專利名稱：一種用于水處理的改良型光催化反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種用于水處理的改良型光催化反應(yīng)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，對人體無毒害，成本低，無污染，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，主要是因為納米顆粒分離困難，沒有簡單適用的處理設(shè)備。通過納米顆粒在載體表面負(fù)載，可以解決顆粒分離的問題。但負(fù)載有納米顆粒的載體浸泡于水中的時候，激發(fā)光必須透過較厚(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，無論是在紫外光區(qū)還是可見光區(qū)，有機(jī)物溶液(尤其是帶色有機(jī)物廢水)都會有不同程度的光吸收，這勢必會引起激發(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)，會有光的損失。同樣，CN101774661A, CN102030387A,CN101993129A幾個專利公開的方法都是將激發(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現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于水處理的改良型光催化反應(yīng)裝置。該裝置中錐臺形筒體的下半部分置于待處理廢水中，連續(xù)滾動，可以形成較薄的液膜，錐臺形筒體有利于液體流動，錐臺形筒體內(nèi)輻射狀安裝的葉片可以擴(kuò)大液膜面積。設(shè)在錐臺形筒體內(nèi)的紫外光源可以保證激發(fā)光不流失浪費(fèi)，錐臺形筒體外側(cè)則設(shè)有涂載催化劑涂層的錐體，可以在有日光條件下利用日光進(jìn)行催化反應(yīng)。本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)—種用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，包括軸向水平設(shè)置的錐臺形筒體，所述錐臺形筒體的內(nèi)壁和外壁上分別均勻固設(shè)有葉片和錐體，所述錐臺形筒體的兩端均設(shè)有網(wǎng)狀封頭和空心軸，所述的空心軸內(nèi)設(shè)有石英管，所述的石英管內(nèi)設(shè)有紫外光源，所述錐臺形筒體的內(nèi)側(cè)、葉片的表面和錐體的表面以及網(wǎng)狀封頭上均負(fù)載有TiO2涂層。上述的用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其在于所述的錐臺形筒體的外側(cè)還設(shè)有紫外光源。上述的用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其在于所述的錐臺形筒體側(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，其在于所述的葉片和錐體分別焊接在所述錐臺形筒體的內(nèi)壁和外壁上。作為ー種優(yōu)選方案，所述的葉片有6-10片，呈輻射狀焊接在錐臺形筒體的內(nèi)壁上，所述葉片的一側(cè)自錐臺形筒體的內(nèi)壁向與錐臺形筒體中心軸垂直的方向延伸至距石英管2 4cm處。操作時，將錐臺形筒體的下半部分置于待處理廢水中，打開設(shè)在石英管內(nèi)的紫外光源，由電機(jī)帶動錐臺形筒體轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速在25 30轉(zhuǎn)/分鐘。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型裝置的錐臺形筒體連續(xù)滾動，可以形成較薄的液膜；錐臺形筒體，有利于液體流動形成液膜，而不是水滴，錐臺形筒體內(nèi)壁呈輻射狀設(shè)置的葉片可以擴(kuò)大液膜面積；紫外光源置于錐臺形筒體內(nèi)部可以保證激發(fā)光不流失浪費(fèi)，錐臺形筒體外設(shè)置的錐體可以在日光的作用下持續(xù)發(fā)揮作用，也可以在夜晚或日光不強(qiáng)的情況下輔以紫外燈照射催化。試驗證明對于含金橙II濃度在105mg/L的廢水，經(jīng)過該設(shè)備持續(xù)處理2h之后的出水金橙II的去除率達(dá)94%。

圖I是本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是錐臺形筒體網(wǎng)狀封頭打開后的內(nèi)部示意圖；圖3是錐臺形筒體側(cè)面展開后內(nèi)部示意圖；圖4是錐臺形筒體立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是錐臺形筒體側(cè)面展開后外部示意圖。
