[发明专利]太阳能光催化降解装置

权利要求书

1.太阳能光催化降解装置，其特征在于主要包括如下组成部分：

四个并排连通的反应罐(1、2、3和4)，位于该装置上部，用于提供污水与改性催化剂混合及光催化降解的场所；

透明阶梯形光催化反应斜槽(5)，位于该装置的中部，是本发明的核心部分，用于提供反应液均匀化和高效吸收太阳光进行光催化降解的场所；

太阳能电池板(16)，位于该装置的左侧，用于将太阳能转换成电能储存在蓄电池中，配合外部电源，提供夜晚和阴天等光照不足条件下的光催化降解所需光源，节约能源；

集水池(8)，位于该装置的下部，用于储存经透明阶梯形光催化反应斜槽(5)降解后的污水；

水泵(9)和输水管(10)，连接在反应罐(4)和集水池(8)之间，用于污水的循环降解；

气泵(11)，用于提供通入气体所需的动力；

通气管(12)，位于气泵(11)与反应罐(1、2、3、4)中的喷气管之间，用于输送反应气体；

支撑结构(7-1和7-2)，位于反应罐(1、2、3、4)和透明阶梯形光催化反应斜槽(5)的下方，用于支撑固定反应装置。

2.根据权利要求1所述太阳能光催化降解装置，其特征在于：所述四个并排连通的反应罐1、2、3和4，以反应罐4为例，其结构设计包括反应罐外壳(4-1)、反应罐罐盖(4-8)、紫外可见光灯管(4-5)、中空管(4-4)、两个成对称位置的搅拌器(4-3)和(4-6)、喷气管(4-2)、取样口(4-7)和连通管(4-9)。其中：中空管，用于放置紫外可见光灯管，向其外部的反应罐中高效提供光源；搅拌器，两组平叶状桨叶锚式搅拌器对称分布于反应罐和中空管之间，用于搅拌反应罐中的污水溶液使之均匀混合；喷气管，位于该装置内部，用于向反应罐内喷入反应气体，以控制反应溶液体系的气氛；取样口，位于该装置上部，用于定期从反应罐中取样，以分析反应罐中的污水光催化降解情况。反应罐外壳，搅拌器和中空管依次位于所述反应罐4的外部，中部和内部。

3.根据权利要求2所述太阳能光催化降解装置，其特征在于：所述四个并排连通的反应罐1、2、3和4内部的外壳上均含有喷气管，以反应罐4为例，其喷气管(4-2)上均匀分布许多喷气小孔，用于向反应罐内喷入气体，四个反应罐中的喷气管均与其上部的通气管(12)相连接。

4.根据权利要求3所述太阳能光催化降解装置，其特征在于：所述反应罐(1、2、3和4)呈中空圆柱形透明结构，之间由连通管相连，其中反应罐4的结构分布为，顶部是反应罐罐盖(4-8)，右侧为喷气管，左上侧为取样口，中间固定有中空管，中空管左右两侧为搅拌器，中空管中带有紫外可见光灯(4-5)。搅拌器和取样口均固定在反应罐罐盖上；搅拌器为锚式，上面分别均匀对称的分布10个平叶状桨叶。同时四个反应罐的上部均有一个取样口，用于定期取样检测，反应罐1、2、3和4的下方分别含有向透明阶梯形光催化反应斜槽(5)调控输水速度的给水阀门15-1、15-2、15-3和15-4，并且反应罐(1)的左上部有用于向装置中输入污水的进水口(17)，左下部有用于将降解完全后的污水排出的排水口(18)。

5.根据权利要求4所述太阳能光催化降解装置，其特征在于：所述透明阶梯形光催化反应斜槽(5)的外壳由透光性很好的透明玻璃组成，其内部设有10个圆弧形挡板(6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6、6-7、6-8、6-9、6-10)，呈阶梯形均匀排布，圆弧形挡板的主要功能是减缓反应溶液的流动速度，同时起到均匀分散改性光催化剂的作用，使反应溶液能够均匀缓慢的通过透明阶梯形光催化反应斜槽(5)，延长与太阳光的接触时间，反应斜槽内部的给水量由其上部的给水阀门(15-1、15-2、15-3和15-4)调控，进入反应斜槽的污水经圆弧形挡板的作用能够均匀缓慢通过，高效率的利用太阳光光源，整个反应结构密封性很好，利于反应气氛的控制，污水经降解后进入集水池(8)中进行储存。

6.根据权利要求5所述太阳能光催化降解装置，其特征在于：所述集水池(8)为透明玻璃结构，储存在其内的污水也能够吸收光源进行光催化反应，提高污水降解效率，其左上部含有取样口(14)，用于定期取样，检测光催化降解效果，确定光催化循环次数；左下部有排水口(13)，污水经过催化降解完全后，经此处排出。