[发明专利]气液光催化氧化反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气液光催化氧化反应装置。

技术背景

水是人类社会得以存在和发展的重要资源。工业污水治理是人类社会当前广泛关注的一 个水环境保护问题，随着人们对水的需求越来越多，污水处理后回用成为解决水资源短缺问 题的有效途径，引起人们的广泛关注。更为严重的，当各种有机物随工业废水排放，由于这 些有机物有毒、致癌，有的有挥发性，进入大气中，威胁着人类健康，而常规的物理、化学、 生物方法难以满足净化处理在技术和经济上的要求，这类废水的处理技术成为研究的热点。 目前对这类有机物污水采用的臭氧氧化处理方法，这是基于臭氧是一种优良的强氧化剂，氧 化电位高，能够氧化许多有机物，容易与不饱和键反应，如烯烃、芳香族化合物、蛋白质、 氨基酸、有机胺、木质素和腐殖质等。采用臭氧氧化处理有机废水具有反应速度快、无二次 污染，但是单纯使用臭氧氧化法处理废水存在臭氧利用率低、氧化能力不足及臭氧含量低等 问题。为此，发展了提高臭氧氧化效率的相关组合技术，其中臭氧/双氧水氧化法、臭氧/UV 氧化法、臭氧/UV/双氧水氧化法等组合方式，还有如将臭氧与光催化相结合用于工业污水 的处理，专利ZL 02274525.4，ZL200520119661.2和ZL200520068468.0公开了利用臭氧与光 催化反应相结合的处理工业废水的装置，均包括了光反应器，臭氧发生器，气液混合泵等主 要设备。利用臭氧与光催化的协同效应，提高了污水处理的效率，但是这些流程中采用气液 混合泵实现臭氧与污水的混合，仍存在着系统操作压力高，或臭氧利用率低与传质效率低， 或操作费用高等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种气液光催化氧化反应装置，该装置能够实现气液之间的良好混 合溶解，以提高臭氧在液体中的浓度和利用率，进而保证了光催化反应能在充足的氧化气体 存在的情况下进行，加快了光催化氧化反应速度，从而保证净化污水的效果。

本发明的技术方案是这样实现的：它包括污水贮槽、污水输送泵、无泡供气装置、光催 化氧化反应器和气源，其特征在于：所述无泡供气装置包括竖置的壳体，所述壳体设有与污 水输送泵的输出口相连接的污水进口，所述壳体的上部设有气液输出口，所述壳体的内腔内 设有由一组间隔布设的中空纤维膜丝组成的中空纤维膜束，所述中空纤维膜束与壳体内壁之 间、两相邻中空纤维膜丝之间均设有污水流动缝隙，所述壳体的内腔下侧设有用于安装固定 中空纤维膜束下端头的支撑板，所述支撑板的周部与壳体的内壁密封连接，以防止污水经污 水进口进入壳体的进气端内，所述壳体的进气端的下部设有与气源的输出口相连接的进气口， 所述中空纤维膜丝其内腔分别与壳体的进气端相连通，所述气液输出口与光催化氧化反应器 的进口相连接，所述光催化氧化反应器的上部设有出水口与排气口。

本发明的优点是设计合理，结构简单，能够提高气体在液体中的利用率，进而保证了光 催化反应能在充足的氧化气体存在的情况下进行，加快了光催化氧化反应速度，从而保证净 化污水的效果，具有较大的推广价值，其市场前景可观。

附图说明

图1为本发明具体实施例的构造示意图。

图2为图1中的A-A剖视图。

图3为图1中的B-B剖视图。

图4为图1中的局部放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步的阐述。

如图所示，该气液光催化氧化反应装置包括污水贮槽1、污水输送泵19、无泡供气装置 7、光催化氧化反应器10和气源14，其特征在于：所述无泡供气装置包括竖置的壳体23，所 述壳体设有与污水输送泵的输出口相连接的污水进口18，所述壳体的上部设有气液输出口6， 所述壳体的内腔内设有由一组间隔布设的中空纤维膜丝24组成的中空纤维膜束12，所述中 空纤维膜束与壳体内壁之间、两相邻中空纤维膜丝之间均设有污水流动缝隙，所述壳体的内 腔下侧设有用于安装固定中空纤维膜束下端头的支撑板15，所述支撑板的周部与壳体的内壁 密封连接，以防止污水经污水进口进入壳体的进气端16内，所述壳体的进气端的下部设有与 气源的输出口相连接的进气口17，所述中空纤维膜丝其内腔分别与壳体的进气端相连通，所 述气液输出口与光催化氧化反应器的进口11相连接，所述光催化氧化反应器的上部设有出水 口9与排气口8。

上述的气源为臭氧发生器或装有臭氧的气体钢瓶。