[发明专利]一种非特异性高效降解复杂有机污染物的生物光电还原反应器系统

权利要求书

1.一种非特异性高效降解复杂有机污染物的生物光电还原反应器系统，其特征在于：包括生物光电还原降解反应器(9)、有机污染物料液循环子系统(29)和恒温可调式循环水温控子系统(30)三部分；

所述恒温可调式循环水温控子系统(30)包括恒温控制器(1)、热水循环槽(2)、加热器(3)、第一磁力泵(5)、以及流量计(8)；清水先放置在热水循环槽(2)内，恒温控制器(1)调节热水循环槽(2)内清水温度；在第一磁力泵(5)进口负压的作用下，清水从热水循环槽(2)经过加热器(3)加热并进入第一磁力泵(5)，在第一磁力泵(5)出口正压力的作用下，通过流量计(8)后流入到生物光电还原降解反应器(9)的恒温循环水进口管(28)，经过恒温水腔(25)、最后从恒温循环水出口管(22)流出；

生物光电还原降解反应器(9)通过布置在两端的隔板将本体分割成上中下三个区域，包括料液进口管(24)、蛇形管(23)、恒温水腔(25)、料液出口管(17)、恒温循环水进口管(28)、恒温循环水出口管(22)、多孔介质带(31)；

生物光电还原降解反应器(9)从底部到顶部开有若干与三部分腔体区域不连通的通孔，生物光电还原降解反应器(9)顶部每个通孔内各放置有一根能发出特定频率光谱的灯管(21)，生物光电还原降解反应器(9)中部每个通孔管壁(20)的中间部分各缠绕着一根透明的螺旋形状的蛇形管(23)，蛇形管(23)的上下两个端口在上隔板(19)、下隔板(26)处分别与生物光电还原降解反应器(9)的上下两区域相连，每根蛇形管(23)的内部各布置有多孔介质带(31)；下隔板(26)下部是料液腔(27)；

所述有机污染物料液循环子系统(29)包括料液循环槽(11)、第二磁力泵(13)；含有有机污染物的料液先放置在料液循环槽(11)内，在第二磁力泵(13)进口负压的作用下，料液从料液循环槽(11)的出口吸出并进入第二磁力泵(13)，在第二磁力泵(13)出口正压力的作用下，料液流入到生物光电还原降解反应器(9)的料液进口管(24)，最后依次经过蛇形管(23)、料液出口管(17)流出；

在灯管(21)所发出特定频率光谱的催化作用下，促使预先固定在多孔介质带(31)上的大量产电微生物菌种产生大量的电子，在这些电子的电化学作用下，当在有机污染物料液循环子系统(29)内循环流动的有机污染物流经蛇形管(23)时，有机污染物被非特异性地厌氧降解，达到复杂有机污染物的生物光电还原及非特异降解；

多孔介质带(31)为一长条形由光催化纳米疏松材料制成的高透光性多孔介质带(31)。

2.根据权利要求1所述的一种非特异性高效降解复杂有机污染物的生物光电还原反应器系统，其特征在于：管壁(20)由透明材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种非特异性高效降解复杂有机污染物的生物光电还原反应器系统，其特征在于：生物光电还原降解反应器(9)整体呈圆柱形或方形。

4.根据权利要求3所述的一种非特异性高效降解复杂有机污染物的生物光电还原反应器系统，其特征在于：生物光电还原降解反应器(9)顶部开有可供检测料液水质取样的小出口管，以便在出口管安装取样所需要的阀门。

5.根据权利要求1所述的一种非特异性高效降解复杂有机污染物的生物光电还原反应器系统，其特征在于：所述的有机污染物料液循环子系统(29)还包括第二个磁力振子(12)、温度计(10)、第二个调节阀(14)、第二个压力表(15)以及第二个流量计(16)；第二个磁力振子(12)、温度计(10)设在料液循环槽(11)内，第二个 磁力振子(12)用于提高料液内成分的均匀度并减小循环料液的内部温差；第二磁力泵(13)和料液进口管(24)之间依次设有第二个调节阀(14)、第二个压力表(15)以及第二个流量计(16)；料液首先通过第二个调节阀(14)，然后到第二个压力表(15)，压力数据被采样并显示或读出，通过第二个流量计(16)后流入到生物光电还原降解反应器(9)的料液进口管(24)。

6.根据权利要求1所述的一种非特异性高效降解复杂有机污染物的生物光电还原反应器系统，其特征在于：恒温可调式循环水温控子系统(30)还包括第一个磁力振子(4)、第一个调节阀(6)、第一个压力表(7)，第一个磁力振子(4)设在热水循环槽(2)内，第一磁力泵(5)和流量计(8)之间依次设有第一个调节阀(6)、第一个压力表(7)，在子系统内部循环的液体，流速通过第一个调节阀(6)来进行调节，系统的压力通过第一个压力表(7)读出，并根据反应最佳参数要求进行调节，第一个磁力振子(4)能够降低恒温液体的内部温差，并降低实际温度与所设定温度之间的误差。