專利名稱：一種高效光催化水處理方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效光催化水處理方法與裝置，尤其是對高污染的有機(jī)污水的處
理方法與裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市化的加速，エ礦企業(yè)導(dǎo)致的場地和高污染的有機(jī)污水對環(huán)境的污染十分嚴(yán)重。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與城市布局的變化與調(diào)整，有些化工、冶金等污染企業(yè)紛紛搬遷，加上一些企業(yè)的倒閉，污染場地不斷產(chǎn)生。土壌是人類社會生產(chǎn)活動的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可缺少、難以再生的自然資源。沒有處理的污染場地將是化學(xué)定時炸彈，一旦大面積爆發(fā)將會對國家可持續(xù)發(fā)展造成難以估量的影響，因此必須對土壤以及對地下水的污染的修復(fù)和治理予以高度重視。因此有必要妥善管理并加以修復(fù)，使其得到合理利用。隨著我國城市規(guī)劃、城市布局的調(diào)整，許多化工廠、制藥廠、鋼鐵廠等排污企業(yè)外遷，遺留了大量有機(jī)污染場地。許多化工或農(nóng)藥企業(yè)搬遷后的污染土壤場地和地下水是高污染的有機(jī)污水和重金屬污染。廢棄的有機(jī)污水污染的場地將被開發(fā)作商用和民用，其中的大量有毒有機(jī)物質(zhì)，會嚴(yán)重影響著生態(tài)環(huán)境和人體健康，因此亟需對有機(jī)污染場地進(jìn)行高效、快速的修復(fù)。物 理修復(fù)的方法已經(jīng)公開報導(dǎo)的有，包括清洗法、蒸發(fā)法、電修復(fù)法、熱修復(fù)法、通風(fēng)去污和焚燒法。若不經(jīng)過地面之下對污染水的處理，則根本沒有完成土壌的治理工作。在現(xiàn)有的污染土壤場地和地下水修復(fù)處理的實踐中還缺乏ー種比較理想的治理污染的方法。CN102101715A ー種有機(jī)污水的處理方法，負(fù)載羰基金屬為催化劑，羰基金屬為Ru、Co中的ー種或兩種組合,催化劑載體選自Al2O3、活性炭、Ti02、Zr02、CeO2中的至少ー種或者是它們的組合；金屬的重量百分含量為0.01 5% (相對于載體)，其中貴金屬元素的重量百分比(相對于載體)為0.05 0.3%，以含氧氣體為氧化劑，氧化降解污水中有機(jī)物，反應(yīng)溫度為90 250°C，反應(yīng)總壓1.0 6.0MPa,反應(yīng)I 3小時。CN201110394823有機(jī)污水的處理方法，首先將有機(jī)污水排入進(jìn)料倉，投加PH值調(diào)節(jié)劑，將PH值調(diào)制6-8 ;然后將調(diào)整過的污水排入梯級反應(yīng)艙，先投加控粘劑，再投加阻聚劑，進(jìn)行初步沉淀，凈水排入回用水池，濾液排入梯級裂解艙；再次，濾液排入梯級裂解艙后，排入蒸汽，通過蒸汽控制溫度在100 210°C，使得甲基磺酸鈉與丙烯酸鈉和凈水分離，回收甲基磺酸鈉和丙烯酸鈉，凈水回收回用水池，濾渣排入殘液槽；最+后在殘液槽中通入CO2, CO2和殘渣中的NaOH經(jīng)過置換反應(yīng)后，完全置換成Na2CO3, Na2CO3加以回收，所剩殘渣壓濾排出。有機(jī)污水的處理方法，處理流程短，可資源化回收利用。CN201110302520公開了ー種處理有機(jī)污水的方法，該方法是用有機(jī)塑料不完全包覆鐵基材料制備成包覆型鐵基材料，置入PH值為3 7的有機(jī)污水中進(jìn)行處理；所述有機(jī)塑料為聚こ烯、聚丙烯或聚四氟こ烯，所述鐵基材料為零價鉄。所采用的鐵基材料原料來源廣泛、成本低、制作過程簡單、性能穩(wěn)定、環(huán)境友好，反應(yīng)效率高、可重復(fù)使用，使用壽命長。本發(fā)明的處理方法可以用于各種有機(jī)污染的水處理，針對不同行業(yè)エ業(yè)典型有機(jī)污染物特點(diǎn)因地制宜進(jìn)行調(diào)整，可克服以往各種技術(shù)的不足，方便易操作且效率高。