[发明专利]一种多级光催化废水深度处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其到一种多级光催化废水深度处理装置。

背景技术

光催化可以利用其自身特性分解环境中的有害污染物。光催化属于表面反应，污染物质必须在催化剂表面或附近才能被净化，照射到催化剂表面的紫外光强度跟光催化能分解污染物的量成正相关。光催化设备理论上可以利用太阳光产生紫外线的发光设备作为光源，但由于太阳光是稀薄能源，很难汇集利用，想达到大规模工业化利用不太可能，因此工业上想利用光催化分解污染物应选用人工光源。现阶段光催化设备都为理论设计，实用型的基本没有，实验型的光催化发应器都是以大表面为共性，有些设备理论上能达到很好的效果，但在实际复杂的污水处理中很难达到预计效果。20世纪90年代以后，催化剂光催化因为拥有自洁净、防雾和消毒杀菌的效果，开始走向我们的生活。催化剂的光催化是一种能高效处理有机污染物的高级氧化技术，对有毒的重金属汞、镉等也能有效地转化为毒性小甚至无害的状态。光催化生成的羟基自由基具有强氧化性能分解几乎所有有机物成CO₂和H₂O，氨氮也会被分解成硝酸根(NO₃^-)。其工艺简单，前期投入和后期运行维护的成本都不高。并且光催化不需要添加其他药品，只要有太阳光或人工紫外光就能发挥作用，是一种不会产生二次污染的环保材料。因此在废水的深度处理中，光催化有很大的发挥空间。

在实际应用中，遇到了一些问题需要解决。这些问题涉及多相光催化反应器的各个方面，其中，催化剂的存在状态、反应器的几何形状及尺寸和光系统这三方面的问题尤为集中。如永高的“光催化氧化反应器(专利号：CN201357069Y)，将催化剂与废水混合成稳定的悬浮态，但却存在催化剂易于钝化的缺点。张小平等人设计的“一种气固流化床光催化设备(专利号：CN1623645A)，采用环形气固流化床反应器，存在着反应介质对光的吸收和散射导致光能量的不足这样的问题。其他类似的光催化设备，大多存在反应速率慢、运转费用昂贵、操作复杂等问题。

发明内容

由于短波长紫外线照射空气会产生一定浓度的臭氧，臭氧和空气混合后一起进入污水管道，连同污水经涡流泵进入压力罐；同时压力罐中的污水流入中波长紫外光反应器中，发生光催化反应，臭氧也在中波长紫外线的作用下发生反应，生成羟基自由基与光催化协同处理污水。

根据上述原理，本发明的目的是提供一种多级光催化废水深度处理装置，能有效地处理废水，使之达到相关排放标准。

一种多级光催化废水深度处理装置，该装置底部设置有污水管，所述污水管上设置有三通调节阀，所述三通调节阀的一个管口连接着输气管，另一个管口连接着涡流泵；所述输气管的另一端连接着臭氧发生器，所述臭氧发生器的一侧通过管道与鼓风机相连；所述涡流泵的一侧设置有压力罐；所述压力罐通过管道与光催化反应器相连通。

进一步的，所述三通调节阀为合流阀，液体从污水管和臭氧从输气管经合流阀合流，从而流入涡流泵。

进一步的，所述臭氧发生器，在其外壳和紫外线灯管间设有螺旋型污水通道。

进一步的，所述压力罐可以通过压力感应开关自动调节进出流。

进一步的，所述光催化反应器，采用表面镀催化剂膜的圆柱形反应器。

进一步的，所述光催化反应器以中波长紫外灯作为光源。

有益效果：

1.催化剂为光催化工艺不需要药剂，只要有太阳光或人工紫外光就能发挥作用，不产生污泥也不会造成二次污染，完全是一种环境友好型的处理方式。

2.催化剂为光催化可以利用其自身特性分解环境中已经存在有害污染物，有毒的重金属汞、镉等也能有效地转化为毒性小甚至无害的物质，光催化有自洁净、防雾和消毒杀菌的效果。

3.催化剂光催化设备工艺简单，前期投入和后期运行维护的成本都不高。

附图说明

图1为本发明装置的俯视图；

图2为本发明装置的正视图。

附图标记如下：

1-污水管；2-三通调节阀；3-涡流泵；4-臭氧发生器；5-鼓风机；6-输气管；7-压力罐；8-光催化反应器。

具体实施方式

为对本发明做进一步的了解，现结合附图予以说明。