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，包括軸向水平設(shè)置的錐臺形筒體1，所述錐臺形筒體I的內(nèi)壁和外壁上分別均勻固設(shè)有葉片6和錐體7，所述錐臺形筒體的兩端均設(shè)有網(wǎng)狀封頭2和空心軸3，所述的空心軸3內(nèi)設(shè)有石英管4，所述的石英管4內(nèi)設(shè)有紫外光源9，所述錐臺形筒體I的內(nèi)側(cè)、葉片6的表面和錐體7的表面以及網(wǎng)狀封頭2上均負(fù)載有TiO2涂層。所述的錐臺形筒體I的外側(cè)還設(shè)有紫外光源8。作為ー種優(yōu)選方案，所述的錐臺形筒體I側(cè)面的傾斜角度α為10° 20°。所述的葉片6和錐體7分別焊接在所述錐臺形筒體I的內(nèi)壁和外壁上。所述的葉片6有6-10片，呈輻射狀焊接在錐臺形筒體I的內(nèi)壁上，所述葉片6的ー側(cè)自錐臺形筒體I的內(nèi)壁向與錐臺形筒體I中心軸垂直的方向延伸至距石英管42 4cm處。所述的錐體7有6-10排均勻焊接在錐臺形筒體I的外壁上。操作時，將錐臺形筒體I軸向水平置于污水池5中，使錐臺形筒體I的下半部分盡量多的置于待處理廢水中，打開紫外光源9，由電機(jī)10帶動空心軸3和錐臺形筒體I轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速在25 30轉(zhuǎn)/分鐘。、[0024] 試驗證明對于含金橙II濃度在105mg/L的廢水，經(jīng)過該設(shè)備持續(xù)處理2h之后的出水金橙II的去除率達(dá)94%。
權(quán)利要求1.一種用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其特征在于包括軸向水平設(shè)置的錐臺形筒體(I)，所述錐臺形筒體(I)的內(nèi)壁和外壁上分別均勻固設(shè)有葉片(6)和錐體(7)，所述錐臺形筒體的兩端均設(shè)有網(wǎng)狀封頭(2)和空心軸(3)，所述的空心軸(3)內(nèi)設(shè)有石英管(4)，所述的石英管(4)內(nèi)設(shè)有紫外光源(9)，所述錐臺形筒體(I)的內(nèi)側(cè)、葉片￠)的表面和錐體(7)的表面以及網(wǎng)狀封頭(2)上均負(fù)載有TiO2涂層。
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，其特征在于所述的錐臺形筒體(I)的外側(cè)還設(shè)有紫外光源(8)。
3.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，其特征在于所述的錐臺形筒體(I)側(cè)面的傾斜角度α為10° 20°。
4.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，其特征在于所述的葉片(6)和錐體⑵分別焊接在所述錐臺形筒體⑴的內(nèi)壁和外壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，其特征在于所述的葉片(6)有6-10片，呈輻射狀焊接在錐臺形筒體(I)的內(nèi)壁上；所述葉片(6)的一側(cè)自錐臺形筒體(I)的內(nèi)壁向與錐臺形筒體(I)中心軸垂直的方向延伸至距石英管(4) 2 4cm處。
專利摘要本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于水處理的光催化反應(yīng)裝置，包括軸向水平設(shè)置的錐臺形筒體，所述錐臺形筒體的內(nèi)壁和外壁上分別均勻固設(shè)有葉片和錐體，所述錐臺形筒體的兩端均設(shè)有網(wǎng)狀封頭和空心軸，所述的空心軸內(nèi)設(shè)有石英管，所述的石英管內(nèi)設(shè)有紫外光源，所述錐臺形筒體的內(nèi)側(cè)、葉片的表面和錐體的表面以及網(wǎng)狀封頭上均負(fù)載有TiO2涂層。本實(shí)用新型裝置的錐臺形筒體，有利于液體流動形成液膜，而不是水滴，輻射狀設(shè)置的葉片可以擴(kuò)大液膜面積；紫外光源置于錐臺形筒體內(nèi)部可以保證激發(fā)光不流失浪費(fèi)，錐臺形筒體外設(shè)置的錐體可以在日光的作用下持續(xù)發(fā)揮作用，也可以在夜晚或日光不強(qiáng)的情況下輔以紫外燈照射催化，水處理效果顯著。
文檔編號C02F1/72GK202482102SQ201220047548
公開日2012年10月10日 申請日期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 申請人:江蘇星晨環(huán)保集團(tuán)有限公司