一种适用于高级氧化技术的废水处理设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种适用于高级氧化技术的废水处理设备，属于高级氧化设备技术领域。


背景技术：

2.水资源的紧缺加上不同程度的污染，使得废水处理一直是专家们研究的热点。水污染主要来自工厂排放以及工业污染物渗入土壤后造成的地下水污染。目前应用的废水处理技术中的化学氧化技术具有高效率、经济、操作方便等优点受到大家的关注，其中高级氧化技术中的光催化氧化和芬顿氧化技术尤其受到国内外学者的亲睐。这两种技术都是通过产生强氧化的羟基自由基来降解污染物的，在充分反应的条件下能把几乎所有的有机物氧化为co2、h2o等简单的无机物。高级氧化法的不足之处就是处理费用高以及催化剂回收困难，从而限制了它的广泛使用。因此寻找一种易于催化剂回收，又利于充分反应的废水处理方法和设备至关重要。
3.近年来普通高级氧化试剂以及半导体光催化剂的应用研究取得了很大进展，特别是磁性光催化剂的出现更是引人注目，成为了环境净化材料的新宠。最近报道的铁酸铋以及四氧化三铁复合的光催化剂等都具有很好的光催化活性，由于具有结构稳定、无毒性和强氧化性等优点已经引起了许多化学工作者的极大兴趣。su
‑
hua chen(preparation of magnetic fe3o4/sio2/bi2wo6 microspheres and their application in photocatalysis，materials research bulletin 48(2013)725
–
729)等人利用水热合成法制备出了催化性能好的fe3o4/sio2/bi2wo6复合光催化剂，其在降解罗丹明b染料上性能优越，而且具有稳定、可重用性、磁性、抗腐蚀性等优点，是一种不可多得的光催化材料。目前，普通高级氧化试剂比较常用的有芬顿试剂，在芬顿试剂基础上衍生出很多类芬顿试剂，都具体很好的氧化效果，通过外加条件来刺激双氧水产生活性羟基自由基以达到高氧化性能，比如加入亚铁、紫外光、加热等条件。
4.现有的高级氧化技术的废水处理设备结构相对复杂，可通过太阳光进行催化，但受气候影响，不能实现全天候光催化，造成废水中污染物降解不充分，影响废水的处理效率。其次反应结束后催化剂与废水的分离以及催化剂的回收等问题没有得到很好解决，造成处理成本高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种操作方便，能采用太阳光进行光催化，还能在特殊天气情况下可通过人工光源进行光催化，磁性光催化剂能反复回收使用，灵活性好，适应性强，处理效率高的一种适用于高级氧化技术的废水处理设备。
6.本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种适用于高级氧化技术的废水处理设备，包括具有进水口和出水口的废水反应池，其特征在于：所述废水反应池的下部设有曝气管，废水反应池在池底外侧安装有通断电控制的电磁铁，所述的电磁铁用于排水时回收
磁性光催化剂；废水反应池在至少一个池壁上设有活动接口，挡板安装在活动接口上并能沿活动接口转动，所述的挡板能罩在池顶部或打开，挡板外侧安装有太阳能电池板、内侧安装有人工光源，所述的太阳能电池板用于给人工光源提供电能。
7.本实用新型废水反应池的下部设有曝气管，通过曝气增氧提高催化效率，而废水反应池在池底外部设有电磁铁，在通电时利用磁性将磁性光催化剂全部地回收，解决了反应结束后磁性催化剂回收的问题，所用到的磁性光催化剂能反复回收使用，降低处理成本。本实用新型挡板通过活动接口安装在废水反应池的池壁上，由于挡板能沿活动接口转动，因此使挡板即能罩在废水反应池的顶部，还能使挡板打开，由于挡板内侧安装有人工光源，因此在光催化反应时，既能直接运用太阳光进行激发，且在特殊天气情况下又能通过人工光源进行激发，能将普通的高级氧化剂结合光催化剂联合使用，保持废水的处理效率，能有效降解有毒有害废水，废水降解效果达到更佳而，操作灵活方便。本实用新型在挡板上还安装有太阳能电池板，通过太阳能电池板用于给人工光源提供电能，使用方便。本实用新型的废水处理设备充分进行光催化降解反应，操作简单，处理效率高，适应性强，可根据废水污染程度来确定普通氧化剂与光催化剂的投加量及配比，具有较好的工艺调节性。
