專利名稱：一種用于水處理的光催化反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于環(huán)境保護(hù)中污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種用于水處理的光催化反
應(yīng)裝置。
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。納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用很可能徹底解決這ー難題。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，TiO2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。研究表明，納米TiO2能處理多種有毒化合物，可以將水中的烴類、鹵代烴、酸、表面活性劑、染料、含氮有機(jī)物、有機(jī)磷殺蟲劑、木材防腐劑和燃料油等很快地完全氧化為co2、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。專利CN100509639C公開(kāi)了ー種斜板式光電催化反應(yīng)器，可以獲得較好的水相薄膜促進(jìn)光催化反應(yīng)，但燈置于斜板外側(cè)，會(huì)有光的損失。同樣，CN101774661A,CN102030387A，CN101993129A幾個(gè)專利公開(kāi)的方法都是將激發(fā)光源放置于催化劑負(fù)載板的側(cè)面，會(huì)有光能的損失。為了提高降解效率，只能提高激發(fā)光源的功率，這樣就増加了運(yùn)行能耗。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于水處理的光催化反應(yīng)裝置。該裝置的網(wǎng)狀筒體軸向水平放置，使該網(wǎng)狀筒體的下半部分置于待處理污水中，連續(xù)滾動(dòng)，可以在網(wǎng)狀筒體上形成較薄的液膜，網(wǎng)狀筒體呈錐臺(tái)形，有利于液體流動(dòng)，網(wǎng)狀筒體有多層，網(wǎng)狀筒體的上部設(shè)有反光罩，以充分利用紫外光，并使得網(wǎng)狀筒體的內(nèi)外面都可以參與催化反應(yīng)，擴(kuò)大了反應(yīng)面積。本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，包括至少ー層網(wǎng)狀筒體，所述網(wǎng)狀筒體的表面負(fù)載有TiO2涂層，所述網(wǎng)狀筒體的兩端均設(shè)有網(wǎng)狀封頭和空心軸，所述的空心軸內(nèi)套有石英管，所述的石英管內(nèi)設(shè)有紫外光源，所述的網(wǎng)狀筒體軸向水平設(shè)置，且所述網(wǎng)狀筒體的上部設(shè)有反光罩。所述反光罩罩住網(wǎng)狀筒體的上部，沒(méi)有被反光罩罩住的網(wǎng)狀筒體的其余部分浸沒(méi)在待處理的廢水中。優(yōu)選的反光罩罩住網(wǎng)狀筒體的上半部分，網(wǎng)狀筒體的下半部分浸沒(méi)在待處理的廢水中。上述的用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其在于所述的網(wǎng)狀筒體為錐臺(tái)形，所述反光罩的形狀與所述網(wǎng)狀筒體的上部形狀相吻合。錐臺(tái)型網(wǎng)狀筒體側(cè)面的傾斜角度α為10。 20°。上述的用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其在于所述的網(wǎng)狀筒體為I 6層。優(yōu)選為2 4層。更進(jìn)一歩優(yōu)選為3層。上述的用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其在于所述反光罩的內(nèi)側(cè)為鏡面或涂有反光材料。操作時(shí)，將網(wǎng)狀筒體軸向水平設(shè)置在污水池中，將網(wǎng)狀筒體的下半部分的盡量多的浸沒(méi)在待處理污水中，打開(kāi)紫外燈，由電機(jī)帶動(dòng)空心軸和網(wǎng)狀筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速在25 30轉(zhuǎn)/分鐘，網(wǎng)狀筒體為多層時(shí)，各層的網(wǎng)狀筒體可以以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，或通過(guò)多個(gè)電機(jī)或ー個(gè)電機(jī)帶動(dòng)變速齒輪以不同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型的有益效果是裝置的網(wǎng)狀筒體連續(xù)滾動(dòng)，可以形成較薄的液膜；錐臺(tái)形網(wǎng)狀筒體有利于液體流動(dòng)形成液膜，而不是水滴，紫外光源置于網(wǎng)狀筒體內(nèi)部可以保證激發(fā)光不流失浪費(fèi)。試驗(yàn)證明對(duì)于含金橙II濃度在100mg/L的廢水，經(jīng)過(guò)設(shè)有有三層網(wǎng)狀筒體的該設(shè)備持續(xù)處理3h之后的出水金橙II的去除率達(dá)90%。

