为TiO2颗粒，活性生物填料为APG活性生物颗粒，微生物膜填料为BioMTM微生物膜颗粒。工作时，将需处理的污水通过进水管7导入反应槽1内，开启驱动装置6，单组分光催化转笼反应装置2、三组分光催化—生化转笼反应装置3和双组分生化转笼反应装置4在水平转轴5的带动下旋转将污水搅动，在不断的运动中使光催化剂、活性生物填料和微生物膜填料交替暴露在空气中和浸没在污水中，污水依次流经单组分光催化转笼反应装置，三组分光催化—生化转笼反应装置双组分生化转笼反应装置，水中残留的有机物得到彻底降解，最后流经出水管8排出。最后需要说明，上述描述仅为本实用新型的优选实施例，本领域的技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。