光催化降解装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种光催化降解装置。

背景技术：

随着世界尤其是中国社会的快速发展，水污染成为了一个愈演愈烈的社会环境问题，给人们的生活带来诸多不便，威胁到饮用水的安全，严重危害到人民的生命健康，而且严重破坏了水生生物的栖息地。据此，诸多大学和研究机构做了大量的研究工作，已经在降解污水及染料方面取得了长足的进展。但是，现有实验室光催化装置的光源调节能力弱，范围窄，从而无法模拟各种光照条件；并且，通常使用实验室光催化装置做的光降解实验中，所用的污水、染料用量大多在3-200毫升不等，水处理量太少，与实际污染河流的真实流量相差悬殊；而且现有的实验室光催化装置对场地要求较严，反应条件较苛刻；上述原因就导致光催化装置较贵，应用方面较窄，不利于大量处理实际污水。光催化装置的不足是导致光降解污水停留在实验室阶段、不能应用到实际场合中的重要原因之一。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种光催化降解装置，该装置可以模拟太阳光且光强可调，光源稳定，辐照面积大，水处理量大，装置简单，安全可靠。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种光催化降解装置，包括：

反应池；

导轨，所述导轨设置在所述反应池上方；

光源，所述光源设置在所述导轨上并可以沿导轨发生位置移动；

和，反光外壁，所述反光外壁用于在进行光催化降解时将所述反应池、所述导轨和所述光源包围。

可选地，上述技术方案中，所述光催化降解装置还包括光源控制器，所述光源控制器与所述光源电连接，用于对所述光源的光强和/或光谱波长进行控制。

可选地，上述技术方案中，所述光源为氙灯或紫外灯。

可选地，上述技术方案中，所述光源的数量为至少四个，并且每个所述光源分别与独立的分光源控制器串联后，再并入总光源控制器。

可选地，上述技术方案中，所述反光外壁包括：设置在导轨上方的镜面和在进行光催化降解时与镜面一起将反应池、导轨和光源包围的反光材料。

可选地，上述技术方案中，设置在导轨上方的镜面为斜坡屋顶形状。

可选地，上述技术方案中，所述反光材料包括反光膜、反光带中的至少一种，其中：所述反光带包括反光胶带，反光膜包括反光纳米膜。

可选地，上述技术方案中，所述反光材料的材质包括镜面氧化铝、镜面氧化铝镀银、微发泡反射板中的至少一种，并且所述反光材料的反射率在70-99％。

可选地，上述技术方案中，所述光源外还设置有双层石英冷肼，所述光源通过所述双层石英冷肼上设置的固定杆固定在双层石英冷肼内侧，所述双层石英冷肼上开设有冷肼进水口和冷肼出水口。

可选地，上述技术方案中，所述氙灯光源的光谱范围为230-2000nm；与太阳光的光谱匹配度为b级。

可选地，上述技术方案中，所述反应池上开设有进水口和出水口。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型中每个光源设置在导轨上并可以沿导轨发生位置移动，因此光源的位置可以沿导轨进行上下左右地调节，通过调节光源的位置来获得局部所需的光源强度；

进一步地，通过光源控制器对光源的光强和/或光谱波长进行调节控制，可模拟不同波长或光强的光催化降解过程，可以调整出不同的光源强度组合，极大地提高了利用效率，降低了成本；

分光源控制器和总光源控制器的设置，可以分别对不同光源进行调控，可以使用尽可能少的光源来获得最多的光源组合，极大地提高了光源的使用效率，使用灵活，可以模拟一年四季太阳光的强度，这样非常方便快捷地获得各种不同的数据。

2、本实用新型中反光外壁用于在进行光催化降解时将反应池、导轨和光源包围，这样光催化降解试验既不会被周围环境影响也不会影响到周围环境，从而保证反应的准确性；进一步地，反光外壁将光源外溢的光聚焦到反应池中，从而使光源发出的光有较高的利用率，并且使光源强度均匀，照射的面积较广；

进一步地，包括镜面和反光材料的反光外壁，尤其当导轨上方的镜面为斜坡屋顶形状时，使光源强度更均匀，照射的面积更广；

更进一步地，通过反光材料的选择，使反射率更高，使光源发出的光有更高的利用率。

3、双层石英冷肼的设置是通过水冷的方式对光源进行降温，延长光源寿命，增强使用安全性。

4、本实用新型装置简单，易搭建，对环境场所无要求，可根据水处理量扩大本实用新型的尺寸和规模，水处理量一次能达到1吨以上。

5、成本较低，实用性广，经济利润大，有很广阔的市场前景。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中的一种光催化降解装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例1中的一种光催化降解装置的结构示意图。

