專利名稱：一種可磁分離光催化污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于水處理領(lǐng)域，具體涉及一種間歇式光催化污水處理裝置。特別涉及一種能夠充分利用太陽光，且在處理結(jié)束后能通過磁場回收催化劑，避免產(chǎn)生二次污染同時實現(xiàn)催化劑的循環(huán)利用，最終實現(xiàn)提高催化劑的催化效率和降低處理成本的一種間歇式光催化污水處理裝置。
背景技術(shù)：
工業(yè)廢水的綜合治理問題目前已成為環(huán)境科學(xué)界亟待解決的一大難題。在污水處理領(lǐng)域，懸漿型光催化反應(yīng)器因其高比表面積和良好的分散性，同時反應(yīng)液和催化劑之間幾乎不存在質(zhì)量傳遞的限制，因而光催化降解效率極高，而受到普遍的關(guān)注，相繼開發(fā)出各類形式的懸浮式反應(yīng)器，如鼓泡床式、降膜式、復(fù)合拋物線等，用以提高光的利用率和催化效率。然而，由于所需催化劑非常細(xì)小，常規(guī)分離方法難以將催化劑分離，這使得懸浮式反應(yīng)器工程放大受到限制。TiO2作為一種高活性的光催化劑能夠徹底氧化分解許多難降解的有機(jī)污染物，且具有無毒、催化活性高、無二次污染等優(yōu)點，因此在有機(jī)物污水處理方面具有極其重要的應(yīng)用價值。而目前TiO2所涉及的光催化反應(yīng)器大多是采用紫外燈作為光源來激發(fā)TiO2光催化劑，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本、處理成本較高，使用壽命短，這限制了光催化技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型提供一種能充分利用太陽光，降低制造成本和處理成本的一種間歇式光催化污水處理裝置。本實用新型提供的可磁分離光催化污水處理裝置，包括支架、固定于支架上的裝有磁性催化劑的直型玻璃反應(yīng)器和通過螺絲固定在支架的電磁鐵；在直型玻璃反應(yīng)器上部設(shè)置有進(jìn)水口，直型玻璃反應(yīng)器下部設(shè)置有出水口和進(jìn)氣口 ；直型玻璃反應(yīng)器的出水口端與電磁鐵緊鄰；出水口與排水管相連；進(jìn)氣口通過進(jìn)氣管與鼓風(fēng)機(jī)相連。所述的直型玻璃反應(yīng)器和電磁鐵均為圓柱型，且二者的軸線相重合并且該軸線與水平面之間的角度為0° < θ <90° ；所述的直型玻璃反應(yīng)器為直型石英玻璃反應(yīng)器、直型有機(jī)玻璃反應(yīng)器或直型鋼化玻璃反應(yīng)器。優(yōu)選的，所述的磁性光催化劑為申請人在ZL200710012315. 8中所要求保護(hù)的催化劑，即可磁分離同時具有較高可見光活性的TiO2-MFe2O4類催化劑，M為Co、N或Si。但不局限于改催化劑，而應(yīng)該理解為任何一種已知的磁性光催化劑。本實用新型的有益效果在于本實用新型提供的裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，其處理結(jié)束后能通過磁場將催化劑回收，且回收催化劑的過程非常便捷易行。
圖1是一種可磁分離光催化污水處理裝置主視圖；圖2是圖1的左視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1和圖2所示的一種可磁分離光催化污水處理裝置，包括支架1、固定于支架1上的裝有磁性催化劑2的直型玻璃反應(yīng)器3和通過螺絲固定在支架1的電磁鐵4 ；在直型玻璃反應(yīng)器3上部設(shè)置有進(jìn)水口 5，直型玻璃反應(yīng)器3下部設(shè)置有出水口 6和進(jìn)氣口 7 ；直型玻璃反應(yīng)器3的出水口 6端與電磁鐵4緊鄰；出水口 6與排水管10相連；進(jìn)氣口 7 通過進(jìn)氣管8與鼓風(fēng)機(jī)9相連。其直型玻璃反應(yīng)器3和電磁鐵8均為圓柱型，且二者的軸線相重合并且該軸線與水平面的角度為0° < θ <90°。直型玻璃反應(yīng)器3為直型石英玻璃反應(yīng)器、直型有機(jī)玻璃反應(yīng)器或直型鋼化玻璃反應(yīng)器。