[实用新型]光催化氧化废水反应系统

说明书

技术领域

本实用新型属于水处理行业中的环保技术领域，具体涉及一种光催化氧化废水反应系统，可处理难降解有机废水，提高处理效率。

背景技术

近年来，随着环保要求的逐渐提高，难降解有机废水的达标处理成为广大环保企业及研究者们亟待需要解决的难题。高级氧化法可以将污染物资直接矿化或者通过氧化提高污水的可生化性，具有使用范围广、氧化能力强、反应速率快等特点，成为当前处理难降解有机废水的重要手段。

高级氧化法主要是以羟基自由基(HO•)为主要的活性物质来降解污染物质。羟基自由基氧化还原电位较高(2.80V)，是强氧化剂，但由于羟基自由基氧化条件严格，且对污染物质的降解无选择性，在应用时受水体中的本底物质(碳酸盐、碳酸氢盐、天然有机物等)影响大，致使氧化效果往往不尽理想。

过硫酸盐氧化技术是近年来发展起来的以硫酸根自由基(SO₄^‾•)为主要活性物质降解污染物的新型高级氧化技术。过硫酸盐属于双氧水(H₂O₂)的衍生物，可以产生硫酸根自由基，硫酸根自由基具有较强的氧化还原能力，理论上可以降解大多数有机物。但在未活化（催化）的情况下，其氧化降解有机物的能力有限。

过硫酸盐活化主要有热、过渡金属离子、光等三种活化法。其中，热活化能耗高，过渡金属离子活化会带来新的污染，光活化效率高、成本低，而且紫外光本身具有一定的氧化能力，可氧化降解部分有机污染物。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型将过流酸盐与紫外光结合起来，提供一种光催化氧化废水反应系统，首先将有机废水与氧化剂同时泵入反应系统中，在搅拌的作用下，快速均匀混合，然后从底部进入反应区，在紫外光及氧化剂的共同作用下，废水中的难降解大分子有机物被氧化分解成小分子物质，出水COD达到设计要求。

技术方案

为了实现上述技术目的，本实用新型设计一种光催化氧化废水反应系统，其特征在于：它包括原水箱、进水泵、加药箱、加药泵、反应器、产水箱、电源。

原水箱与反应器连接，连接管路上装有进水泵，同时，加药箱与反应器连接，连接管路上装有加药泵，反应器出水输出端与产水箱连接。

进一步，所述反应器主要由混合区与反应区组成。

进一步，所述混合区中设有搅拌机和隔墙挡板，且隔墙挡板的底部开有小孔。

进一步，所述反应区中设有至少一套竖直排列的紫外光源；每套光源包括紫外灯、石英管及电源；紫外灯置于石英管内部，石英管密封。

有益效果

本实用新型提供一种光催化氧化废水反应系统，利用过硫酸盐氧化剂的强氧化性与紫外光的共同作用，将有机废水中的有机物(COD)、色度进行氧化分解成小分子，对环状及长链大分子有机物进行开环断链，对复杂官能团进行破解，可使出水COD达到设计要求。

附图说明

附图1是本实用新型的工艺及专用装置连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型做详细说明。

实施例

如附图1所示，光催化氧化废水反应系统，它主要包括原水箱1、进水泵2、加药箱3、加药泵4、反应器5、产水箱12和电源13；

原水箱1与反应器5连接，连接管路上装有进水泵2；同时，加药箱3与反应器5连接，连接管路上装有加药泵4。反应器5的出水输出端与产水箱12连接。

所述反应器5主要由混合区6与反应区9组成。

所述混合区6中设有搅拌机7和隔墙挡板8，且隔墙挡板8的底部开有小孔。

所述反应区9中设有至少一套竖直排列的紫外光源；每套光源包括紫外灯10、石英管11及电源13；紫外灯10置于石英管11内部，石英管11密封。

利用上述装置处理有机废水的过程如下：

首先，有机废水与氧化剂分别通过进水泵和加药泵输送至反应器的混合区，该混合区的体积小，液体停留时间短，有机废水与氧化剂在搅拌的作用下，只进行快速充分混合，而不易发生氧化反应。值得注意的是，待处理的有机废水主要含有难降解大分子有机物，包括多环、长链型、多官能团等复杂结构的有机大分子，也包括吸附或络合重金属后的大分子物质，该氧化剂为过硫酸盐溶液，具有较强的氧化性。

然后，混合后的混合液通过隔板底部的小孔进入反应区，在反应区内，由于竖着排列放置的石英玻璃管的阻挡作用，混合液在相邻两石英玻璃管之间依次上下错流流动，此过程中，在波长为254～400nm的紫外光的照射与氧化剂的共同作用下，废水中的有机物发生光催化氧化反应，部分环状、长链大分子有机物进行开环断链，部分官能团发生破解，形成小分子有机物、二氧化碳和水，从而降低废水的COD。