光催化反应器及包含其的废水处理系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种光催化反应器及包含其的废水处理系统。

背景技术：

随着经济的发展，现代工业废水中普遍含有大量有毒有害、难生物降解的污染物，若此类废水直接排入水体中，会造成严重的水体污染，近年来，环保领域的科技人员都在不断的寻找合适的水处理方法以保证废水的达标排放。

废水处理技术中目前已知生化处理系统中细菌对盐分的耐受极限为8000ppm，即当废水中盐分高于8000ppm时，工程上便不建议用生物处理法来处理废水，所以许多高盐高cod的废水只能通过化学氧化的办法来去除cod，目前已知的高级氧化方法包括臭氧氧化，芬顿氧化等方法，但是当这些方法都不能使水中有机物氧化或者氧化后产生反应副产物时，此类废水的处理就遇到了瓶颈。

因此，寻找研发一种水处理方法可以处理此类高盐高cod废水的方法变得异常迫切。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种光催化反应器及包含其的废水处理系统，该废水处理系统首先将h2o2加入到废水进样管道中与废水充分混合，随后将含有过氧化氢的废水输送到光催化反应器中，在光催化反应器中通过紫外线和催化剂的共同作用对废水进行光催化反应，进而使过氧化氢解离出·oh(羟基自由基)，分解废水中的绝大多数有机物，而不受废水中盐分多少的影响。

本实用新型提供的一种光催化反应器，所述光催化反应器包括uv灯组件；

所述uv灯组件包括uv灯管、uv灯壳以及催化极片；所述uv灯管水平设置于uv灯壳之中，所述催化极片设置于uv灯管和uv灯壳之间。

进一步的，所述uv灯组件为若干个，所述若干个uv灯组件横向水平设置于uv灯排架上；

所述uv灯壳的水平两端存在连通接口，所述若干个uv灯组件之间通过各自uv灯壳两端存在的连通接口管道连通。

更进一步的，所述uv灯组件之间的管道连通方式为串联连通或并联连通。

进一步的，所述光催化反应器还设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别连通于两个不同的uv灯壳的一端连通接口。

进一步的，所述催化极片固定设置于uv灯管上。

更进一步的，所述催化极片为网状tio2极片，所述网状tio2极片的网孔径为5～20mm。

进一步的，所述uv灯排架上横向水平设置的uv灯组件之间的间距为100～150mm。

进一步的，所述uv灯管的长度为1～1.2mm。

本实用新型提供的一种废水处理系统，所述废水处理系统包括：上述光催化反应器、过氧化氢加药装置和废水进样管道。

所述过氧化氢加药装置与所述废水进样管道相连通，用于将过氧化氢加入废水进样管道中，所述废水进样管道与所述光催化反应器相连通，以将加药后的废水输入光催化反应器中。

进一步的，所述过氧化氢加药装置包括加药罐、计量泵和管式混合器；

更进一步的，所述加药罐通过管道连通于废水进样管道，所述废水进样管道通过管式混合器连通于光催化反应器的进水口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的光催化反应器主要由uv灯组件组成，所述uv灯组件包括uv灯管、uv灯壳以及催化极片，在uv灯壳中uv灯管发出的紫外光和催化极片共同作用进行光催化处理废水中的有机物，且不受废水中盐分多少的影响。因此，本实用新型光催化反应器具有结构设计合理，利于光催化降解的优点。

本实用新型提供的废水处理系统，该废水处理系统包括上述光催化反应器、过氧化氢加药装置和废水进样管道。在进行废水处理时，首先通过过氧化氢加药装置将过氧化氢加入到废水进样管道中，将过氧化氢与废水充分混合，随后将含有过氧化氢的废水输送到光催化反应器中，在光催化反应器中通过紫外线和催化剂的共同作用对废水进行光催化反应，进而使过氧化氢解离出·oh(羟基自由基)，分解废水中的绝大多数有机物，而不受废水中盐分多少的影响。上述废水处理系统对含盐废水中的有机物具有很好的降解速率和效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的光催化反应器结构示意图；

