[发明专利]一种基于微波光催化-陶瓷膜耦合的净水方法

说明书

本发明提供一种基于微波光催化‑陶瓷膜耦合的净水方法，涉及水处理技术领域。包括如下步骤：使废水在储水箱和微波光催化陶瓷膜反应器间循环流动。废水在微波光催化陶瓷膜反应器中进行微波场、紫外光和催化剂协同降解反应，且同时在陶瓷纳滤膜表面进行错流过滤。部分废水透过陶瓷膜完成净化，剩余的废水从微波光催化陶瓷膜反应器流出后进入储水箱。本发明通过微波光催化和陶瓷膜结合，微波场、紫外光和催化剂三者协同作用，并结合陶瓷膜分离技术，对废水中难降解的有机污染物的去除有显著的作用，可用于废水和饮用水处理等诸多领域，保障水质安全。

技术领域

本发明涉及水处理领域，且特别涉及一种基于微波光催化-陶瓷膜耦合的净水方法。

背景技术

随着工农业的迅速发展，印染、造纸、焦化、塑料、合成纤维等行业产生了越来越多难降解的有机物，造成了严重的环境污染问题。这类污染物包括有机染料、表面活性剂、抗生素等，其具有毒性大、成分复杂、化学耗氧量高，降解难度高的特点。

光催化技术是处理难降解有机废水的研究热点之一。在紫外光或太阳光的照射下，半导体催化剂能够产生空穴，空穴和水分子作用，产生强氧化性的羟基自由基，有效氧化废水中的各类有机物。发明人研究发现，光催化技术的处理效率始终难以达到实际应用的水平。这是由于以宽带隙半导体材料作为光催化剂，需要吸收较大的能量才能激发价带的电子跃迁，因而在传统光催化中量子效率并不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于微波光催化-陶瓷膜耦合的净水方法，此方法利用微波光催化和纳滤陶瓷膜耦合技术，通过微波场、紫外光和催化剂协同降解反应，并结合纳滤陶瓷膜的分离效应，达到良好的水净化效果。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种基于微波光催化-陶瓷膜耦合的净水方法，包括如下步骤：

S1：使废水在储水箱和微波光催化陶瓷膜反应器间循环流动；

S2：S1中的废水在微波光催化陶瓷膜反应器中进行微波场、紫外光和催化剂协同降解反应，且同时进行陶瓷膜分离过程；

S3：S2中的废水部分透过陶瓷膜完成净化，剩余的废水从微波光催化陶瓷膜反应器流出后进入储水箱。

微波光催化陶瓷膜反应器包括陶瓷膜管、无极紫外灯和光催化剂，无极紫外灯设于陶瓷膜管的通道内，陶瓷膜管的内表面涂覆有光催化剂。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，陶瓷膜管为单通道陶瓷膜，无极紫外灯大致位于陶瓷膜管的轴心位置。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，无机紫外灯不设电极，依靠微波激发

进一步地，在本发明较佳的实施例中，光催化剂选自TiO₂、ZnO、ZrO₂中的一种。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，S2中步骤中，在循环泵的作用下，废水在陶瓷膜的表面进行错流过滤。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，S2步骤中，无极紫外灯直接与废水接触。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，废水在微波光催化陶瓷膜反应器中的流动速度为4～15L/min。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，微波光催化陶瓷膜反应器置于微波仪的谐振腔内，微波仪为微波光催化陶瓷膜反应器提供微波场。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，废水净化过程中，微波的输出功率为400～500W。

本发明实施例的基于微波光催化-陶瓷膜耦合的净水方法的有益效果是：