[发明专利]一种光催化膜分离一体式耦合处理废水装置

说明书

一种光催化膜分离一体式耦合处理废水装置，涉及一种处理废水装置，本发明装置包括储液罐、水泵、一体式耦合装置、出水箱、空气压缩机、电磁阀、流量计、压力表和连接管线。本发明基于具有不同膜通量的滤膜，构建一体式光催化‑多级膜耦合分离装置，装置内固设有光源、微滤膜挡板、超滤膜挡板、纳滤膜挡板和隔板。本发明提出的光催化‑膜分离耦合废水处理方法在利用匹配的光催化剂，在紫外光照下将有机污染物及危险病毒等有效降解，同时利用膜分级过滤净化废水，实现水体的深度净化。一体式光催化‑多级膜分离装置造价低、易维护，可根据废水处理量定制相应尺寸。

技术领域

本发明涉及一种处理废水装置，特别是涉及一种光催化膜分离一体式耦合处理废水装置。

背景技术

随着我国国民经济与工业的迅速发展，全国工业用水和生活用水的排放逐年递增，使自然水体被污染，给人类的身体带来了危害，同时也成为阻碍我国经济发展的主要影响因素，如何有效预防和处理被污染的水资源是当今环保领域的重点。

光催化技术作为一种高级氧化技术，几乎可将任何有机物直接矿化为无机小分子，且降解反应可在常温常压下进行，被广泛用来处理难生化降解的有机废水及含危险病毒的废水，例如容易导致污水处理厂生化系统污泥失活的印染废水、制药厂废水、含抗生素废水、医院污水等，美国环境保护局已将光催化氧化技术列为最有应用前景的环境技术之一。目前该技术应用于处理难降解有机废水时仍然存在着光催化剂粒径小及破碎导致回收困难、有机废物氧化降解不彻底导致二次污染等问题，严重限制了其广泛应用，迫切需要找到合适的催化剂回收措施及如何让有机废物彻底氧化降解的方法。

膜分离技术是近年迅速发展起来的一种新型分离技术。膜分离过程中一般无相变和二次污染，可在常温下连续操作，具有能耗低、设备体积小、操作方便、易于规模化放大等优势。目前，膜分离技术已经广泛用于水处理领域，例如海水淡化、苦咸水利用、污水处理等。其中，在污水处理方面，因污水成分复杂、部分污染物吸附在分离膜表面，导致膜通量下降，膜的反洗困难，大幅缩短膜的使用寿命，解决或降低膜污染是当前膜法污水处理的关键问题。

将光催化和膜分离技术耦合起来处理难生化降解有机物废水，可以有效地解决上述难题。光催化-膜分离耦合技术不仅能保持光催化的氧化降解能力强和膜分离选择透过小分子降解物、阻挡大分子有机污染物以及设备体积小、操作方便、易于规模化放大等工艺特性，还能产生一系列的协同效应。一方面，光催化剂对有机污染物进行氧化降解，膜选择透过水和降解后的小分子污染物，阻挡未处理的大分子污染物质和一些大分子中间产物，增加未处理污染物质及大分子中间产物在光催化反应器内的停留时间，提高污染物的光催化降解率；另一方面，光催化-膜分离耦合技术可有效改善因为膜污染而导致的膜通量下降问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光催化膜分离一体式耦合处理废水装置，本发明装置对经过预处理的废水进行光催化-膜分离耦合处理，发挥光催化技术和膜分离技术的协同效应，具有造价低、能量消耗少、净化效果好，使用过程维修少、有效处理时间长的经济技术优势，可广泛应用于印染废水、制药厂废水、含抗生素废水、医院污水、含危险病毒污水等有机废水的深度净化。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种光催化膜分离一体式耦合处理废水装置，该装置包括有储液罐、水泵、一体式耦合装置、出水箱、空气压缩机、电磁阀、流量计、压力表和连接管线，储液罐内预处理后废水通过水泵进入一体式耦合装置，处理后废水经取样检测达标后通过水泵进入出水箱；一体式耦合装置底部设有曝气孔，通过空气压缩机进行曝气，曝气管线连接有电磁阀和流量计；储液罐和一体式耦合装置之间连通电磁阀和流量计设有旁路和回路管线，旁路管线为启停水泵泄压及调控进水流量，回路管线将一体式耦合装置中未达标废水回流至储液罐；一体式耦合装置内设有光源组件、板式滤膜组件和隔板，光源组件内置于一体式耦合装置中心；一体式耦合装置外壳为不锈钢或聚四氟乙烯材质，装置内壁设有豁槽，与光源组件中石英玻璃套管外表面豁槽成180度，用于板式滤膜组件和隔板插入。