[发明专利]一种折流多程式光催化氧化降解污染物处理器

说明书

本发明公开了一种折流多程式光催化氧化降解污染物处理器，包括下层缓冲室、上层缓冲室、光催化反应器、流程管、折流板，上、下单元缓冲储室的介质折流是通过每层固定位置的折流板实现的。介质通过流程管的目的是延长介质在处理器中的反应时间，以此提高处理效率。采用一种具有优良吸附性的硅质多孔球状材料作为催化剂的载体。紫外光源与催化剂采取管式中心光源环周辐射催化剂的布置方式，灯管外部选择透光性好的石英玻璃管作为灯的保护层，反应器的外套管是由耐光腐蚀材料不锈钢材料。光催化剂与被处理介质的接触采取单位空间内的折流n程式处理方法设计。总体设计合理，操作简便，单位空间处理效率高。

技术领域

本发明是一种折流多程式光催化氧化降解污染物处理器，应用于含有有机污染物、VOC及颗粒污染物的空气环境及水体环境领域。

背景技术

随着工业化进程的不断发展，环境污染问题日趋严重，环境问题已成为影响我们人类生存与发展的关键问题。环境污染主要体现在水体中和空气中。污染物主要是：饮用水中的微量有机物，包括酚类、苯类、全氯有机物及各种细菌等。工业废水中包括各类有机物；空气中包括NOx、COx、HC、VOCs及有害颗粒物等。

当前无论是处理水体中的污染物还是处理空气中的污染物，大都是采用吸附处理技术、生化处理技术、过滤处理技术及化学处理等技术。生化处理技术和化学处理技术可以分解或降解部分有机污染物，其处理成本较高。其它处理方法虽然处理成本相对较低，但都不能有效降解或消除有机物。以饮用水净化处理为例，目前在饮用水净化处理方面，主要是采取安装膜过滤净化处理装置，来解决饮用水净化问题。这种方式只是一种物理性过滤处理方法，水中的有机物被阻隔在膜的外侧，它没有分解有机化合物的功能，所以它没有解决有机物依然存在的这一难题。当膜达到一定的负荷时，它将彻底失去过滤效果。在室内空气净化处理方面也存在同样问题。目前在室内空气净化处理方面，主要是通过空气净化器来达到净化作用。空气净化器的工作原理主要是通过网膜过滤，而空气中的污染物如挥发性有机物（VOCs）是不可能被去除掉的。这也是解决环境污染问题的一大难关。

光催化氧化技术是一种新型的去除VOCs及去除其它有机化合物的方法。它是利用半导体光催化剂在紫外光的照射下产生的强氧化性羟基自由基和负氧离子，由于羟基自由基的存在导致一系列复杂的相互关联的自由基反应，而这些反应最终导致有机物的矿化降解，使有机物被氧化还原为无害的无机物。从而去除空气中或水中的各种污染物，达到净化的目的。而催化剂本身却不受任何的减量损失，也不会因负荷问题而中毒失效或更换。但是，光催化氧化技术目前还没有广泛地推广应用。其主要原因是：（一）选择一种既有效又耐用的光催化剂载体没有新的突破，即如何将固体粉状光催化剂长久固定在一种耐紫外光腐蚀的物体上；（二）紫外光源与催化剂在有限的空间内的最佳布置设计问题，即光催化剂能最大化地被光源照射，以此加大光催化剂与被处理介质的氧化反应面积，来提高处理效率；（三）在有限的空间内光催化剂与被处理介质的有效接触反应流程的合理设计问题。

发明内容

针对上述现实问题，经过大量的研究试验，结合实际的实验应用，提出了一种折流多程式光催化氧化降解污染物处理器。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种折流多程式光催化氧化降解污染物处理器，包括下层缓冲室、上层缓冲室、光催化反应器、流程管、折流板，

下层缓冲室由折流板将其分成若干个独立的不进行介质流通的下单元缓冲室，上层缓冲室由折流板将其分成若干个独立的不进行介质流通的上单元缓冲室，一侧的下单元缓冲室有介质入口，介质流经路线的末端的上单元缓冲室或下单元缓冲室有介质出口；

下层缓冲室和上层缓冲室之间有并排设置的多个光催化反应器，光催化反应器包括内套管、外套管及内外套管之间的吸附了光催化剂的载体，内套管为透明的石英玻璃管，外套管上下端面有流通孔供介质从下单元缓冲室流经吸附了光催化剂的载体，再流入对应的上单元缓冲室，内套管及封口塞将紫外灯密封其中；