附图说明
8.下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
9.图1是本实用新型废水处理设备的结构示意图。
10.图2是本实用新型废水处理设备另一种的结构示意图。
11.其中：1—进水滤网，2—曝气管，3—废水反应池，3
‑
1—进水口，3
‑
2—出水口，4—电磁铁，5—采样管，6—出水滤网，7—伸缩件，8—活动接口，9—挡板，10—人工光源，11—太阳能电池板。
具体实施方式
12.见图1、2所示，本实用新型一种适用于高级氧化技术的废水处理设备，包括具有进水口3
‑
1和出水口3
‑
2的废水反应池3，该废水反应池3的池体壁厚5
‑
30mm且不能被磁化，废水反应池3的体积可根据实际应用的需要，体积大小可变，废水反应池3的下部设有曝气管2，曝气管2道可以选用耐腐蚀性强、防污堵的管式曝气器、微孔陶瓷曝气器等，能形成气泡直径0.1mm
‑
2mm，氧利用率需在20％
‑
40％之间，在废水处理时，通过行曝气充氧有利于催化反应，提高催化效率。
13.见图1、2所示，本实用新型废水反应池3的进水口3
‑
1位于池壁的上部、出水口3
‑
2位于池壁的底部，进水口3
‑
1与出水口3
‑
2相对设置，且进水口3
‑
1和出水口3
‑
2外分别具有进水管道接口和出水管道接口，且进水管道接口和出水管道接口分别安装有能更换的进水滤网1和出水滤网6，进水滤网1的网孔在0.5mm
‑
1mm，出水滤网6的网孔在0.1mm
‑
0.5mm。废水反应池3在出水口3
‑
2一侧还设有采样管5，采样管5的采样口位于池壁外侧，采样口可为自动采样及手动采样两种形式，用于分析反应后水质指标，自动采样可通过在线监测设备在线分析水质指标。
14.见图1、2所示，本实用新型废水反应池3在池底外侧安装有通断电控制的电磁铁4，电磁铁4用于排水时回收磁性光催化剂，电磁铁4可设置一个或多个，可根据废水反应池3的
大小设置，经过所需时间反应后，电磁铁4通电时把磁性光催化剂吸在废水反应池3在池底部，将所用反应的磁性光催化剂全部回收而反复使用。
15.见图1、2所示，本实用新型废水反应池3在至少一个池壁上设有活动接口8，挡板9安装在活动接口8上并能沿活动接口8转动，挡板9能罩在废水反应池3顶部或打开，挡板9外侧安装有太阳能电池板11、内侧安装有人工光源10，太阳能电池板11用于给人工光源10提供电能，太阳能电池板11还能给其它装置提供电源，人工光源10可采用紫外灯或者氙灯，因此在光催化过程可直接运用太阳光进行激发，在特殊天气情况下可运用人工光源10进行激发，实现全天候光催化反应，有效降解有毒有害废水。
16.见图1所示，本实用新型活动接口8为铰接座，铰接座安装在废水反应池3的池壁的顶部，废水反应池3的池壁一侧可设置一个挡板9或多个挡板9，挡板9通过销轴安装在铰接座上，方便挡板9的打开或罩在池顶部，可人工操作或自动操作，本实用新型废水反应池3池壁及挡板9上安装有能伸缩的伸缩件7，或废水反应池3位于挡板9下部，在池顶及挡板9上安装有能伸缩的伸缩件7，该伸缩件7为电动推杆或气弹簧，因此能实现自动控制。
17.见图2所示，本实用新型废水反应池3相对的两池壁顶部分别安装有挡板9，各挡板9上安装有太阳能电池板11和人工光源10，当废水反应池3较大时，废水反应池3四周的池壁顶部分别安装有挡板9，各挡板9上安装有太阳能电池板11和人工光源10。
18.见图1、2所示，本实用新型工作时，电磁铁4处于断电状态，废水由进水口3
‑
1通过进水滤网1进入废水反应池3体内，曝气电机通电开始工作，曝气管2以10
‑
20m3/h的曝气量工作，按一定的比例将氧化剂及带磁性的光催化剂投加入反应池3中，同时开启人工光源10，或者打开挡板9利用自然光促进反应，废水与氧化剂、催化剂充分并且反复接触，产生
·
oh和
·
ooh自由基的氧化能力将废水降解并矿化为水和二氧化碳，待反应完全后，从采用口中采取少量水样进行检查，达标后准备排放，此时电磁铁4通电将磁性光催化剂吸在废水反应池3的底部用于下次反应，反应完全的水通过出水滤网6从出水口3
‑
2排出，如废水没有达到排放标准，可继续反应到排放值。