图2为本实用新型实施例2提供的光催化反应器结构示意图；

图3为本实用新型实施例3提供的废水处理系统结构示意图；

图4为本实用新型实施例3提供的过氧化氢加药装置系统结构示意图。

图标：11-uv灯组件；12-uv灯排架；111-uv灯壳；112-uv灯管；113-催化极片；1-光催化反应器；13-进水口；14-出水口；2-过氧化氢加药装置；3-废水进样管道；21-加药罐；22-管式混合器；23-计量泵。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的一个方面，一种光催化反应器1，所述光催化反应器1包括uv灯组件11；

所述uv灯组件11包括uv灯管112、uv灯壳111以及催化极片113；所述uv灯管112水平设置于uv灯壳111之中，所述催化极片113设置于uv灯管112和uv灯壳111之间。

本实用新型提供的光催化反应器1主要由uv灯组件11组成，所述uv灯组件11包括uv灯管112、uv灯壳111以及催化极片113，在uv灯壳111中uv灯管112发出的紫外光和催化极片113以及投加的过氧化氢药剂的共同作用下进行光催化处理废水中的有机物，且不受废水中盐分多少的影响。因此，本实用新型光催化反应器1具有结构设计合理，利于光催化降解的优点。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述uv灯组件11为若干个，所述若干个uv灯组件11横向水平设置于uv灯排架12上；

所述uv灯壳111的水平两端存在连通接口，所述若干个uv灯组件11之间通过各自uv灯壳111两端存在的连通接口管道连通。

作为一种优选的实施方式，上述光催化反应器1主要由若干个uv灯组件11横向水平设置于uv灯排架12上组成，所述uv灯组件11之间管道连通，该光催化反应器1的组成方式便于形成一个成套系统，进而实现工业运输和销售；因此，本实用新型光催化反应器1具有结构设计合理，方便工业运输和销售的优点。

在上述优选实施方式中，所述uv灯组件11之间的管道连通方式为串联连通或并联连通。

作为一种优选的实施方式，上述uv灯组件11之间的管道连通方式为并联连通，并联连通的方式在大水量处理时可以使进样废水更为快捷的流入各uv灯组件11之中，进而提高废水的处理效率，该并联连通的方式更利于处理有机物含量较低的废水，提高废水处理的速度。

作为另一种优选的实施方式，上述uv灯组件11之间的管道连通方式为串联连通，串联连通的方式可以使进样废水依次逐一流入每个uv灯组件11之中，从而加大了废水与催化剂和紫外线的接触面积，使得有机物处理的能力更强。该串联连通的方式更利于处理有机物含量较高的废水，提高废水处理的效率。

进一步的，所述光催化反应器1还设置有进水口13和出水口14，所述进水口13和出水口14分别连通于两个不同的uv灯壳111的一端连通接口。

作为一种优选的实施方式，所述光催化反应器1的进水口13连通于最下端的uv灯组件11；所述光催化反应器1的出水口14连通于最上端的uv灯组件11。这样该实施例中水流从光催化反应器1的下端进入反应器，从上端流出，可确保水流与光催化反应器1中的uv灯组件11有充分接触和足够的停留时间，使氧化反应进行得更彻底，有机物得到充分的分解和去除。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述uv灯组件11为若干个，uv灯组件11的数量可以根据待处理废水的水质情况进行增减，以得到良好的处理效果。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述催化极片113固定设置于uv灯管112上。

作为一种优选的实施方式，上述催化极片113固定设置于uv灯管112上。所述uv灯管112水平安装在uv灯壳111内部固定，催化极片113放置在uv灯壳111内部，uv灯管112外部，进而确保运行时催化剂与紫外线保持接触。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述催化极片113为网状tio2极片。

作为一种优选的实施方式，上述催化极片113为网状tio2极片，网状设置的tio2极片可以保证处理废水在uv灯壳111内部的顺畅流动。

在上述优选实施方式中，所述网状tio2极片的网孔径为5～20mm。上述网状tio2极片的网孔径可以保证废水在处理过程中的充分流动。

上述网状tio2极片的网孔径典型但非限制性的优选实施方案为：5mm、8mm、10mm、12mm、15mm、18mm和20mm。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述uv灯排架12上横向水平设置的uv灯组件11之间的间距为100～150mm。

