本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用光催化降解有機(jī)污染物的廢水處理裝置。

背景技術(shù)：

工業(yè)污水中含有大量的有毒有害物質(zhì)，其中包含多種鹵代有機(jī)化合物，尤其是在染料廢水中含有大量的有機(jī)污染物，這些有機(jī)污染物用生物處理技術(shù)是難以消除的。

光催化氧化技術(shù)，是利用光生強(qiáng)氧化劑將有機(jī)污染物氧化為h2o、co2等小分子，特別是對難降解的有機(jī)物有很好的氧化分解作用。光催化氧化技術(shù)具有反應(yīng)條件溫和，對人體及環(huán)境無毒無害，適用范圍廣等優(yōu)點，是一種非常具有應(yīng)用前景的有機(jī)廢水處理方法。

目前，能夠用作有機(jī)污染物的催化、降解的半導(dǎo)體材料及復(fù)合物有很多種，其中tio2因其催化效率高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、氧化能力強(qiáng)、無二次污染等優(yōu)點，成為環(huán)境治理領(lǐng)域的研究熱點之一。但是，由于傳統(tǒng)光催化劑，尤其是納米tio2懸浮相光催化劑，具有易失活、易凝聚以及難回收等缺點。因此，如何設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、光及光催化劑利用率高的污水光催化處理裝置是當(dāng)前國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究重點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種利用光催化降解有機(jī)污染物的廢水處理裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中光催化劑易失活、易凝聚以及難回收的缺點。本發(fā)明可以使光催化反應(yīng)更加充分，光催化劑不會凝聚，易回收。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種利用光催化降解有機(jī)污染物的廢水處理裝置，包括桶體，桶體的下部設(shè)有進(jìn)水口，桶體的上部設(shè)有出水口；桶體內(nèi)設(shè)有支撐板，桶體頂部與支撐板之間設(shè)有若干個基板，基板上設(shè)有紫外線光源，基板上涂有光催化劑膜；底部支撐板與桶體底部之間設(shè)有磁性吸附裝置以及顆粒狀的磁性光催化劑。

優(yōu)選地，所述光催化劑膜為納米tio2膜，所述磁性光催化劑為磁性復(fù)合納米tio2光催化劑，基板為鋁基板。

優(yōu)選地，桶體頂部與支撐板之間設(shè)有耐腐蝕的金屬絲網(wǎng)，金屬絲網(wǎng)上負(fù)載有光催化劑膜。

進(jìn)一步優(yōu)選地，若干個基板以及金屬絲網(wǎng)平行設(shè)置。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述金屬絲網(wǎng)為不銹鋼絲網(wǎng)。

優(yōu)選地，桶體內(nèi)設(shè)有攪拌軸，攪拌軸的上部穿出桶體頂部與電機(jī)的輸出軸連接，攪拌軸的下部穿出支撐板，攪拌軸的下部設(shè)有攪拌葉片；攪拌軸的外部設(shè)有防水罩管。

優(yōu)選地，每一個基板上的紫外線光源均設(shè)有獨立的開關(guān)，每一個開關(guān)均與總開關(guān)連接，所述紫外線光源為uv-led光源。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述uv-led光源通過燈座固定在基板上。

優(yōu)選地，桶體的內(nèi)壁貼有反光層。

優(yōu)選地，出水口處設(shè)有止回閥，桶體采用亞克力材質(zhì)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明提供的一種利用光催化降解有機(jī)污染物的廢水處理裝置，有機(jī)廢水通過進(jìn)水口進(jìn)入桶體，廢水與顆粒狀的磁性光催化劑以及表面涂有光催化劑膜的基板充分接觸后，經(jīng)過紫外線光源發(fā)射的紫外光均勻照射后，發(fā)生光催化氧化反應(yīng)，經(jīng)過處理后的水經(jīng)過出水口排出。通過在基板上涂覆光催化劑膜，解決納米材料自發(fā)團(tuán)聚效應(yīng)，延長了使用壽命，大大增加了光催化劑與廢水的接觸面積，使反應(yīng)更充分，降解速度快，提高了催化效率。再者，通過設(shè)置磁性吸附裝置，進(jìn)行廢水處理時，磁性光催化劑懸浮在桶體底部和支撐板之間，增加了廢水與光催化劑的接觸面積，提高光催化反應(yīng)效率；需要回收磁性光催化劑時，改變磁性吸附裝置的磁極，實現(xiàn)對磁性光催化劑的收集，具有易回收，可重復(fù)利用，無二次污染的優(yōu)點。另外，進(jìn)水口低于出水口，廢水低進(jìn)高出，有利于廢水與紫外線光源及表面涂有光催化劑的基板充分接觸，降解反應(yīng)更加充分。