所述的磁性催化劑2選用申請人在ZL200710012315. 8中所要求保護(hù)的催化劑，即可磁分離同時具有較高可見光活性的 TiO2-MFe2O4 類催化劑，M 為 Co、N 或 Zn。使用該裝置時，需將裝置放置在太陽光下照射，①將適量的TiO2-Cc^e2O4催化劑放入直型反應(yīng)器3中，關(guān)閉出水口 6和進(jìn)氣口 7閥門；②通過進(jìn)水口 5將待處理污水加入直型反應(yīng)器3中，打開鼓風(fēng)機(jī)9和進(jìn)氣口 7的閥門，光催化劑分散在溶液中，在光照作用下使污水不斷被降解；③當(dāng)光催化處理完全后，關(guān)閉進(jìn)氣口 7的閥門和鼓風(fēng)機(jī)9 ；④開啟電磁鐵4， 待磁性催化劑全部沉降至直型反應(yīng)器底部后打開出水口 6的閥門，通過排水管10將處理后的水排出；⑤待直型反應(yīng)器3中的水排放結(jié)束關(guān)閉出水口 6的閥門。重復(fù)②-⑤操作步驟， 循環(huán)使用光催化劑進(jìn)行光催化污水處理。催化劑能在所處理污水中充分分散，且在處理結(jié)束后能通過磁場回收催化劑，避免產(chǎn)生二次污染同時實現(xiàn)催化劑的循環(huán)利用，最終還實現(xiàn)了提高催化劑的催化效率和降低處理成本的目的。
權(quán)利要求1.一種可磁分離光催化污水處理裝置，其特征在于包括支架(1)、固定于支架(1)上的裝有磁性催化劑O)的直型玻璃反應(yīng)器C3)和通過螺絲固定在支架(1)的電磁鐵；在直型玻璃反應(yīng)器C3)上部設(shè)置有進(jìn)水口(5)，直型玻璃反應(yīng)器C3)下部設(shè)置有出水口(6)和進(jìn)氣口(7)；直型玻璃反應(yīng)器(3)的出水口(6)端與電磁鐵⑷緊鄰；出水口(6)與排水管 (10)相連；進(jìn)氣口(7)通過進(jìn)氣管⑶與鼓風(fēng)機(jī)(9)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種可磁分離光催化污水處理裝置，其特征在于所述的直型玻璃反應(yīng)器(3)和電磁鐵(8)均為圓柱型，且二者的軸線相重合并且該軸線與水平面之間的角度為0° < θ彡90°。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的一種可磁分離光催化污水處理裝置，其特征在于所述的直型玻璃反應(yīng)器(3)為直型石英玻璃反應(yīng)器、直型有機(jī)玻璃反應(yīng)器或直型鋼化玻璃反應(yīng)ο
4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種可磁分離光催化污水處理裝置，其特征在于所述的磁性光催化劑( 為可磁分離同時具有較高可見光活性的TiO2-MFe2O4類催化劑，M為Co、N或 Zn。
專利摘要一種可磁分離光催化污水處理裝置，屬于水處理領(lǐng)域。其特征在于包括支架、上部設(shè)置有進(jìn)水口下部設(shè)置有出水口和進(jìn)氣口的直型反應(yīng)器、磁性光催化劑、排水管、進(jìn)氣管、鼓風(fēng)機(jī)、電磁鐵；磁性光催化劑放在直型反應(yīng)器內(nèi)，直型反應(yīng)器和電磁鐵固定于支架上，出水口與排水管連接，進(jìn)氣口通過進(jìn)氣管與鼓風(fēng)機(jī)連接。本實用新型利用可磁分離TiO2可見光催化劑的磁分離特性和較高可見光活性的特點，提供一種能夠充分利用太陽光，催化劑能在所處理液體中充分分散，且在處理結(jié)束后能通過磁場回收催化劑，避免產(chǎn)生二次污染同時實現(xiàn)催化劑的循環(huán)利用，最終實現(xiàn)提高催化劑的催化效率和降低處理成本的一種間歇式光催化污水處理裝置。
文檔編號C02F1/30GK201962095SQ20102069254
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者孫東峰, 張秀玲, 王靜, 袁學(xué)德, 韓一丹 申請人:大連大學(xué)