作为一种优选的实施方式，上述uv灯组件11之间的间距从而实现uv灯组件11横向水平设置于uv灯排架12上。

上述uv灯组件11之间的间距典型但非限制性的优选实施方案为：100mm、110mm、120mm、130mm、140mm和150mm。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述uv灯管112的长度为1～1.2m。

上述uv灯管112的长度典型但非限制性的优选实施方案为：1m、1.1m、和1.2mm。

根据本实用新型的一个方面，一种废水处理系统，所述废水处理系统包括：上述光催化反应器1、过氧化氢加药装置2和废水进样管道3。

所述过氧化氢加药装置2与所述废水进样管道3相连通，用于将过氧化氢加入废水进样管道3中，所述废水进样管道3与所述光催化反应器1相连通，以将加药后的废水输入光催化反应器1中。

本实用新型提供的废水处理系统，该废水处理系统包括上述光催化反应器1、过氧化氢加药装置2和废水进样管道3。再进行废水处理时，首先通过过氧化氢加药装置2将过氧化氢加入到废水进样管道3中，将过氧化氢与废水充分混合，随后将含有过氧化氢的废水输送到光催化反应器1中，在光催化反应器1中通过紫外线和二氧化钛的共同作用对废水进行光催化反应，进而使过氧化氢解离出·oh(羟基自由基)，分解废水中的绝大多数有机物，而不受废水中盐分多少的影响。上述废水处理系统对含盐废水中的有机物具有很好的降解速率和效果。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述过氧化氢加药装置2包括加药罐21、计量泵23和管式混合器22；

作为一种优选的实施方式，上述过氧化氢加药装置2包括加药罐21、计量泵23和管式混合器22。所述加药罐21通过管道连通于废水进样管道3，所述废水进样管道3通过管式混合器22连通于光催化反应器1的进水口13。

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行进一步地说明。

实施例1

如图1所示，一种光催化反应器1，所述光催化反应器1主要由若干个uv灯组件11横向水平设置于uv灯排架12上组成；

所述uv灯组件11包括uv灯管112、uv灯壳111以及催化极片113；所述uv灯管112水平设置于uv灯壳111之中，所述催化极片113设置于uv灯管112和uv灯壳111之间；

所述uv灯壳111的水平两端存在连通接口，所述uv灯组件11之间通过各自uv灯壳111两端存在的连通接口管道连通；

所述光催化反应器1还设置有进水口13和出水口14，所述进水口13和出水口14分别连通于两个不同的uv灯壳111的一端连通接口。

本实用新型提供的光催化反应器1主要由若干个uv灯组件11横向水平设置于uv灯排架12上组成，所述uv灯组件11之间管道连通，该光催化反应器1的组成方式便于形成一个成套系统，进而实现工业运输和销售；同时，所述uv灯组件11包括uv灯管112、uv灯壳111以及催化极片113，在uv灯壳111中uv灯管112发出的紫外光和催化极片113、以及投加的过氧化氢的共同作用下进行光催化处理废水中的有机物，且不受废水中盐分多少的影响。因此，本实用新型光催化反应器1具有结构设计合理，方便工业运输和销售的优点。

参见图1，在本实用新型的一种优选实施方式中，所述uv灯组件11之间的管道连通方式为并联连通。

作为一种优选的实施方式，上述uv灯组件11之间的管道连通方式为并联连通，并联连通的方式可以使进样废水更为快捷的流入各uv灯组件11之中，进而提高废水的处理效率，该并联连通的方式更利于处理有机物含量较低的废水，提高废水处理的速度。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述uv灯组件11为若干个，uv灯组件11的数量可以根据待处理废水的水质情况进行增减，以得到良好的处理效果。

优选的，所述uv灯组件11的数量为10个。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述催化极片113固定设置于uv灯管112上。

作为一种优选的实施方式，上述催化极片113固定设置于uv灯管112上。所述uv灯管112水平安装在uv灯壳111内部固定，催化极片113放置在uv灯壳111内部，uv灯管112外部，进而确保运行时催化剂与紫外线保持接触。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述催化极片113为网状tio2极片。

