[发明专利]一种多层复合功能材料在工业循环水水质稳定处理中的应用

说明书

本发明公开了一种多层复合功能材料在工业循环水水质稳定处理中的应用，所述应用方法为：在循环水的塔池7中布设石墨烯光催化网膜架9和生物填料架10，石墨烯光催化网膜架9和生物填料架10成对出现，水流由塔池进水口8先后流经多个石墨烯光催化网膜架9和生物填料架10，由塔池水出口11流出；本发明是一种更先进环保的缓解工业循环冷却水系统结垢、腐蚀、有害微生物滋生的水处理方法。

技术领域

本发明涉及环境净化领域，尤其是涉及一种多层复合功能材料在工业循环水水质稳定处理中的应用。

背景技术

纳米二氧化钛光催化氧化法是一种新兴的水污染治理技术。它可以有效处理水中的有机物，并能杀灭水中有害微生物，由于该技术的特点是可以利用太阳光，降解速度快，氧化条件温和，无二次污染，应用范围广且二氧化钛化学活性高，安全无毒，价格低廉，因此也被称作绿色环保的水处理技术。

在工业循环水系统中，为了解决系统阻垢缓蚀、杀菌灭藻等问题，长期以来循环冷却水大量使用含磷阻垢剂、缓腐蚀剂、杀菌灭藻剂等水处理化学品，导致大量未经处理的工业循环水排入环境中，对环境造成污染，造成水体富营养化、生态环境破坏等一系列严重问题。

为了提供更绿色环保的工业循环水水质稳定维护解决方案，减少或杜绝水处理化学品在工业循环水中使用，已有相关科研人员就光催化技术应用于工业循环水处理领域做了一些的探索性研究。天津化工研究设计院刘镜平等为验证纳米二氧化钛的杀菌性，以工业循环冷却水中的异氧菌为试验对象进行杀菌试验，结果表明，他们制备的纳米二氧化钛具有良好的杀菌性，杀菌率可达99.2％，而且可以回收，循环使用。国外Ollis等人还提出了一种便于工业应用的方法，把表面涂覆有纳米二氧化钛膜的玻璃填料充于玻璃反应器内，通过潜水泵使微污染水在反应器内循环进行光催化氧化处理，为防止冷却塔水池内藻类的繁殖及细菌的滋生，根据水质情况投入纳米二氧化钛光反应装置对冷却水进行处理，从而可降低处理成本，纳米二氧化钛光反应装置可以循环多次使用，对环境无污染.是一种绿色环保型的水处理装置。另外，还有科研人员将冷却系统补充水引入装有负载二氧化钛颗粒的过滤系统，那么在太阳光的直接照射下，利用光催化氧化将有机物和微生物除去，这样不但可以省去杀菌药剂的投入，而且还可以将有机物彻底分解，断绝营养源，避免菌类的二次繁殖。

上述研究虽然取得一些进展，但由于一方面，无法解决传统光催化材料目前相对欠缺的效率不够高、寿命不够长、不抗污染、光照要求高(无法昼夜正常使用、相对遮光场所难以应用)等难题，仅仅停留在实验室研究阶段，另一方面，未能将光催化技术与生态处理方法进行结合研究，导致未能发挥光催化技术在环境治理中综合效果，而仅仅局限于减少杀菌药剂使用，导致影响了光催化技术在工业循环水处理方面的实际推广应用。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种多层复合功能材料在工业循环水水质稳定处理中的应用。本发明提供一种更先进环保的缓解工业循环冷却水系统结垢、腐蚀、有害微生物滋生的水处理方法，该方法有别于目前普遍采用的传统化学药剂处理方法，能够减少含磷废水和大量水处理化学品废水排入水体环境，在不投加任何化学药剂的前提下，高效抑制循环水中有害性腐蚀性细菌和藻类的繁殖，降低系统腐蚀，延缓系统结垢，维持循环冷却水系统水质稳定，提高浓缩倍率，对实现节能减排意义重大。

本发明的技术方案如下：

一种多层复合功能材料在工业循环水水质稳定处理中的应用，所述应用方法为：

在循环水的塔池7中布设石墨烯光催化网膜架9和生物填料架10，石墨烯光催化网膜架9和生物填料架10成对出现，水流由塔池进水口8先后流经多个石墨烯光催化网膜架9和生物填料架10，由塔池水出口11流出；

所述生物填料架10由30#方管1、圆管2和生物填料绳3组成；30#方管1首尾连接形成立方体框架，立方体框架的顶面和底面平行布置数条圆管2，生物填料绳3的两端分别固定在同在一个竖直平面上的两根圆管2上；