专利名称：一种用于水处理的改良型光催化反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种用于水处理的改良型光催化反应装置，属于环境保护中污水处理技术领域。
背景技术：
传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题，污水治理一直得不到好的解决。纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这ー难题。1972年，A. Fujishima和K. Honda在η型半导体TiO2电极上发现了水的光电催化分解作用，TiO2氧化活性较高，化学稳定性好，对人体无毒害，成本低，无污染，应用范围广，因而最受重视，是目前应用最广泛的纳米光催化材料，也是最具有开发前途的绿色环保型催化剂。研究表明，纳米TiO2能处理多种有毒化合物，可以将水中的烃类、卤代烃、酸、表面活性剂、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂、木材防腐剂和燃料油等很快地完全氧化为co2、H2O等无害物质。但到目前为止纳米光催化TiO2技术仍未在废水处理方面得到广泛应用，主要是因为纳米颗粒分离困难，没有简单适用的处理设备。通过纳米颗粒在载体表面负载，可以解决颗粒分离的问题。但负载有纳米颗粒的载体浸泡于水中的时候，激发光必须透过较厚(往往是数厘米以上)的溶液才能照射到催化剂上。而事实上，无论是在紫外光区还是可见光区，有机物溶液(尤其是带色有机物废水)都会有不同程度的光吸收，这势必会引起激发光不同程度的光损失，使得到达催化剂表面的光強度下降，从而使得光生电子和空穴的产率下降，最終使得污染物的降解效率降低。专利CN100509639C公开了ー种斜板式光电催化反应器，可以获得较好的水相薄膜促进光催化反应，但灯置于斜板外侧，会有光的损失。同样，CN101774661A, CN102030387A,CN101993129A几个专利公开的方法都是将激发光源放置于催化剂负载板的侧面，会有光能的损失。为了提高降解效率，只能提高激发光源的功率，这样就増加了运行能耗。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于水处理的改良型光催化反应装置。该装置中锥台形筒体的下半部分置于待处理废水中，连续滚动，可以形成较薄的液膜，锥台形筒体有利于液体流动，锥台形筒体内辐射状安装的叶片可以扩大液膜面积。设在锥台形筒体内的紫外光源可以保证激发光不流失浪费，锥台形筒体外侧则设有涂载催化剂涂层的锥体，可以在有日光条件下利用日光进行催化反应。本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现—种用于水处理的光催化反应装置，包括轴向水平设置的锥台形筒体，所述锥台形筒体的内壁和外壁上分別均匀固设有叶片和锥体，所述锥台形筒体的两端均设有网状封头和空心轴，所述的空心轴内设有石英管，所述的石英管内设有紫外光源，所述锥台形筒体的内侧、叶片的表面和锥体的表面以及网状封头上均负载有TiO2涂层。上述的用于水处理的光催化反应装置，其在于所述的锥台形筒体的外侧还设有紫外光源。上述的用于水处理的光催化反应装置，其在于所述的锥台形筒体侧面的倾斜角度α 为 10。 20。。上述的用于水处理的光催化反应装置，其在于所述的叶片和锥体分别焊接在所述锥台形筒体的内壁和外壁上。作为ー种优选方案，所述的叶片有6-10片，呈辐射状焊接在锥台形筒体的内壁上，所述叶片的一侧自锥台形筒体的内壁向与锥台形筒体中心轴垂直的方向延伸至距石英管2 4cm处。操作时，将锥台形筒体的下半部分置于待处理废水中，打开设在石英管内的紫外光源，由电机带动锥台形筒体转动，转速在25 30转/分钟。本实用新型的有益效果本实用新型装置的锥台形筒体连续滚动，可以形成较薄的液膜；锥台形筒体，有利于液体流动形成液膜，而不是水滴，锥台形筒体内壁呈辐射状设置的叶片可以扩大液膜面积；紫外光源置于锥台形筒体内部可以保证激发光不流失浪费，锥台形筒体外设置的锥体可以在日光的作用下持续发挥作用，也可以在夜晚或日光不强的情况下辅以紫外灯照射催化。试验证明对于含金橙II浓度在105mg/L的废水，经过该设备持续处理2h之后的出水金橙II的去除率达94%。