CN200810059241有機(jī)污水的處理方法，使用負(fù)載有金屬酞菁的活性炭材料吸附污水中的有機(jī)污染物，吸附飽和后將活性炭材料浸入含有氧化劑的水溶液中；或直接在有機(jī)污水中加入負(fù)載有金屬酞菁的活性炭材料和氧化劑，有機(jī)污染物被催化降解，活性炭材料得以再生并可以重復(fù)使用；該處理方法可應(yīng)用于難降解的酚類有機(jī)污水、染料污水等多種有機(jī)污水處理或中水回用；它具有方法簡便，成本低，有機(jī)污水處理效果好等特點(diǎn)。芬頓氧化技術(shù)是以芬頓試劑進(jìn)行化學(xué)氧化的污水處理方法。Fenton試劑是由H2O2和Fe2+混合而成的一種氧化能力很強(qiáng)的氧化劑。其氧化機(jī)理主要是在酸性條件下(一般pH<3.5)，利用Fe2+作為H2O2的催化劑，生成具有很強(qiáng)氧化電性且反應(yīng)活性很高的*011，羥基自由基在水溶液中與難降解有機(jī)物生成有機(jī)自由基使之結(jié)構(gòu)破壞，最終氧化分解。同時Fe2+被氧化成Fe3+產(chǎn)生混凝沉淀，將大量有機(jī)物凝結(jié)而去除。芬頓氧化法可有效地處理含硝基苯、ABS等有機(jī)物的污水以及用于污水的脫色、除惡臭。Fenton試劑氧化能力強(qiáng)。過氧化氫分解成羥基自由基的速度很快，氧化速率也較高。羥基自由基具有很高的電負(fù)性或親電性。處理效率較高，處理過程中不引入其他雜質(zhì)，不會產(chǎn)生二次污染。由于是ー種物理化學(xué)處理方法，很容易加以控制，比較容易滿足處理要求。芬頓氧化既可以単獨(dú)使用，也可以與其他エ藝聯(lián)合使用，以降低成本，提高處理效果。如果將生物氧化法作為預(yù)處理，其去除有機(jī)物的效果將會更好。對污水中干擾物質(zhì)的承受能力較強(qiáng)，操作與設(shè)備維護(hù)比較容易，使用范圍比較廣。Fe (OH) 3膠體能在低pH值范圍內(nèi)使用，而在低pH值范圍內(nèi)有機(jī)物大多以分子態(tài)存在，比較容易去除，這也提高了有機(jī)物的去除效率。但此技術(shù)一般較難直接用于處理更高污染的有機(jī)污水:有些重污染源之地的半地下的污染污水，包括在修復(fù)土壌污染過程中必須要處理的污水，這些污水無法進(jìn)行立即的生化處理，芬頓絮凝的方法效率亦不高，故需要提出一種有些重污染源之地的半地下的污染污水進(jìn)行預(yù)處理提出ー種更高效的處理方法，并提出一種移動的處理設(shè)備
發(fā)明內(nèi)容
`本發(fā)明目的是，提出一種高效光催化水處理方法與裝置，尤其是對高污染的有機(jī)污水的處理方法與裝置，并提出一種移動的處理設(shè)備。高效光催化污水處理裝置，包括罐體1、石英管2、回流接ロ 3、超強(qiáng)紫外燈管4、三維蜂窩陶瓷網(wǎng)光化學(xué)反應(yīng)室(包括納米TiO2三維蜂窩陶瓷網(wǎng)5)、清潔刮片6、污水布水器7、污水接ロ 8、曝氣接ロ 9、曝氣組件10、排污ロ 11、布藥組件12、藥劑接ロ 13、粗效過濾網(wǎng)14、高壓反沖裝置15、高壓水接ロ 17、尾氣回收ロ 17及往復(fù)運(yùn)動裝置18等部分組成；罐體下部設(shè)有有機(jī)污水接ロ 8、曝氣接ロ 9和藥劑接ロ 11等三個接ロ ；上部為超強(qiáng)紫外燈和納米TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的光化學(xué)反應(yīng)室。進(jìn)ー步的，有機(jī)污水布水器7、布藥組件12及曝氣組件10等三個組件在各自的平面上，都具有流量均勻且流量可控的功能。