[发明专利]一种光催化和膜分离联用反应器

说明书

技术领域

本发明涉及光催化氧化技术及其膜分离相关设备领域，尤其涉及一种利用光催化和膜分离联用的反应器。

背景技术

近年来，随着工业和经济的发展，许多含有难以生物降解的污染物质的排放水不断进入环境，给工农业生产、人民生活和人体健康带来很大危害，如何有效地处理这些被环境污染的水成为环境领域的热点。

光催化氧化技术是一种新型的水污染治理技术，具有高效、节能、适用范围广等特点，常用来处理难生物降解的有机物，具有广泛的应用前景。其中，光催化剂的使用有两种形式：一是固定于载体上，二是悬浮分散在溶液中。对于负载型催化剂来说，污染物到达催化剂表面的质量传递过程受到限制，从而使得光催化效率降低。悬浮态催化剂分布均匀，表面积较大，催化效率更高；但细小的光催化剂微粒不易为传统的分离技术分离回收，重复利用率低，排出液易产生二次污染，严重限制了其应用。

膜分离技术是近些年迅速发展起来的一种新型分离净化技术，其主要运用于诸如MBR工艺中的分离部分。在水处理过程中，通过膜表面的微孔截留作用来达到分离浓缩水中污染物的目的，膜分离过程中一般无相变和二次污染，可在常温下连续操作，具有能耗低、设备体积小、操作方便等优势。然而，膜污染问题导致膜通量下降，并缩短膜的使用寿命，尽管控制膜污染措施取得了一定的研究进展，但是膜的使用寿命短依然是膜分离技术发展的主要瓶颈。

光催化氧化技术和膜分离技术有各自的优势，但也存在各自的不足，在水处理行业将二者结合应用的案例较少，光催化和膜分离联用技术还不够成熟。因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光催化和膜分离联用反应器，使其在净化含有难降解有机物的水体时，既能快速高效净化水体，又能将催化剂和污水快速分离。

为此，本发明提供如下技术方案：

一种光催化和膜分离联用反应器其包括：光催化单元、折流静置单元、膜分离单元、回转风机、回流泵，所述光催化单元包括：紫外辐照灯、石英玻璃套管、曝气管，所述紫外辐照灯用于提供光催化降解的紫外光源，所述石英玻璃套管用于隔离灯管与污水的直接接触保护灯管，所述的曝气管用于曝气，使原水与催化剂充分混合以及提供空气源氧化剂；所述的折流静置单元包括：折流板、回流自吸水管，所述折流板将空间隔离开，在上层空间对角开设污水流动孔，所述的折流静置单元用于减缓因曝气产生的过快的原水与处理水的混合，使原水充分反应，折流区的空间下部布设回流泵吸水管，用于将静置产生的催化剂以及部分污水重新打入光催化单元；所述的膜分离单元包括：出水泵、帘式膜、回流自吸水管、曝气管，所述出水泵采用计量自吸泵，用于最终出水的负压抽吸， 所述帘式膜为最终出水的膜单元，所述的曝气管用于膜组件的冲刷。

进一步的，所述的回转风机用于同时提供给光催化单元以及膜分离单元空气。

进一步的，所述的回流泵连接折流静置单元以及膜分离单元的回流自吸水管，均用于将催化剂和部分污水回流至光催化单元。

进一步的，所述的出水泵采用计量自吸泵，其连接有：真空表、流量计。

进一步的，所述的帘式膜一般采用pp材质膜，同时膜封装管道采用U-PVC材质，管道上部开口设置连接件，与出水泵相连。

进一步的，所述的曝气管采用U-PVC材质的管道穿孔制作，一般设置为3mm出气口，出气口间距设计为100mm。

进一步的，所述的紫外辐照灯采用25W的灯管，一般在光催化单元中部均匀布设10套。

进一步的，所述折流静置仓的间隔为200mm，过水孔开设为100*100mm的方孔。

进一步的，所述的回流吸水管采用U-PVC材质的管道开孔制作，一般设置为10mm的圆孔，开孔间距100mm。

进一步的，所述的一种光催化和膜分离联用反应器采用PLC控制器自动控制运行。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种光催化和膜分离联用反应器的俯视图。

图2为本发明实施例提供的一种光催化和膜分离联用反应器的A-A面剖视图。

图3为本发明实施例提供的一种光催化和膜分离联用反应器的B-B面剖视图。

图4为本发明实施例提供的一种光催化和膜分离联用反应器的C-C面剖视图。