[发明专利]旋转型光催化-吸附-膜分离协同反应装置

说明书

本发明公开了一种旋转型光催化‑吸附‑膜分离协同反应装置，用于处理污水的薄膜包括依次设置的纤维膜层、氧化石墨烯层、活性炭层及Ag/BiOBr光催化剂层。污水处理装置包括：储存污水的反应罐；用于张紧并固定薄膜的转盘，薄膜伸入至反应罐；导管，一端与转盘连接，另一端与渗透真空泵连接，渗透真空泵向导管提供负压；驱动导管转动的旋转驱动装置；收集导管中净水的净水罐；向转盘上的薄膜提供光照的光源；用于处理污水的薄膜包括依次设置的纤维膜层、氧化石墨烯层、活性炭层及Ag/BiOBr光催化剂层，其中，Ag/BiOBr光催化剂层最靠近光源并接收光源提供的光照。本发明提供的薄膜在使用时不易堵塞，处理效率高，装置结构简单，制作成本低，处理方法步骤少，易操作。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤指一种旋转型光催化-吸附-膜分离协同反应装置。

背景技术

光催化技术作为一种新型的污染处理技术，具有彻底矿化有机污染物、可利用太阳能、成本较低等优势，但是仍存在量子效率低，降解速率较慢，粉体催化剂难以回收等问题。与此同时，膜分离技术利用具有选择性分离功能的膜材料可对污染物进行有效分离净化，因此近年来在工业废水处理中备受关注。但是膜分离一般仅为物理分离过程，难以完全分解去除污染物，且存在膜表面易被污染等问题。目前，对于光催化-膜分离协同体系的研究主要集中在TiO₂光催化粉体材料以及传统的压力驱动型和热驱动型分离膜，仍存在处理效率较低，膜材料易于堵塞等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转型光催化-吸附-膜分离协同反应装置，薄膜不易堵塞，处理效率高，且装置结构简单，制作成本低，处理方法步骤少，易操作。

本发明提供的技术方案如下：

一种用于处理污水的薄膜，包括依次设置的纤维膜层、氧化石墨烯层、活性炭层及Ag/BiOBr光催化剂层。

优选地，在制作所述氧化石墨烯层时，先将氧化石墨烯超声分散在水中，然后将悬浊液在所述纤维膜层上抽滤沉积制得所述氧化石墨烯层；在制作所述活性炭层时，先将活性炭超声分散在水中，然后将悬浊液在所述氧化石墨烯层上抽滤沉积制得所述活性炭层；在制作所述Ag/BiOBr光催化剂层时，先将Ag/BiOBr光催化剂超声分散在水中，然后将悬浊液在所述活性炭层上抽滤沉积制得所述Ag/BiOBr光催化剂层。

优选地，按照重量份数计，氧化石墨烯含量为4.0～6.0份，活性炭含量为8.0～12.0份，Ag/BiOBr光催化剂含量为45.0～55.0份。

优选地，在所述Ag/BiOBr光催化剂层中，Ag和Bi摩尔比为2.0％～4.0％。

优选地，所述活性炭层包括活性炭和氧化石墨烯，其中，活性炭和氧化石墨烯的质量比为9:1～11:1；所述Ag/BiOBr光催化剂层包括Ag/BiOBr和活性炭，其中，所述Ag/BiOBr和活性炭的质量比为45:1～55:1。

一种污水处理装置，包括：反应罐，用于储存污水；转盘，所述转盘上包括用于张紧并固定所述薄膜的安装部，所述转盘位于所述反应罐上方，且所述转盘上的薄膜浸入至所述反应罐且与所述反应罐中的污水接触；导管，所述导管的第一端与所述转盘固定连接；旋转驱动装置，与所述导管连接，用于驱动所述导管转动；渗透真空泵，与所述导管的第二端连通，用于抽取所述导管的空气，使所述反应罐中的污水可以经过所述薄膜渗透至所述导管中；净水罐，与所述导管的一侧部开口连通，用于收集经过所述薄膜处理后的净水；光源，设置在所述反应罐的一侧，用于向所述转盘上的薄膜提供光照；所述薄膜为上述用于处理污水的薄膜，且所述薄膜中的氧化石墨烯层靠近所述导管的第一端，所述薄膜中的Ag/BiOBr光催化剂层远离所述导管的第一端，且所述光源向所述Ag/BiOBr光催化剂层提供光照。