進(jìn)ー步的，TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷網(wǎng)光化學(xué)反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)是:三維蜂窩陶瓷網(wǎng)有2至N層，納米TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷層的均勻開孔是豎直的，垂直平行的150 280nm紫外光燈管有I至N根，N等于8至16，并可以穿過三維蜂窩陶瓷網(wǎng)上面的孔，也可以采用環(huán)形紫外燈管水平放置的方式，此時三維蜂窩陶瓷網(wǎng)上面無需開孔。每根燈管都配有信號檢測數(shù)據(jù)線，確保工作正常。超強(qiáng)紫外燈管4置于石英套管3內(nèi)，石英套管外固定安置了松緊配合適當(dāng)?shù)那鍧嵐纹?，石英套管由往復(fù)運(yùn)動裝置18帶動可作上下運(yùn)動。設(shè)有平行放置的金屬柵格網(wǎng)，均勻放置納米TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷層。設(shè)有高壓水反沖裝置，其水壓カ在0.1 16Mpa之間可調(diào)。罐體上部設(shè)有尾氣回收ロ 17。高效光催化污水處理方法，有機(jī)污水同時與氧化劑、曝氣混和均勻，隨進(jìn)水流通過超強(qiáng)紫外燈和納米TiO2光催化三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的光化學(xué)反應(yīng)室進(jìn)行處理；污水、藥劑、曝氣混和均勻后，通過超強(qiáng)紫外燈和納米TiO2光催化三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的光化學(xué)反應(yīng)室的時間為5min以上；反應(yīng)溫度最好在10°C以上，尤其是15_40°C或更高。氧化劑為K2Fe04、Na202、過硫酸鉀、FeCl3或芬頓試劑，也可以采用H2O2,與有機(jī)污水同時混和,添加的質(zhì)量可調(diào)。有機(jī)污水同時與氧化劑、曝氣混和均勻，隨進(jìn)水流通過紫外燈和納米TiO2光催化三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的光化學(xué)反應(yīng)室。藥劑、曝氣混和均勻，通過紫外燈和納米TiO2光催化三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的光化學(xué)反應(yīng)室的時間為5min以上；反應(yīng)溫度最好在10攝氏度以上，尤其是20-40攝氏度。藥劑為K2Fe04、Na2O2、過硫酸鉀、FeCl3、或芬頓試劑，也可以采用H2O2,與有機(jī)污水同時混和，添加的質(zhì)量為10-10000mg/L或更大。FeCl3、或芬頓試劑歸為酸性氧化劑，而K2FeO4,Na2O2、過硫酸鉀歸為堿性氧化劑類，經(jīng)ー類氧化劑進(jìn)行處理后，經(jīng)檢測處理后有機(jī)污水的COD值(或可生化性)未降到50%時再采用酸性和堿性氧化劑的 另一類進(jìn)行處理。即K2FeO4,Na2O2、過硫酸鉀與酸性氧化劑FeCl3,芬頓試劑交叉處理，更換氧化劑過渡時采用雙氧水作為中性氧化劑。有機(jī)污水經(jīng)過粗效過濾網(wǎng)去除顆粒物再進(jìn)行光催化處理。混合污水進(jìn)入置有在150 280nm紫外線(UV-C)和光催化反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化劑(羥基自由基等)作用下，使各種有機(jī)污染物能有效地打開分子、甚至分解成無毒的水、ニ氧化碳和無污染的無機(jī)物。FeCl3或芬頓試劑歸為酸性氧化劑，而K2FeCV Na2O2、過硫酸鉀歸為堿性氧化劑類。經(jīng)ー類氧化劑進(jìn)行處理后，經(jīng)檢測處理后有機(jī)污水的COD值(或可生化性)未降到50%時再采用另一類氧化劑進(jìn)行處理。混和污水進(jìn)入置有在150 280nm紫外線(UV-C)和光催化反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化劑作用下，使各種有機(jī)污染物能有效地打開分子、甚至分解成無毒的水、ニ氧化碳和無污染的無機(jī)物。