光催化有机废水处理装置的制作方法

文档序号:15483719发布日期:2018-09-18 23:23阅读:305来源:国知局

本实用新型属于废水处理技术领域,具体涉及一种光催化有机废水处理装置。



背景技术:

近年来,社会经济的飞速发展使得环境污染的问题日益突出,环境污染问题特别是水环境污染问题的解决尤为重要。水环境污染是全球关注的热点问题之一。随着我国经济的飞速发展,水环境污染的种类和来源呈现多样化和复杂化的趋势,不仅对流域水环境造成了极大危害,也增加了水处理的难度。

目前,处理废水的手段按照作用分为:物理法、化学法、生物法。其中化学处理法中的光催化氧化方法由于不会对环境造成二次污染而显示出了很好的应用前景。

世界上能作为光触媒的材料众多,包括二氧化钛,氧化锌,氧化锡,二氧化锆,硫化镉等多种氧化物硫化物半导体,其中二氧化钛因其氧化能力强,化学性质稳定无毒,成为世界上最当红的纳米光触媒材料。

传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

目前,市场上的光催化废水处理装置结构复杂、成本高、催化效率低。因而,有必要研究出一种更高效的二氧化钛光催化氧化处理废水的装置。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种光催化有机废水处理装置,解决现有技术中存在的装置结构复杂、成本高、催化效率低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是,光催化有机废水处理装置,包括光催化系统和曝气系统;光催化系统包括反应器、纳米光催化剂和紫外灯照射器,紫外灯照射器设置在反应器内,且可浸在待处理的有机废水中,纳米光催化剂用于加入待处理的有机废水进行催化反应;紫外灯照射器包括紫外灯、紫外灯保护管和冷却水管,紫外灯保护管套设在紫外灯外部,冷却水管安装在紫外灯保护管外;曝气系统包括曝气盘、气阀和鼓风机。

本实用新型的特点还在于:

反应器的底部设置有电动搅拌器。

反应器的进水口和出水口处设置有过滤装置。

冷却水管以螺旋状盘旋设置在紫外灯保护管外。

反应器中安装有水质监测传感器。

本实用新型的有益效果是:

本装置设计结构简单,成本低廉;反应条件简单,只需在光照条件下就可以进行氧化反应,不会产生其他副污染物,环保且无二次污染;设置的曝气系统和电动搅拌器可以使催化剂与有机废水充分反应,从而使催化效率更高。

本装置也可以在光催化材料实验室检验材料的光催化效果,可以将过滤装置拆除使亚甲基蓝溶液进入进水口内部为光催化剂材料通过观察内部的亚甲基蓝的颜色变化并在每个时间段取出溶液侧吸光度来测定光催化效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图;

图2是本实用新型的控制电路图。

图中,1.有机玻璃外壁,2.玻璃内壁,3.进水口,4.出水口,5.出水口阀门,6.紫外灯,7.紫外灯保护管,8.冷却水管,9.冷却水进水口,10.冷却水出水口,11.纳米光催化剂,12.电动搅拌器,13.曝气盘,14.气阀,15.鼓风机,16.过滤器,17.微滤器,18,水质监测传感器,19,真空抽吸泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1,本实用新型光催化有机废水处理装置的反应器由有机玻璃外壁1与玻璃内壁2组成。反应器的左侧顶部开设有进水口3,在进水口3处设置有过滤器16,过滤器16的作用是阻挡水中的有机颗粒大分子物质。反应器中设置有紫外灯照射器,紫外灯照射器包括紫外灯6、紫外灯保护管7和冷却水管8,紫外灯保护管7套设在紫外灯6外部,用于保护紫外灯6,冷却水管8带有冷却水进水口9和冷却水出水口10,且以螺旋状盘旋设置在紫外灯保护管7外,用于维持紫外灯6长时间工作,紫外灯照射器的紫外灯6竖直向下放置,且可浸在待处理的有机废水中。当有机废水进入反应器后,在紫外灯6的照射下,有机废水与纳米光催化剂二氧化钛(TiO2)11进行光催化氧化反应,为了使光催化氧化反应进行的更充分,本实用新型设置有曝气系统和电动搅拌器12,曝气系统包括曝气盘13、气阀14和鼓风机15,曝气盘13、气阀14和鼓风机15依次外接于反应器,电动搅拌器12设置在反应器的底部。反应器右侧底部开设有出水口4,出水口4处设置有微滤器17,用来截留水中的纳米光催化剂和细微颗粒物。当有机废水处理完毕后,打开阀门5,由于微滤器17的截留能力强,因而处理过的水通过出水口4由真空抽吸泵19抽出反应器。反应器中还安装有水质监测传感器18,用来实时监测水质。

如图2,水质监测传感器18、后台控制设备、自动搅拌器12和曝气系统依次串联在控制电路中,且自动搅拌器12和曝气系统整体与阀门5和真空抽吸泵19整体并联在控制电路中。

本实用新型的工作原理是,当有机废水进入反应器后,水质监测传感器18将检测到的各项水质参数信息形成电信号通过控制电路发送给后台控制设备,后台控制设备通过控制电路将信号发送给曝气系统和电动搅拌器12,曝气系统和电动搅拌器12开始工作,直到水质监测传感器18检测到有机废水各项指标达标,水质监测传感器18将信号通过控制电路传送给后台控制设备,后台控制设备将命令通过控制电路发送命令于曝气系统和电动搅拌器12,曝气系统和电动搅拌器12停止工作,同时,出水口阀门5和真空抽吸泵19开始工作,将处理后的水抽出反应器。

实施例1:

将浓度为20mg/L的甲基橙污水和用量为5g/L纳米二氧化钛

(TiO2)催化剂加入反应器混合,水力停留时间为1.5h,紫外光辐照计电流15A,辐照强度为80Mw/cm2,加气速度为0.5L/min。真空抽吸泵抽出的水量为80L/m2.h,抽出水中纳米二氧化钛(TiO2)浓度低于0.1g/L,甲基橙含量为0.8mg/L,污染物去除率达到96%。

实施例2:

将浓度为20mg/L的双酚A污水和用量为5g/L纳米二氧化钛(TiO2)催化剂加入反应器混合,紫外光辐照计电流22A,辐照强度为130Mw/cm2,加气速度为0.5L/min。真空抽吸泵抽出的水量为75L/m2.h,抽出水中纳米二氧化钛(TiO2)浓度低于0.1g/L,双酚A含量为0.5mg/L,污染物去除率达到97.5%。

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