[发明专利]一种生物耦合光催化同步处理难降解有机废水的系统及方法

权利要求书

1.一种生物耦合光催化同步处理难降解有机废水的系统，其特征在于：包括沿废水流经方向依次连通的砂滤装置和生物耦合光催化装置；

其中，生物耦合光催化装置包括反应器、紫外光源、空心石英管护罩、微孔曝气装置、生物膜光催化载体和支架；反应器底部放置微孔曝气装置，微孔曝气装置上方安装支架，生物膜光催化载体下端固定在支架上，反应器中间固定空心石英管护罩，护罩内放置紫外光源；

砂滤装置包括滤料和滤布，滤布防止滤料损失。

2.根据权利要求1所述的生物耦合光催化同步处理难降解有机废水的系统，其特征在于：

还包括喷淋式进水装置、有机物监测仪、PLC控制系统和太阳能发电系统；

所述喷淋式进水装置和砂滤装置相连，废水经过砂滤过滤后以喷淋方式进入生物耦合光催化装置，提高有机物被氧化程度；

所述有机物检测仪检测生物耦合光催化装置出口处水中有机物含量；PLC控制系统监测有机物检测仪的数据，以及控制生物耦合光催化装置进水电磁阀门、水泵和出水电磁阀门的开关；

所述太阳能发电系统包括太阳能电池组件和蓄电池，太阳能发电系统和紫外光源相连，为光源提供电能。

3.根据权利要求1所述的生物耦合光催化同步处理难降解有机废水的系统，其特征在于：

有机废水流入砂滤装置，进行砂滤处理去除悬浮物；砂滤装置内下部滤料为直径2-3mm的石榴石滤料，上部滤料为直径0.5-1.5mm的石英砂滤料；砂滤处理后的废水进入生物耦合光催化装置，进行有机物降解处理；

所述砂滤出水喷淋进生物耦合光催化装置，喷淋头低于反应器上边沿20-30cm。

4.根据权利要求1所述的生物耦合光催化同步处理难降解有机废水的系统，其特征在于：

所述生物耦合光催化装置内微孔曝气装置使待处理的废水处于流动状态，并提高反应器内溶解氧含量；反应器为圆筒形，直径0.7-1.0m，反应器高1.5-2.0m；

所述生物膜光催化载体下端固定在支架上，支架直径0.5-0.8m，载体数目15-25个，长度0.8-1.0m；生物膜光催化载体是纤维材料串联的聚氨酯海绵或泡沫，聚氨酯海绵或泡沫立方体结构，每侧边长为3-5cm，平均孔径为2-4mm，密度为0.8-1.5g·cm-3；纤维材料的材质选自聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯纤维中的一种或多种；

所述紫外光源由太阳能供电，灯管功率为200-400W。

5.根据权利要求4所述的生物耦合光催化同步处理难降解有机废水的系统，其特征在于：

所述聚氨酯海绵或泡沫外侧涂覆光催化响应剂，光催化响应剂选自二氧化钛、贵金属改性二氧化钛、二氧化钛-石墨烯复合物、类石墨烯相氮化碳复合物中一种或多种，所述催化响应剂与聚氨酯海绵或泡沫的质量比为1:1-1:3；在负载光催化响应剂后聚氨酯海绵或泡沫内采用活性污泥法接种微生物，并对微生物进行培养。

6.根据权利要求1所述的生物耦合光催化同步处理难降解有机废水的系统，其特征在于：

所述PLC控制系统监测有机物检测仪的数据，当测得的数值低于设定值时，PLC控制系统打开生物耦合光催化装置出水电磁阀门，待反应器中废水排放完后，关闭出水电磁阀门，打开生物耦合光催化装置进水电磁阀门和水泵进水。