曝氣為富氧氣體、純氧或臭氧時更有助于處理效果。本發(fā)明的有益效果是:能夠直接用于處理更高污染的有機(jī)污水(C0D可以大于10000mg/L以上)，一般是低成本的將高污染的有機(jī)污水的COD值降低一半以上，尤其是重污染源之地的半地下的污染污水，包括在修復(fù)土壌污染過程中必須要處理的污水，經(jīng)本發(fā)明處理后經(jīng)曝氣后或再采用芬頓絮凝的方法，再進(jìn)行生化、曝氣絮凝，使后道效率提高。采用的光源發(fā)出紫外線的波長為150 280nm，既能激發(fā)TiO2光催化作用，又能直接殺滅細(xì)菌，紫外燈管的壽命大于10000小吋。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式本發(fā)明是提供一種以光催化為主要技術(shù)、輔之氧化劑的高效光催化處理方法與裝置，參見附圖1。高效光催化水處理裝置，包括罐體1、石英管2、回流接ロ 3、超強(qiáng)紫外燈管4、三維蜂窩陶瓷網(wǎng)光化學(xué)反應(yīng)室(包括納米TiO2三維蜂窩陶瓷網(wǎng)5)、清潔刮片6、污水布水器7、污水接ロ 8、曝氣接ロ 9、曝氣組件10、排污ロ 11、布藥組件12、藥劑接ロ 13、粗效過濾網(wǎng)14、高壓反沖裝置15、高壓水接ロ 17、尾氣回收ロ 17及往復(fù)運(yùn)動裝置18等部分組成；罐體，罐體下部設(shè)有有機(jī)污水、氧化劑、曝氣三個進(jìn)ロ，上部為紫外燈和納米TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的光化學(xué)反應(yīng)室。進(jìn)ー步的，有機(jī)污水、氧化劑、曝氣三個進(jìn)ロ為均勻流量分布的進(jìn)ロ，尤其是在各自的平面上，都具有流量均勻且流量可控的功能。高壓水流19、處理后水流20、藥劑注入21、處理后水流22、曝氣氣流23、尾氣排出24。TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷網(wǎng)光化學(xué)反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)是:三維蜂窩陶瓷層和紫外光源層共有2至N層，納米TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷層的均勻開孔是豎直向上的，垂直 平行的150 280nm紫外光燈管有I至N根，并可以穿過三維蜂窩陶瓷網(wǎng)上面的孔。也可以采用環(huán)形紫外燈管水平放置的方式，此時三維蜂窩陶瓷網(wǎng)上面無需開孔。設(shè)有平行放置的金屬柵格網(wǎng)，均勻放置納米TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷層。超強(qiáng)紫外燈管置于石英套管內(nèi)，石英套管外固定安置了松緊配合適當(dāng)?shù)那鍧嵐纹?，石英套管由往?fù)運(yùn)動裝置帶動作上下運(yùn)動時，可有效清潔石英管外壁，提高氧化效率并減少人工勞動。高壓水反沖裝置可以使得罐體內(nèi)迅速清潔，提高生產(chǎn)效率。由于設(shè)置了尾氣回收ロ，當(dāng)尾氣達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)時，我們可以通過吸附塔等后續(xù)處理裝置，將尾氣處理到符合排放要求。氧化劑為K2Fe04、Na2O2, FeCl3、過硫酸鉀或芬頓試劑，H2O2、或有機(jī)污水同時與氧化性氣體(空氣、富氧氣體、純氧或臭氧均可)。經(jīng)檢測處理后有機(jī)污水的COD值(或可生化性)未降到50%時再采用酸性和堿性氧化劑的另一類進(jìn)行處理。高效光催化處理裝置中最重要的是紫外燈和納米TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的光化學(xué)反應(yīng)室。TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的制備，也可以是納米復(fù)合TiO2光催化劑負(fù)載。首先是復(fù)合光催化劑Ti02的前驅(qū)體ー鈦酸溶膠制備，將壁厚< 0.2mm、每平方英寸上有200 400孔的堇青石質(zhì)蜂窩陶瓷(具有一定片狀厚度)為載體浸潰于復(fù)合鈦酸溶膠中2 IOmin,然后以5cm/min線速度提拉、晾干并經(jīng)焙燒。姆組網(wǎng)板的網(wǎng)孔面積3.0 5.0m2,復(fù)合TiO2光催化劑膜(干品)在載體上的負(fù)載量為0.3mg/cm2, TiO2粒徑為10 30nm，負(fù)載膜的厚度為300 600nm等。TiO2光催化型負(fù)載的三維蜂窩陶瓷網(wǎng)JiO2光催化型是TiO2摻雜少量鐵、鑭或鈰離子。三維蜂窩陶瓷層和紫外光源層尤其是3至5層，納米TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷種層的均勻開孔是豎直向上的，150 280nm紫外光源層是紫外燈管柱形燈管最好以水平橫置或平面平行水平的環(huán)形紫外燈管。圖中為豎置的燈管，則三維蜂窩陶瓷種層的均勻開孔要平行于燈管。尤其是采用高鐵酸鉀作為氧化劑，高鐵酸鉀為暗紫色有光澤粉末。極易溶于水而成淺紫紅色溶液，靜置后會分解放出氧氣，并沉淀出水合三氧化ニ鐵(即氧化鐵)。溶液的堿性隨分解而增大，在強(qiáng)堿性溶液中相當(dāng)穩(wěn)定，是極好的氧化劑。具有高效的消毒作用。比高錳酸鉀具有更強(qiáng)的氧化性。高鐵酸鉀是中心原子Fe以六價存在，在酸性條件下和堿性條件下的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢分別為2.20V和0.72V，因此，無論在酸性條件，還是堿性條件下高鐵酸鹽都具有極強(qiáng)的氧化性，可以廣泛用于水和污水的氧化、消毒、殺菌。高鐵酸鉀對于污水中的BOD、C0D、鉛、鎘、硫等具有良好的去除作用，30mg—1000mg/L的高鐵酸鉀氧化70%以上的B0D，去除75%的氨氮和55%的磷，高鐵酸鉀還具有良好的絮凝作用，表現(xiàn)在水中與污染物作用的過程中，經(jīng)過一系列反應(yīng)，由六價降至三價，帶有不同電荷的中間態(tài)如:Fe (V)/Fe (VI)等，并逐步被還原成具有絮凝作用的Fe (III)。同時發(fā)揮氧化、吸附、絮凝、沉淀、滅菌、消毒、脫色、除臭的協(xié)同作用，并不產(chǎn)生任何有毒、有害的物質(zhì)。本發(fā)明設(shè)備的制備:納米復(fù)合TiO2光催化三維蜂窩陶瓷網(wǎng)；采用機(jī)動車的尾氣處理的催化劑負(fù)載體的蜂窩陶瓷體。每片高度2-lOcm即可，使紫外光能夠充分照射。本發(fā)明采用負(fù)載納米級復(fù)合TiO2薄膜的三維蜂窩陶瓷網(wǎng)，它的比表面積大、透光性好、機(jī)械強(qiáng)度高、光催化效率和光量子效率高、光催化活性持久。使污水中的污染物得到解裂并去除。裝置部件中，制備納米復(fù)合TiO2光催化三維蜂窩陶瓷網(wǎng)部件最為關(guān)鍵:然后是將壁厚< 0.2_、每平方英寸上有200 400孔的堇青石質(zhì)蜂窩陶瓷(具有一定厚度的矩形狀)為載體材料，經(jīng)過表面修飾后浸潰于復(fù)合鈦酸溶膠中2` lOmin，然后以5cm/min線速度提拉、晾干；將浸潰及焙燒過程重復(fù)2 8次，最后得到納米復(fù)合TiO2光催化三維蜂窩陶瓷網(wǎng)。上述制造方法中，光催化反應(yīng)室內(nèi)采用了多根紫外燈和多塊光催化三維陶瓷網(wǎng)，燈和網(wǎng)的位置交叉排列，使每個網(wǎng)孔均能接受光照。在進(jìn)、出水ロ處安裝的過濾網(wǎng)，設(shè)有電源、采用變頻調(diào)速對泵的流量控制裝置、時間控制等按鈕，設(shè)備機(jī)殼底部裝有滾輪便于移動。機(jī)殼除密封不泄露、防止紫外光和有害污水泄漏。每組三維陶瓷網(wǎng)的網(wǎng)板的網(wǎng)孔面積3.0 5.0m2，復(fù)合TiO2光催化劑膜在載體上的負(fù)載量為0.31mg/cm2, Ti02粒徑為15 20nm，負(fù)載膜的厚度為400 500nm等。紫外光源采用多根30-200W的紫外燈管。然后制造的一種高效光催化水處理器，處理水的流量為