圖I是本實(shí)用新型裝置的的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是設(shè)有反光罩的網(wǎng)狀筒體的示意圖。圖3是去除反光罩后網(wǎng)狀筒體示意圖。圖4是網(wǎng)狀筒體內(nèi)層結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是反光罩形狀示意圖。其中，I-反光罩；2_電機(jī)；3_網(wǎng)狀筒體；4_網(wǎng)狀封頭；5_空心軸；6_石英管；7_紫外光源；8_污水池。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，一種用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，包括三層錐臺(tái)形網(wǎng)狀筒體3，所述網(wǎng)狀筒體3的表面負(fù)載有TiO2涂層，所述網(wǎng)狀筒體3的兩端均設(shè)有網(wǎng)狀封頭4和空心軸5，所述的空心軸5內(nèi)套有石英管6，所述的石英管6內(nèi)設(shè)有紫外光源7，所述的網(wǎng)狀筒體3軸向水平設(shè)置，且所述網(wǎng)狀筒體3的上部設(shè)有反光罩1，所述反光罩I的形狀與所述網(wǎng)狀筒體3的上部形狀相吻合。作為ー種優(yōu)選方案，錐臺(tái)形網(wǎng)狀筒體3側(cè)面的傾斜角度α為10° 20°。所述反光罩I的內(nèi)側(cè)為鏡面或涂有反光材料，可以充分利用紫外光，并使得網(wǎng)狀筒體的內(nèi)外面都可以參與催化反應(yīng)，擴(kuò)大了反應(yīng)面積。優(yōu)選的反光罩I罩住網(wǎng)狀筒體3的上半部分，網(wǎng)狀筒體3的下半部分浸沒(méi)在待處理的廢水中。操作時(shí)，將錐臺(tái)形網(wǎng)狀筒體3軸向水平設(shè)置在污水池8中，將錐臺(tái)形網(wǎng)狀筒體3的下半部分的盡量多的浸沒(méi)在待處理廢水中，打開(kāi)紫外燈，由電機(jī)2帶動(dòng)空心軸5和網(wǎng)狀筒體3轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速在25 30轉(zhuǎn)/分鐘，網(wǎng)狀筒體3為三層，各層的網(wǎng)狀筒體3可以以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，或通過(guò)多個(gè)電機(jī)或ー個(gè)電機(jī)帶動(dòng)變速齒輪以不同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。裝置的網(wǎng)狀筒體3連續(xù)滾動(dòng)，可以形成較薄的液膜；錐臺(tái)形網(wǎng)狀筒體3有利于液體流動(dòng)形成液膜，而不是水滴，紫外光源置于網(wǎng)狀筒體3內(nèi)部可以保證激發(fā)光不流失浪費(fèi)。試驗(yàn)證明對(duì)于含金橙II濃度在100mg/L的廢水，經(jīng)過(guò)設(shè)有有三層網(wǎng)狀筒體的該設(shè)備持續(xù)處理3h之后的出水金橙II的去除率達(dá)90%。
權(quán)利要求1.一種用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其特征在于包括至少ー層網(wǎng)狀筒體(3)，所述網(wǎng)狀筒體⑶的表面負(fù)載有TiO2涂層，所述網(wǎng)狀筒體(3)的兩端均設(shè)有網(wǎng)狀封頭⑷和空心軸(5)，所述的空心軸(5)內(nèi)套有石英管￠)，所述的石英管￠)內(nèi)設(shè)有紫外光源(7)，所述的網(wǎng)狀筒體(3)軸向水平設(shè)置，且所述網(wǎng)狀筒體(3)的上部設(shè)有反光罩(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其特征在于所述的網(wǎng)狀筒體(3)為錐臺(tái)形，所述反光罩(I)的形狀與所述網(wǎng)狀筒體(3)的上部形狀相吻合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其特征在于所述網(wǎng)狀筒體(3)側(cè)面的傾斜角度α為10° 20°。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其特征在于所述的網(wǎng)狀筒體⑶為I 6層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其特征在于所述的所述的網(wǎng)狀筒體⑶為2 4層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其特征在于所述反光罩(I)的內(nèi)側(cè)為鏡面或涂有反光材料。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，該裝置包括至少一層網(wǎng)狀筒體，所述網(wǎng)狀筒體的表面負(fù)載有TiO2涂層，所述網(wǎng)狀筒體的兩端均設(shè)有網(wǎng)狀封頭和空心軸，所述的空心軸內(nèi)套有石英管，所述的石英管內(nèi)設(shè)有紫外光源，所述的網(wǎng)狀筒體軸向水平設(shè)置，且所述網(wǎng)狀筒體的上部設(shè)有反光罩。裝置網(wǎng)狀筒體連續(xù)滾動(dòng)，可以形成較薄的液膜；錐臺(tái)型網(wǎng)狀筒體，有利于液體流動(dòng)形成液膜，而不是水滴，紫外光源置于錐體內(nèi)部可以保證激發(fā)光不流失浪費(fèi)。用于處理廢水效果顯著。
文檔編號(hào)C02F1/72GK202482101SQ20122004712
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者丁葉民, 馬建鋒 申請(qǐng)人:江蘇星晨環(huán)保集團(tuán)有限公司