作为一种优选的实施方式，上述催化极片113为网状tio2极片，网状设置的tio2极片可以保证处理废水在uv灯壳111内部的顺畅流动。

在上述优选实施方式中，所述网状tio2极片的网孔径为5～20mm。上述网状tio2极片的网孔径可以保证废水在处理过程中的充分流动。

上述网状tio2极片的网孔径典型但非限制性的优选实施方案为：5mm、8mm、10mm、12mm、15mm、18mm和20mm。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述uv灯排架12上横向水平设置的uv灯组件11之间的间距为100～150mm。

作为一种优选的实施方式，上述uv灯组件11之间的间距从而实现uv灯组件11横向水平设置于uv灯排架12上。

上述uv灯组件11之间的间距典型但非限制性的优选实施方案为：100mm、110mm、120mm、130mm、140mm和150mm。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述uv灯管112的长度为1～1.2m。

上述uv灯管112的长度径典型但非限制性的优选实施方案为：1m、1.1m、和1.2mm。

实施例2

如图2所示，一种光催化反应器1，本实施例中除uv灯组件11之间的管道连通方式为串联连通外，其余同实施例1。

在本实施例中，上述uv灯组件11之间的管道连通方式为串联连通，串联连通的方式可以使进样废水依次逐一流入每个uv灯组件11之中，从而加大了废水与催化剂和紫外线的接触面积，增加了有机物的氧化去除效率。该串联连通的方式更利于处理有机物含量较高的废水，提高废水处理的效率。

实施例3

如图3所示，根据本实用新型的一个方面，一种废水处理系统，所述废水处理系统包括：实施例2所述的光催化反应器1、过氧化氢加药装置2和废水进样管道3。

本实用新型提供的废水处理系统，该废水处理系统包括上述光催化反应器1、过氧化氢加药装置2和废水进样管道3。再进行废水处理时，首先通过过氧化氢加药装置2将过氧化氢加入到废水进样管道3中，将过氧化氢与废水充分混合，随后将含有过氧化氢的废水输送到光催化反应器1中，在光催化反应器1中通过紫外线和二氧化钛的共同作用对废水进行光催化反应，进而使过氧化氢解离出·oh(羟基自由基)，氧化废水中的绝大多数有机物，而不受废水中盐分多少的影响。上述废水处理系统对含盐废水中的有机物具有很好的降解速率和效果。

如图4所示，在本实用新型的一种优选实施方式中，所述过氧化氢加药装置2包括加药罐21、计量泵23和管式混合器22；

作为一种优选的实施方式，所述加药罐21通过管道连通于废水进样管道3，所述废水进样管道3通过管式混合器22连通于光催化反应器1的进水口13。

效果例1

湖北省荆门市某新材料有限公司主要从事处理废弃电池、废弃电子产品的再生回收和加工利用，以及三元前躯体电池的生产。产线排放的废水主要是经汽提回收氨水后的尾水、p204(萃取剂)和p507(萃取剂)萃取后的尾水。废水中主要含有污染物及含量为：cod为1300mg/l，cl^-为30000mg/l，so4^2-为25000mg/l，盐分为130g/l，油分200mg/l。

该废水在经过预处理去除水中油分后使用本实用新型实施例3中提供的废水处理系统进行光催化氧化，再经过混凝沉淀处理后上清液中cod为80mg/l，该工厂计划在福建省宁德市新建一个相同工艺的产线，宁德地处东南沿海，因海水中盐分也较高，故处理达标后的废水可直接排至海水中。

综上所述，本实用新型提供的废水处理系统，该废水处理系统包括上述光催化反应器1、过氧化氢加药装置2和废水进样管道3。在进行废水处理时，首先通过过氧化氢加药装置2将过氧化氢加入到废水进样管道3中，将过氧化氢与废水充分混合，随后将含有过氧化氢的废水输送到光催化反应器1中，在光催化反应器1中通过紫外线和二氧化钛的共同作用对废水进行光催化反应，进而使过氧化氢解离出·oh(羟基自由基)，氧化废水中的绝大多数有机物，而不受废水中盐分多少的影响。上述废水处理系统对含盐废水中的有机物具有很好的降解速率和效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。