图3是本实用新型实施例1中的分光源控制器和总光源控制器的结构示意图。

图4是本实用新型实施例1中光源和双层石英冷肼的结构示意图。

主要附图标记说明：

1-反应池，11-进水口，12-出水口，2-导轨，3-光源，31-双层石英冷肼，311-冷肼进水口，312-冷肼出水口，32-固定杆，4-光源控制器，41-分光源控制器，42-总光源控制器，5-反光外壁，51-镜面，52-反光材料。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

实施例1

如图1-图4所示。

一种光催化降解装置，包括：

反应池1；

导轨2，导轨2设置在反应池1上方；

光源3，光源3设置在导轨2上并可以沿导轨2发生位置移动；

和，反光外壁5，反光外壁5用于在进行光催化降解时将反应池1、导轨2和光源3包围。

本光催化降解装置中每个光源3设置在导轨2上并可以沿导轨2发生位置移动，因此光源3的位置可以沿导轨2进行上下左右地调节，通过调节光源3的位置来获得局部所需的光源强度。

本光催化降解装置中，反光外壁5用于在进行光催化降解时将反应池1、导轨2和光源3包围，这样光催化降解试验既不会被周围环境影响也不会影响到周围环境，从而保证反应的准确性；反光外壁5将光源3外溢的光聚焦到反应池1中，从而使光源3发出的光有较高的利用率，并且使光源强度均匀，照射的面积较广。

可选地，上述实施例1中，还包括光源控制器4，与光源3电连接，光源控制器4用于对光源3的光强和/或光谱波长进行控制。

光源控制器4为现有技术，可通过市售获得，可以包括镇流器、散热风机、控制开关电流表、电压表、温度保护传感器、微电脑定时器等；光源的电压、电流实时显示，可以更好地观察光源的参数；温度保护传感器其在温度过高时自动切断电源，可以更好地保护装置和实验室的安全。

本光催化降解装置中，通过光源控制器4对光源3的光强和/或光谱波长进行调节控制，可模拟不同波长或光强的光催化降解过程，可以调整出不同的光源强度组合，极大地提高了利用效率，降低了成本。

可选地，上述实施例1中，光源3为氙灯或紫外灯；进一步可选地，光源3外还设置有石英冷肼31，所述光源3通过所述双层石英冷肼31上设置的固定杆32固定在双层石英冷肼31内侧，所述双层石英冷肼31上开设有冷肼进水口311和冷肼出水口312，所述双层石英冷肼31通过水冷的方式对光源31进行降温；更进一步可选地，当光源3为氙灯时，氙灯光源的光谱范围为230-2000nm，与太阳光的光谱匹配度为b级，氙灯光源用来模拟太阳光。

可选地，上述实施例1中，光源3的数量为四个，并且每个光源3分别与独立的分光源控制器41串联后，再并入总光源控制器42。

4个1000w的氙灯作为光源，水处理量可达到1吨；分光源控制器41可以对每个独立光源进行调控，使用方便灵活。

可选地，反光外壁5包括：设置在导轨2上方的镜面51和在进行光催化降解时与镜面51一起将反应池1、导轨2和光源3包围的反光材料52。

可选地，设置在导轨2上方的镜面51为斜坡屋顶形状。

本光催化降解装置中，镜面51和反光材料52，尤其当导轨上方的反光镜面51为斜坡屋顶形状时，使光源强度更均匀，照射的面积更广。

可选地，反光材料52包括反光膜、反光带中的至少一种，其中反光带可以为反光胶带，反光膜可以为反光纳米膜。

可选地，上述技术方案中，所述反光材料52的材质包括镜面氧化铝、镜面氧化铝镀银、微发泡反射板中的至少一种，并且所述反光材料52的反射率在70-99％。

通过反光材料的选择，使反射率更高，使光源发出的光有更高的利用率。

可选地，上述实施例1中，反应池1上开设有进水口11和出水口12，用于水源的进入和排出；进一步可选地，反应池1采用不锈钢或钢化玻璃材质。

实施例2

本实用新型本光催化降解装置可用于降解污水、染料的装置设备，可以提供每次一吨以上的污水、染料的降解方案。

使用时，将污水或染料通入反应池1中，将光催化剂放入反应池中1与污水或染料充分混合，调整合适的光源进行光催化降解，反应结束时，降解后的污水或染料从排水口放出。所采用的光催化剂可以为氧化石墨烯复合n掺杂的tio2粉末。整个过程简单高效，水量处理大，可以模拟不同光照条件，实用性很强。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。