一种光电催化氧化复合式水处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型是一种光电催化复合式水处理装置，用于处理难降解有机废水，属于水处理领域。
【背景技术】
[0002]近年来，工业废水处理设施建设不断加快，但是传统的生化处理工艺处理后的废水，仍含有许多难降解有机污染物、细菌及重金属等对人体有毒有害的物质，并且很难达标排放。
[0003]光催化技术是近几十年国内外最受关注的水处理技术之一，美国环境保护局(EPA)已将光催化技术列为最有前景的环保高新技术。光催化降解污染物的基本原理是:半导体催化剂在紫外光的照射下，其价带上的电子被激发到导带上，形成电子-空穴对，在水中生成包括羟基自由基、氧自由基等活性氧物种(ROS)，从而具有强氧化还原能力。但是光催化技术面临粉体催化剂回收难、光能利用率低、电子空穴复合快等问题，严重制约了光催化技术的广泛应用。
[0004]电催化氧化技术同样是一种高效清洁的新型水处理技术，由于其具有能耗低、环境友好、选择性低等优点，在水处理领域得到越来越多的重视。电催化氧化技术通过在外加电场作用下，使污染物在电极表面发生直接的电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物种，使污染物发生氧化还原反应生成无害物质。但由于目前对于电催化技术的开发还不够充分，电催化反应器普遍存在电能利用率低、可调节性差、灵活性不佳、无法实现大规模处理等缺陷。
[0005]为了改善光催化技术和电催化技术，许多科学家和实验室都做了大量的研究。如何设计合理的反应器，以实现对光能和电能的高效利用是目前光催化和电催化研究的热点和难点。
【实用新型内容】
[0006]为了改善光催化技术和电催化氧化技术面临的上述问题，本实用新型提供一种将光催化技术与电催化氧化技术有机结合在一体的光电催化氧化复合式水处理装置。
[0007]本实用新型的目的通过以下技术方案来具体实现:
[0008]—种光电催化氧化复合式水处理装置，包括呈长方形的反应槽，在反应槽的一端与进水管连接，另一端与出水管连接，在进水管和出水管之间的反应槽中安装有若干个交错布置的阳极板和阴极板，所述阳极板、阴极板与电源连接，所述阳极板、阴极板的两侧与反应槽的内壁接触，并在反应槽的内壁上沿着纵长方向设有若干个石英套管，每个石英套管的内部安装有紫外线灯管。
[0009]所述阳极板、阴极板等间距、平行布置。
[0010]相邻的阳极板和阴极板之间的距离为l-3cm。确保污染物能快速到达极板表面，同时保证较高的反应速率；阴阳极板数量可根据处理水量按一定比例扩展。
[0011]阳极板以钛为基底，负载有催化剂，催化剂可以为氧化钛、氧化铅、氧化锡等，同时也可以是几种催化剂的复合物；阴极板为不锈钢板。
[0012]所述进水管连接在反应槽的下部。
[0013]所述出水管连接在反应槽的上部。
[0014]所述紫外线灯管连接外部电源供电。
[0015]所述阳极板的底部与反应槽的底板接触，阴极板的底部不与反应槽的底板接触；阳极板的顶部高度低于阴极板的顶部高度。
[0016]阳极板的顶部高于液位高度，阴极板的顶部低于液位高度，使待处理的水可从阴极板的顶部通过。这样就延长了待处理的水的行走路径，使水与阳极板、阴极板的接触面积增大，处理效率提高。
[0017]紫外线灯管之间平行设置，并且一侧灯管数量在5-10支。
[0018]污水通过进水管进入反应槽，阳极板与阴极板分别与电源的正负极相连，形成一个电催化氧化区域，污染物在阳极和阴极表面发生电化学反应；同时反应槽两侧的紫外线灯管作为光源，污染物通过与阳极板上负载的催化剂接触，在紫外光作用下发生光催化反应，大大提高反应速率，同时由于外加电场作用减少电子-空穴的复合，使得处理效率大大提高，从而实现了电催化氧化与光催化技术的复合作用。反应后的出水从出水管排出系统。
【附图说明】
[0019]下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0020]图1为本实用新型的结构图。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，本实用新型实施例提供的一种光电催化氧化复合式水处理装置，包括呈长方形的反应槽2，在反应槽2的一端与进水管I连接，另一端与出水管8连接，在进水管I和出水管8之间的反应槽2中安装有若干个交错布置的阳极板3和阴极板4，所述阳极板3、阴极板4与电源5连接，所述阳极板3、阴极板4的两侧与反应槽2的内壁接触，并在反应槽2的内壁上沿着纵长方向设有若干个石英套管6，每个石英套管6的内部安装有紫外线灯管7。
