[实用新型]一种光催化还原Cr(VI)及回收Cr(III)的循环反应器

说明书

本实用新型涉及光催化还原技术领域，具体是涉及一种光催化还原Cr(VI)及回收Cr(III)的循环反应器，包括有反应池、碱池、酸池、连通组件和自动加药系统；反应池为敞口箱体结构且其内部上方设置有光催化单元；碱池为圆柱形结构且其底部为圆锥形；酸池为敞口方形结构；连通组件包括有蠕动泵和连通管道，蠕动泵与连通管道分别与反应池、碱池和酸池连接形成循环系统；自动加药系统分别与碱池和酸池连接。本实用新型结构简单，便于操作和更换维护，降低了操作成本，延长了使用时间，利用光催化提高了反应效率，避免了对环境的二次污染，对光催化废水处理技术从实验室走向工业化应用具有重要的价值和推动作用。

技术领域

本实用新型涉及光催化还原技术领域，具体是涉及一种光催化还原Cr(VI)及回收Cr(III)的循环反应器。

背景技术

与环境安全的关注度与日俱增，水体环境中留存的Cr(VI)引起了全球越来越多的重视并逐渐成为环境修复领域的热点问题。虽然铬被列为地球上第七大最丰富的元素，但是我国是一个贫铬的国家，在纺织、制革、电镀、橡胶、航天等领域应用又十分广泛。同时铬的重复利用率又低，所以就要回收铬。铬最常见的形式和种类是三价铬Cr(III)和六价铬(VI)，它们也被称为高度稳定的主要形式。六价铬Cr(VI)对大多数生物体有毒，对动物致癌，并对人类皮肤造成刺激和腐蚀。Cr(VI)是制革、制漆等工业过程中产生的废水中一种常见的有机污染物，能轻易进入食物链，对生物系统造成很大的伤害，而且对人体具有致癌作用，会带来很多的健康问题。基于上述Cr(VI)对水系统和人类生活造成的危害和危险影响，必须采取深远的解决方案和考虑，以控制和防止水污染和铬(VI)物种污染的直接影响。因此，选择最高效、最有效的修复和处理技术必须关注许多重要因素，包括成本效益、操作快速性、高浓度适应性、能耗和生态友好性，以及一些吸引人的效益和持久适用性。处理废水中Cr(VI)的最理想的方法是将Cr(VI)的转化Cr(III)，Cr(III)本身无毒可通过形成Cr(OH)3沉淀去除。

目前常用的方法包括沉淀法、离子交换法、光催化还原法，这些方法中，光催化还原法是一种节能环保的方法，利用太阳能将Cr(VI)还原为Cr(III)。与其他处理方法相比，光催化技术具有高效、低毒和无二次污染的等优点，被认为光催化技术是解决环境问题的有效方法。基于这些事实，催化和光催化还原Cr(VI)转化为Cr(III)一直被视为修复Cr(VI)污染水体的有效和理想方法。

但目前对光催化技术用于废水处理基本还停留在实验室阶段，其中最主要的原因是光催化反应器研发落后，现有的光催化反应器总体存在光催化作用面积小、光能利用率低，传质效果差、催化剂大多数是粉末形式存在，难以更换光催化剂性能得不到最大程度的发挥，等问题，故而严重限制了其在工业上的推广和实际应用。

实用新型内容

针对上述问题，提供一种光催化还原Cr(VI)及回收Cr(III)的循环反应器，通过设置的反应池、碱池、酸池、连通组件和自动加药系统解决了如何利用光催化高效的还原Cr(VI)转化为Cr(III)的问题。

为解决现有技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种光催化还原Cr及回收Cr的循环反应器，包括有反应池、碱池、酸池、连通组件和自动加药系统；反应池为敞口箱体结构，反应池上设置有第一进液口、第一出液口和光催化单元，第一进液口开设在反应池左侧侧壁的下部，第一出液口开设在发英尺右侧侧壁的上部，光催化单元设置在反应池的上部；碱池为圆柱形结构且其底部为圆锥形，碱池的周壁上设置有第二进液口和第二出液口；酸池为敞口方形结构，酸池的外侧壁上设置有第三进液口和第三出液口；连通组件包括有蠕动泵和连通管道，蠕动泵具有三个且其端口均与连通管道固定连接，连通管道分别与第一进液口、第一出液口、第二进液口、第二出液口、第三进液口和第三出液口固定连接形成循环系统；自动加药系统具有两块且分别与碱池和酸池连接。