图I是本实用新型装置的结构示意图；图2是锥台形筒体网状封头打开后的内部示意图；图3是锥台形筒体侧面展开后内部示意图；图4是锥台形筒体立体结构示意图；图5是锥台形筒体侧面展开后外部示意图。
具体实施方式
如图I所示，一种用于水处理的光催化反应装置，包括轴向水平设置的锥台形筒体1，所述锥台形筒体I的内壁和外壁上分別均匀固设有叶片6和锥体7，所述锥台形筒体的两端均设有网状封头2和空心轴3，所述的空心轴3内设有石英管4，所述的石英管4内设有紫外光源9，所述锥台形筒体I的内侧、叶片6的表面和锥体7的表面以及网状封头2上均负载有TiO2涂层。所述的锥台形筒体I的外侧还设有紫外光源8。作为ー种优选方案，所述的锥台形筒体I侧面的倾斜角度α为10° 20°。所述的叶片6和锥体7分别焊接在所述锥台形筒体I的内壁和外壁上。所述的叶片6有6-10片，呈辐射状焊接在锥台形筒体I的内壁上，所述叶片6的ー侧自锥台形筒体I的内壁向与锥台形筒体I中心轴垂直的方向延伸至距石英管42 4cm处。所述的锥体7有6-10排均匀焊接在锥台形筒体I的外壁上。操作时，将锥台形筒体I轴向水平置于污水池5中，使锥台形筒体I的下半部分尽量多的置于待处理废水中，打开紫外光源9，由电机10带动空心轴3和锥台形筒体I转动，转速在25 30转/分钟。、[0024] 试验证明对于含金橙II浓度在105mg/L的废水，经过该设备持续处理2h之后的出水金橙II的去除率达94%。
权利要求1.一种用于水处理的光催化反应装置，其特征在于包括轴向水平设置的锥台形筒体(I)，所述锥台形筒体(I)的内壁和外壁上分別均匀固设有叶片(6)和锥体(7)，所述锥台形筒体的两端均设有网状封头(2)和空心轴(3)，所述的空心轴(3)内设有石英管(4)，所述的石英管(4)内设有紫外光源(9)，所述锥台形筒体(I)的内侧、叶片￠)的表面和锥体(7)的表面以及网状封头(2)上均负载有TiO2涂层。
2.根据权利要求I所述的用于水处理的光催化反应装置，其特征在于所述的锥台形筒体(I)的外侧还设有紫外光源(8)。
3.根据权利要求I所述的用于水处理的光催化反应装置，其特征在于所述的锥台形筒体(I)侧面的倾斜角度α为10° 20°。
4.根据权利要求I所述的用于水处理的光催化反应装置，其特征在于所述的叶片(6)和锥体⑵分别焊接在所述锥台形筒体⑴的内壁和外壁上。
5.根据权利要求I或4所述的用于水处理的光催化反应装置，其特征在于所述的叶片(6)有6-10片，呈辐射状焊接在锥台形筒体(I)的内壁上；所述叶片(6)的一侧自锥台形筒体(I)的内壁向与锥台形筒体(I)中心轴垂直的方向延伸至距石英管(4) 2 4cm处。
专利摘要本实用新型的目的在于提供一种用于水处理的光催化反应装置，包括轴向水平设置的锥台形筒体，所述锥台形筒体的内壁和外壁上分别均匀固设有叶片和锥体，所述锥台形筒体的两端均设有网状封头和空心轴，所述的空心轴内设有石英管，所述的石英管内设有紫外光源，所述锥台形筒体的内侧、叶片的表面和锥体的表面以及网状封头上均负载有TiO2涂层。本实用新型装置的锥台形筒体，有利于液体流动形成液膜，而不是水滴，辐射状设置的叶片可以扩大液膜面积；紫外光源置于锥台形筒体内部可以保证激发光不流失浪费，锥台形筒体外设置的锥体可以在日光的作用下持续发挥作用，也可以在夜晚或日光不强的情况下辅以紫外灯照射催化，水处理效果显著。
文档编号C02F1/72GK202482102SQ201220047548
公开日2012年10月10日 申请日期2012年2月14日 优先权日2012年2月14日
发明者丁叶民, 马建锋 申请人:江苏星晨环保集团有限公司