專(zhuān)利名稱(chēng)：一種河道有機(jī)污染光催化治理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及河道有機(jī)污染光催化治理裝置，屬于環(huán)境保護(hù)中污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的水處理方法效率低、成本高、存在二次污染等問(wèn)題，污水治理一直得不到好的解決。1972年，A. Fujishima和K. Honda在η型半導(dǎo)體TiO2電極上發(fā)現(xiàn)了水的光電催化分解作用，T^2氧化活性較高，化學(xué)穩(wěn)定性好，對(duì)人體無(wú)毒害，成本低，無(wú)污染，應(yīng)用范圍廣，因而最受重視，是目前應(yīng)用最廣泛的納米光催化材料，也是最具有開(kāi)發(fā)前途的綠色環(huán)保型催化劑。納米TiO2能處理多種有毒化合物，可以將水中的烴類(lèi)、鹵代烴、酸、表面活性劑、染料、含氮有機(jī)物、有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑、木材防腐劑和燃料油等很快地完全氧化為C02、H2O等無(wú)害物質(zhì)。但到目前為止納米光催化TiO2技術(shù)仍未在廢水處理方面得到廣泛應(yīng)用，主要是因?yàn)榧{米顆粒分離困難，沒(méi)有簡(jiǎn)單適用的處理設(shè)備。通過(guò)納米顆粒在載體表面負(fù)載，可以解決顆粒分離的問(wèn)題。但負(fù)載有納米顆粒的載體浸泡于水中的時(shí)候，激發(fā)光必須透過(guò)較厚(往往是數(shù)厘米以上)的溶液才能照射到催化劑上。而事實(shí)上，無(wú)論是在紫外光區(qū)還是可見(jiàn)光區(qū)，有機(jī)物溶液(尤其是帶色有機(jī)物廢水)都會(huì)有不同程度的光吸收，這勢(shì)必會(huì)引起激發(fā)光不同程度的光損失，使得到達(dá)催化劑表面的光強(qiáng)度下降，從而使得光生電子和空穴的產(chǎn)率下降，最終使得污染物的降解效率降低。河道水污染嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了農(nóng)村灌溉和飲用用水，光催化是一種有效的水處理方法，目前已有的適合農(nóng)村河道處理方式主要是靠水生生物處理，或者利用太陽(yáng)光的可見(jiàn)光催化作用，催化處理周期長(zhǎng)，效果不明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種催化效果好的河道有機(jī)污染光
催化治理裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是具有一個(gè)錐形圓筒，錐形圓筒的中軸處同軸套一個(gè)石英管，石英管內(nèi)腔設(shè)置紫外燈管，在錐形圓筒內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面上均布有尖錐，錐形圓筒內(nèi)側(cè)面上的尖錐上覆蓋有用于紫外光催化的TiO2，錐形圓筒外側(cè)面上的尖錐上覆蓋有用于太陽(yáng)光催化的氮參雜的TiO2，石英管外套至少1個(gè)軸承，軸承外圈和錐形圓筒內(nèi)壁之間固定連接若干個(gè)風(fēng)扇葉狀葉片，風(fēng)扇葉狀葉片沿軸承外圈圓周方向均布，風(fēng)扇葉狀葉片表面覆蓋有用于紫外光催化的TiO2，錐形圓筒下半部分浸沒(méi)于河水中，錐形圓筒的大端口與河道水流方向方向相對(duì)。本發(fā)明的有益效果是該裝置設(shè)置于水面，在水流作用下錐形圓筒可以自動(dòng)連續(xù)滾動(dòng)，可以形成較薄的液膜，有利于液體流動(dòng)形成液膜，而不是水滴，錐形圓筒內(nèi)輻射狀安裝的尖錐可以擴(kuò)大液膜面積；本發(fā)明既可以使用太陽(yáng)光又可以使用紫外光源進(jìn)行污染物催化，紫外光源置于錐形圓筒內(nèi)部可以保證激發(fā)光不流失浪費(fèi)，外側(cè)尖錐表面在太陽(yáng)光作用下可以發(fā)生可見(jiàn)光催化分解，催化反應(yīng)表面積大，催化反應(yīng)表面水膜薄，催化效果好，節(jié)省了電力。試驗(yàn)證明對(duì)于COD濃度在120 mg/L的河道水，經(jīng)過(guò)有該設(shè)備持續(xù)處理證之后的出水的COD去除率達(dá)80%。


圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖中1.錐形圓筒；2.尖錐；3.風(fēng)扇葉狀葉片；4.軸承；5.石英管；6.紫外燈管；7.支腳。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1-2，本發(fā)明具有一個(gè)錐形圓筒1，錐形圓筒1的大端和小端之間的錐度范圍在10° 20°。在錐形圓筒1內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面上均布有若干個(gè)尖錐2，尖錐2呈輻射狀均勻布滿(mǎn)在錐形圓筒1內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面上，錐形圓筒1內(nèi)側(cè)面上的尖錐2固定垂直于內(nèi)側(cè)面，向錐形圓筒1中軸方向延伸，錐形圓筒1外側(cè)面上的尖錐2固定垂直于外側(cè)面，向外部延伸。在錐形圓筒1內(nèi)側(cè)面上的尖錐2上覆蓋有用于紫外光催化的TiO2，在錐形圓筒1外側(cè)面上的尖錐2上覆蓋有用于太陽(yáng)光催化的氮參雜的Ti02。在錐形圓筒1的中軸處同軸套一個(gè)石英管5，石英管5的兩端穿在錐形圓筒1外部。在石英管5內(nèi)腔設(shè)置紫外燈管6。石英管5外套至少1個(gè)軸承4，在軸承4外圈和錐形圓筒1內(nèi)壁之間固定連接若干個(gè)風(fēng)扇葉狀葉片3，風(fēng)扇葉狀葉片3沿軸承4外圈圓周方向均布。在風(fēng)扇葉狀葉片3表面也覆蓋有用于紫外光催化的Ti02。本發(fā)明在使用時(shí)，將石英管5的兩端固定支撐在支腳7上端，支腳7下端伸入河道，將錐形圓筒1下半部分盡量多的浸沒(méi)在河道中，同時(shí)紫外燈管6位于河道水面上，要避免將紫外燈管6浸沒(méi)水中，將錐形圓筒1軸向方向和水流方向一致，并且使錐形圓筒1的大端口與河道水流方向方向相對(duì)，在水流的沖擊下，風(fēng)扇葉狀葉片3會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)錐形圓筒1轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)在錐形圓筒1表面形成薄薄液膜，同時(shí)在紫外燈和太陽(yáng)光的作用下催化分解，將河道中污染物凈化。
權(quán)利要求
1.一種河道有機(jī)污染光催化治理裝置，具有一個(gè)錐形圓筒(1)，錐形圓筒(1)的中軸處同軸套一個(gè)石英管(5)，石英管(5)內(nèi)腔設(shè)置紫外燈管(6)，其特征是在錐形圓筒(1)內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面上均布有尖錐(2)，錐形圓筒(1)內(nèi)側(cè)面上的尖錐(2)上覆蓋有用于紫外光催化的TiO2，錐形圓筒(1)外側(cè)面上的尖錐(2)上覆蓋有用于太陽(yáng)光催化的氮參雜的TiO2，石英管(5)外套至少1個(gè)軸承(4)，軸承(4)外圈和錐形圓筒(1)內(nèi)壁之間固定連接若干個(gè)風(fēng)扇葉狀葉片(3)，風(fēng)扇葉狀葉片(3)沿軸承(4)外圈圓周方向均布，風(fēng)扇葉狀葉片(3)表面覆蓋有用于紫外光催化的TiO2，錐形圓筒(1)下半部分浸沒(méi)于河水中，錐形圓筒(1)的大端口與河道水流方向方向相對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河道有機(jī)污染光催化治理裝置，其特征是錐形圓筒(1) 的錐度為10° 20°。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種河道有機(jī)污染光催化治理裝置，具有一個(gè)錐形圓筒，其中軸處同軸套一個(gè)石英管，石英管內(nèi)腔設(shè)置紫外燈管，在錐形圓筒內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面上均布有尖錐，錐形圓筒內(nèi)側(cè)面上的尖錐上覆蓋有用于紫外光催化的TiO2，錐形圓筒外側(cè)面上的尖錐上覆蓋有用于太陽(yáng)光催化的氮參雜的TiO2，石英管外套至少1個(gè)軸承，軸承外圈和錐形圓筒內(nèi)壁之間固定連接若干個(gè)風(fēng)扇葉狀葉片，風(fēng)扇葉狀葉片沿軸承外圈圓周方向均布，風(fēng)扇葉狀葉片表面覆蓋TiO2，錐形圓筒下半部分浸沒(méi)于河水中，其大端口與河道水流方向方向相對(duì)；在水流作用下錐形圓筒自動(dòng)連續(xù)滾動(dòng)形成較薄的液膜，既可使用太陽(yáng)光又可以使用紫外光源，催化反應(yīng)表面積大，催化反應(yīng)表面水膜薄，催化效果好。
文檔編號(hào)C02F1/32GK102515303SQ201110437740
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者崔冰瑩, 李定龍, 馬建鋒 申請(qǐng)人:常州大學(xué)