[0022]所述阳极板3、阴极板4等间距、平行布置。
[0023]相邻的阳极板3和阴极板4之间的距离为l-3cm。确保污染物能快速到达极板表面，同时保证较高的反应速率；阴阳极板数量可根据处理水量按一定比例扩展。
[0024]阳极板3以钛为基底，负载有催化剂，催化剂可以为氧化钛、氧化铅、氧化锡等，同时也可以是几种催化剂的复合物；阴极板为不锈钢板。
[0025]所述进水管I连接在反应槽的下部。
[0026]所述出水管8连接在反应槽的上部。
[0027]所述紫外线灯管7连接外部电源供电。
[0028]所述阳极板3的底部与反应槽2的底板接触，阴极板4的底部不与反应槽2的底板接触；阳极板的顶部高度低于阴极板的顶部高度。
[0029]阳极板3的顶部高于液位高度，阴极板4的顶部低于液位高度，使待处理的水可从阴极板的顶部通过。这样就延长了待处理的水的行走路径，使水与阳极板、阴极板的接触面积增大，处理效率提高。
[0030]紫外线灯管之间平行设置，并且一侧灯管数量在5-10支。
[0031]污水通过进水管进入反应槽，阳极板与阴极板分别与电源的正负极相连，形成一个电催化氧化区域，污染物在阳极和阴极表面发生电化学反应；同时反应槽两侧的紫外线灯管作为光源，污染物通过与阳极板上负载的催化剂接触，在紫外光作用下发生光催化反应，大大提高反应速率，同时由于外加电场作用减少电子-空穴的复合，使得处理效率大大提高，从而实现了电催化氧化与光催化技术的复合作用。反应后的出水从出水管排出系统。
【主权项】
1.一种光电催化氧化复合式水处理装置，包括呈长方形的反应槽，其特征在于，在反应槽的一端与进水管连接，另一端与出水管连接，在进水管和出水管之间的反应槽中安装有若干个交错布置的阳极板和阴极板，所述阳极板、阴极板与电源连接，所述阳极板、阴极板的两侧与反应槽的内壁接触，并在反应槽的内壁上沿着纵长方向设有若干个石英套管，每个石英套管的内部安装有紫外线灯管。2.如权利要求1所述的一种光电催化氧化复合式水处理装置，其特征在于，所述阳极板、阴极板等间距、平行布置。3.如权利要求2所述的一种光电催化氧化复合式水处理装置，其特征在于，相邻的阳极板和阴极板之间的距离为l_3cm。4.如权利要求1所述的一种光电催化氧化复合式水处理装置，其特征在于，阳极板以钛为基底，负载有催化剂；阴极板为不锈钢板。5.如权利要求1所述的一种光电催化氧化复合式水处理装置，其特征在于，所述进水管连接在反应槽的下部。6.如权利要求1所述的一种光电催化氧化复合式水处理装置，其特征在于，所述出水管连接在反应槽的上部。7.如权利要求1所述的一种光电催化氧化复合式水处理装置，其特征在于，所述紫外线灯管连接外部电源供电。8.如权利要求1所述的一种光电催化氧化复合式水处理装置，其特征在于，所述阳极板的底部与反应槽的底板接触，阴极板的底部不与反应槽的底板接触；阳极板的顶部高度低于阴极板的顶部高度。9.如权利要求1所述的一种光电催化氧化复合式水处理装置，其特征在于，紫外线灯管之间平行设置，并且一侧灯管数量在5-10支。
【专利摘要】本实用新型公开一种光电催化氧化复合式水处理装置，包括呈长方形的反应槽，在反应槽的一端与进水管连接，另一端与出水管连接，在进水管和出水管之间的反应槽中安装有若干个交错布置的阳极板和阴极板，所述阳极板、阴极板与电源连接，所述阳极板、阴极板的两侧与反应槽的内壁接触，并在反应槽的内壁上沿着纵长方向设有若干个石英套管，每个石英套管的内部安装有紫外线灯管。本实用新型，使得处理效率大大提高，从而实现了电催化氧化与光催化技术的复合作用。反应后的出水从出水管排出系统。
【IPC分类】C02F1/72, C02F1/46, C02F1/32
【公开号】CN204778967
【申请号】CN201520533380
【发明人】王欣, 陈帅
【申请人】锐博环保科技(北京)有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月21日