0.05-0.5m3/min,通過進(jìn)水量來進(jìn)行流量控制。用該設(shè)備以0.lm3/min的流量處理污水(化エ開發(fā)區(qū)的ニ家染料中間體生產(chǎn)的未經(jīng)處理的高濃度污水，COD約13500的有機(jī)污水)、添加高鐵酸鉀的重量為，45、100、1300、2800mg/L高鐵酸鉀，通過進(jìn)水量對水的處理效果為:COD的去除率為41 69%，流量再減慢且増加高鐵酸鉀的成分，使去除效率提高。上述污水還可以添加氧化劑為Na2O2、過硫酸鉀或、FeCl3、芬頓試劑，也可以采用H2O2，添加量與上述與有機(jī)污水同時混和，添加的質(zhì)量亦為45、100、1300、2800mg/L每升；FeCl3、或芬頓試劑歸為酸性氧化劑，而K2Fe04、Na2O2、過硫酸鉀歸為堿性氧化劑類，經(jīng)ー類氧化劑進(jìn)行處理后，經(jīng)檢測處理后有機(jī)污水的COD值(或可生化性)未降到50%時再采用酸性和堿性氧化劑的另一類進(jìn)行處理。即K2FeO4,Na2O2、過硫酸鉀與酸性氧化劑FeCl3、芬頓試劑交叉處理，更換氧化劑過渡時采用雙氧水作為中性氧化劑。在流量一倍的情況下，經(jīng)酸性和堿性兩種氧化劑相同量處理后COD的去除率為90%以上。反應(yīng)室內(nèi)安裝多個紫外燈和多層納米復(fù)合TiO2三維光催化蜂窩陶瓷網(wǎng)，蜂窩陶瓷孔與水流向平行；蜂窩陶瓷網(wǎng)的每片厚度為l-6cm，每個網(wǎng)孔充分接受光照。反應(yīng)室內(nèi)壁采用高強(qiáng)度反光材料，并在加工過程中確保除空氣進(jìn)、出口外的其余部分密封，保持內(nèi)壁的反光效果。光源最好是發(fā)出紫外線的波長為150 230nm，既能激發(fā)TiO2光催化作用，又能直接殺滅細(xì)菌，且可產(chǎn)生臭氧，采用摻雜后的納米復(fù)合TiO2光催化三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的光效率也能有很大的提聞。由于每個紫外燈光都配有信號檢測數(shù)據(jù)線，因此可以直觀地了解各紫外燈管的エ作狀況。在石英管的外壁固定安裝了松緊配合適當(dāng)?shù)那鍧嵐纹?，因此?dāng)石英管上下運(yùn)動時，可將可能的雜物從石英管 壁上刮除，使得紫外光充分地發(fā)揮作用。
權(quán)利要求
1.效光催化污水處理裝置，其特征是包括罐體、石英管、回流接ロ、超強(qiáng)紫外燈管、三維蜂窩陶瓷網(wǎng)光化學(xué)反應(yīng)室、污水布水器、污水接ロ、曝氣接ロ、曝氣組件、排污ロ、布藥組件、藥劑接ロ、粗效過濾網(wǎng)、高壓反沖裝置、高壓水接ロ、尾氣回收ロ及往復(fù)運(yùn)動裝置；罐體下部設(shè)有有機(jī)污水接ロ、曝氣接口和藥劑接ロ三個接ロ ；上部為超強(qiáng)紫外燈和納米TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的光化學(xué)反應(yīng)室；罐體上部設(shè)有尾氣回收ロ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效光催化污水處理裝置，其特征是污水布水器、布藥組件及曝氣組件三個組件在各自的平面上，都具有流量均勻且流量可控的閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效光催化污水處理裝置，其特征是TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷網(wǎng)光化學(xué)反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)是:三維蜂窩陶瓷網(wǎng)有2至N層，納米TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷層的均勻開孔是豎直的，垂直平行的150 280nm紫外光燈管有I至N根，N等于8至16，并可以穿過三維蜂窩陶瓷網(wǎng)上面的孔，也可以采用環(huán)形紫外燈管水平放置的方式，此時三維蜂窩陶瓷網(wǎng)上面無需開孔。