[发明专利]一种采用Ag/TiO2与腐殖酸共同去除水体中含氮物质的装置

说明书

本发明公开了一种采用Ag/TiO₂与腐殖酸共同去除水体中含氮物质的装置，包括上下依次连接的集水罩和反应器箱体，集水罩顶部开口，集水罩底板上设有多个圆形通孔，集水罩与反应器箱体通过圆形通孔连通；反应器箱体内设有紫外灯和催化剂填料，还设有腐殖酸颗粒，腐殖酸颗粒铺设在反应器箱体的底部，紫外灯竖直设置在反应器箱体的中心，催化剂填料为负载有银掺杂二氧化钛催化剂的泡沫陶瓷，催化剂填料套设在紫外灯上；集水罩内还设有防水管，防水管上端口伸出集水罩外，防水管下端口连接紫外灯；还包括潜水泵，潜水泵一端通过出水管道与反应器箱体连通，潜水泵另一端通过回水管道与集水罩连通。本发明装置体积小，应用方便。

技术领域

本发明涉及一种采用Ag/TiO₂与腐殖酸共同去除水体中含氮物质的装置，属于光催化技术领域。

背景技术

鱼类或水生植物的生长代谢都会水体中产生对养殖对象有毒性的氨氮，氨氮在氨氧化细菌作用下先被氧化为相对低毒性的亚硝酸盐，进而再被亚硝酸盐氧化细菌氧化为毒性更低的硝酸盐，虽然硝酸盐毒性低，但其积累到一定程度仍会对生物造成伤害。所以，家庭在养鱼过程中，每隔一段时间需要将鱼缸中水换掉，目的就是稀释缸内高浓度硝酸盐的水。

光化学及光催化氧化法是目前研究较多的一项高级氧化技术。所谓光催化反应，就是在光的作用下进行化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射，受激产生分子激发态，然后发生化学反应生成新的物质，或者变成引发热反应的中间化学产物。研究表明，目前有多种半导体纳米材料能处理多种无机物，但纳米光催化材料对养殖水体中无机氮处理方面没有广泛应用，主要原因是粉末催化剂分离回收困难；反应条件极端，多需要在强酸或强碱下进行。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种采用Ag/TiO₂与腐殖酸共同去除渔业养殖水体中含氮物质的装置，该装置体积小，应用方便，首次将负载型催化剂与腐殖酸联用一起去除渔业养殖水体中的含氮物质。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种采用Ag/TiO₂与腐殖酸共同去除水体中含氮物质的装置，包括上下依次连接的集水罩和反应器箱体，所述集水罩顶部开口，集水罩底板上设有多个圆形通孔，所述集水罩与反应器箱体通过圆形通孔连通；所述反应器箱体内设有紫外灯和催化剂填料，还设有腐殖酸颗粒，所述腐殖酸颗粒铺设在反应器箱体的底部，所述紫外灯竖直设置在反应器箱体的中心，所述催化剂填料为负载有银掺杂二氧化钛催化剂的泡沫陶瓷，所述催化剂填料套设在紫外灯上；所述集水罩内还设有防水管，所述防水管上端口伸出集水罩外，所述防水管下端口连接紫外灯；还包括潜水泵，所述潜水泵一端通过出水管道与反应器箱体连通，所述潜水泵另一端通过回水管道与集水罩连通。

其中，所述催化剂填料由多个环形泡沫陶瓷通过线或铁丝串联在一起。

其中，所述反应器箱体的内壁上设有环形凹槽，所述催化剂填料嵌入凹槽内固定

其中，所述紫外灯的电线通过防水管与外部电源连接。

水产养殖中腐殖酸可提高饲料利用率，促进动物生长；增强机体免疫力，防病治病；改善水质环境；腐殖酸含有的多种官能团，使其具有较强的阳离子交换能力、络合能力和吸附能力，可螯合/络合水体中有毒有害物质，净化水环境；在光催化法还原硝酸盐时，腐殖酸作为空穴清除剂；因此腐殖酸在本发明装置中既能作为空穴清除剂，又能净化水质。

有益效果：本发明装置主要用于去除渔业养殖水体中的含氮物质，其采用循环运行模式，用腐殖酸作为空穴清除剂，用银掺杂改性的二氧化钛作为催化剂，在光照条件下将有机氮氧化成无机氮，将硝酸盐还原成N₂，从而有效减少了水体中的总氮含量，避免了含氮物质在水体中的累积造成的水生生物的毒害；本发明装置体积小，应用方便；另外，本发明装置采用的是负载型催化剂填料，有效解决了粉末状催化剂分离回收的问题。