[发明专利]一种超声波光催化装置及其处理水体中有机污染物的方法

权利要求书

1.一种能有效处理水体中有机污染物的超声波光催化装置，其包括：

催化容器(10)，其用于容纳所述水体；

光催化灯(3)，其悬挂在催化容器(10)的顶壁上，并用于发光以催化所述水体中的有机污染物的分解；

其特征在于，所述能有效处理水体中有机污染物超声波光催化装置还包括：

电动搅拌器(2)，其设置在催化容器(10)中，并用于搅拌所述水体；

超声波发生器(1)，其声波产生端设置在催化容器(10)中，并用于产生超声波以辐射所述水体；

布水器(4)，其设置在催化容器(10)中，并用于在催化容器(10)中均匀布水；以及

回流泵(5)，其进水端连通催化容器(10)，出水端连通布水器(4)；回流泵(5)用于吸取催化容器(10)中的所述水体，并将所述水体同布水器(4)的原有进水一同输送至布水器(4)中。

2.如权利要求1所述的能有效处理水体中有机污染物的超声波光催化装置，其特征在于，催化容器(10)的底部开设进气口(8)；所述能有效处理水体中有机污染物的超声波光催化装置还包括：

加压泵(7)，其用于向进气口(8)供气。

3.如权利要求1所述的能有效处理水体中有机污染物的超声波光催化装置，其特征在于，催化容器(10)为玻璃钢制成的圆筒，且所述圆筒的侧壁上开设多个取样口(12)；多个取样口(12)沿所述圆筒的轴向等间距设置。

4.如权利要求1所述的能有效处理水体中有机污染物的超声波光催化装置，其特征在于，超声波发生器(1)为频率、声强均可调的超声波发生器，且具有超声波振动棒，所述超声波振动棒设置在催化容器(10)中。

5.如权利要求1所述的能有效处理水体中有机污染物的超声波光催化装置，其特征在于，光催化灯(3)为高压汞灯或者紫外灯。

6.如权利要求1所述的能有效处理水体中有机污染物的超声波光催化装置，其特征在于，回流泵(5)通过至少两根进水管道(6)分别连通布水器(4)和催化容器(10)；布水器(4)与回流泵(5)之前设有两根进水管道(6)，且其中一根进水管道(6)安装在另一根进水管道(6)的侧壁上。

7.如权利要求1所述的能有效处理水体中有机污染物的超声波光催化装置，其特征在于，布水器(4)包括具有中空结构的圆盘(11)以及多个喷头(13)，圆盘(11)与回流泵(5)的出水端连通，多个喷头(13)均匀安装在圆盘(11)上且向下设置。

8.如权利要求1所述的能有效处理水体中有机污染物的超声波光催化装置，其特征在于，电动搅拌器(2)包括电机、搅拌杆(15)以及多个搅拌叶片(16)；搅拌杆(15)转动安装在催化容器(10)中，且底端位于所述水体内；多个搅拌叶片(16)环绕安装在搅拌杆(15)的底端上；所述电机用于驱动搅拌杆(15)转动，并带动搅拌叶片(16)绕搅拌杆(15)旋转，以搅拌所述水体。

9.一种能有效处理水体中有机污染物的方法，其应用如权利要求1-8中任意一项所述的能有效处理水体中有机污染物的超声波光催化装置，并用于处理垃圾渗液；其特征在于，所述垃圾渗液置于催化容器(10)中，所述能有效处理水体中有机污染物的方法包括以下步骤：

向所述垃圾渗液中加入催化剂并通过电动搅拌器(2)进行搅拌，以形成混合液；其中，所述催化剂为纳米TiO₂或掺杂纳米试剂；

向所述混合液中加入NaOH溶液或H₂SO₄溶液，以调节所述混合液的酸碱度；

通过光催化灯(3)对所述混合液进行辐射；

利用超声波发生器(1)对所述混合液进行超声波辐射；

驱动回流泵(5)工作，使布水器(4)在催化容器(10)中均匀布水；

每隔一个预设时间测定一次所述混合液的COD去除率，并在所述COD去除率达到预设去除率后结束处理。

10.如权利要求9所述的能有效处理水体中有机污染物的方法，其特征在于，所述混合液的纳米TiO₂浓度为0.6g/L，光催化灯(3)的光强为20μW/cm²，超声波发生器(1)的振动频率为20kHz，回流泵(5)的流量为1L/min，所述混合液的pH值为3.2；其中，处理所述垃圾渗液中有机污染物的处理时间为120min。