每根燈管都配有信號檢測數(shù)據(jù)線，確保工作正常。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效光催化污水處理裝置，其特征是超強(qiáng)紫外燈管置于石英套管內(nèi)，石英套管外固定安置清潔刮片，石英套管由往復(fù)運(yùn)動裝置帶動可作上下運(yùn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效光催化污水處理裝置，其特征是設(shè)有平行放置的金屬柵格網(wǎng)，均勻放置納米TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效光催化污水處理裝置，其特征是設(shè)有高壓水反沖裝置，其水壓カ在0.1 16Mpa之間可調(diào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的高效光催化污水處理方法，其特征是有機(jī)污水同時與氧化劑、曝氣混和均勻，隨進(jìn)水流 通過超強(qiáng)紫外燈和納米TiO2光催化三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的光化學(xué)反應(yīng)室進(jìn)行處理；污水、藥劑、曝氣混和均勻后，通過超強(qiáng)紫外燈和納米TiO2光催化三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的光化學(xué)反應(yīng)室的時間為5min以上；反應(yīng)溫度是15-40°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效光催化污水處理方法，其特征是氧化劑為K2FeCVNa202、過硫酸鉀、FeCl3或芬頓試劑，也可以采用H2O2，與有機(jī)污水同時混和，添加的質(zhì)量可調(diào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效光催化污水處理方法，其特征是FeCl3或芬頓試劑歸為酸性氧化劑，而K2FeCVNa2O2、過硫酸鉀歸為堿性氧化劑類。經(jīng)ー類氧化劑進(jìn)行處理后，經(jīng)檢測處理后有機(jī)污水的COD值(或可生化性)未降到50%時再采用另ー類氧化劑進(jìn)行處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效光催化水處理方法，其特征是混和污水進(jìn)入置有在150 280nm紫外線(UV-C)和光催化反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化劑作用下，使各種有機(jī)污染物能有效地打開分子、甚至分解成無毒的水、ニ氧化碳和無污染的無機(jī)物；曝氣為富氧氣體、純氧或臭氧。
全文摘要
高效光催化污水處理裝置，包括罐體、石英管、回流接口、超強(qiáng)紫外燈管、三維蜂窩陶瓷網(wǎng)光化學(xué)反應(yīng)室、污水布水器、污水接口、曝氣接口、曝氣組件、排污口、布藥組件、藥劑接口、粗效過濾網(wǎng)、高壓反沖裝置、高壓水接口、尾氣回收口及往復(fù)運(yùn)動裝置；罐體下部設(shè)有有機(jī)污水接口、曝氣接口和藥劑接口三個接口；上部為超強(qiáng)紫外燈和納米TiO2光催化劑負(fù)載的三維蜂窩陶瓷網(wǎng)的光化學(xué)反應(yīng)室；罐體上部設(shè)有尾氣回收口。
文檔編號C02F1/32GK103086469SQ20131005347
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)明者何允玉, 王鐸, 郭都, 張堅毅 申請人:江蘇大地益源環(huán)境修復(fù)有限公司