進(jìn)一步地，通過在不銹鋼絲網(wǎng)上負(fù)載光催化劑膜，更進(jìn)一步增加了廢水與光催化劑的接觸面積。

進(jìn)一步地，通過設(shè)置攪拌軸和攪拌葉片，使廢水流動并與光催化劑充分接觸，固液相分布均勻，提高了光催化反應(yīng)效率。

進(jìn)一步地，桶體內(nèi)覆設(shè)了反光層，可以提高光線的利用率。

進(jìn)一步地，桶體采用亞克力材質(zhì)，每個基板上的紫外線光源設(shè)有獨立的開關(guān)，工作過程中，可以根據(jù)觀察到的情況，通過控制打開或關(guān)閉開關(guān)的個數(shù)，從而控制紫外線光源的強(qiáng)度，進(jìn)而控制反應(yīng)速度，達(dá)到最佳處理效果。

進(jìn)一步地，uv-led光源簡單、環(huán)保節(jié)能、結(jié)構(gòu)緊密、尺寸小，不含對人體及環(huán)境有危害性的水銀；led屬于冷光源，能量損耗小，幾乎所有能量都轉(zhuǎn)化為光能，具有較長的使用壽命，且led燈有較好的光譜純度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種利用光催化降解有機(jī)污染物的廢水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1為桶體；2為反光層；3為基板；4為紫外線光源；5為光催化劑膜；6為支撐板；7為燈座；8為磁性光催化劑；9為進(jìn)水口；10為磁性吸附裝置；11為攪拌葉片；12為止回閥；13為出水口；14為開關(guān)；15為金屬絲網(wǎng)；16為攪拌軸；17為電機(jī)；18為總開關(guān)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參見圖1，本發(fā)明提供了一種利用光催化降解有機(jī)污染物的廢水處理裝置，包括桶體1，桶體1的下部設(shè)有進(jìn)水口9，桶體1的上部設(shè)有出水口13；桶體1內(nèi)設(shè)有支撐板6，桶體1頂部與支撐板6之間設(shè)有若干個基板3，基板3上設(shè)有紫外線光源4，基板3上涂有光催化劑膜5；底部支撐板6與桶體1底部之間設(shè)有磁性吸附裝置10以及顆粒狀的磁性光催化劑8。

優(yōu)選地，所述光催化劑膜5為納米tio2膜，所述磁性光催化劑8為磁性復(fù)合納米tio2光催化劑，基板3為鋁基板，鋁基板在本發(fā)明中使用效果更好。

優(yōu)選地，桶體1頂部與支撐板6之間設(shè)有耐腐蝕的金屬絲網(wǎng)15，金屬絲網(wǎng)15上負(fù)載有光催化劑膜5。

進(jìn)一步優(yōu)選地，若干個基板3以及金屬絲網(wǎng)15平行設(shè)置。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述金屬絲網(wǎng)15為不銹鋼絲網(wǎng)。

優(yōu)選地，桶體1內(nèi)設(shè)有攪拌軸16，攪拌軸16的上部穿出桶體1頂部與電機(jī)17的輸出軸連接，攪拌軸16的下部穿出支撐板6，攪拌軸16的下部設(shè)有攪拌葉片11。進(jìn)一步優(yōu)選地，攪拌軸16的外部設(shè)有防水罩管。

優(yōu)選地，每一個基板3上的紫外線光源4均設(shè)有獨立的開關(guān)14，每一個開關(guān)14均與總開關(guān)18連接，所述紫外線光源4為uv-led光源。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述uv-led光源通過燈座7固定在基板3上。

優(yōu)選地，桶體1的內(nèi)壁貼有反光層2。

優(yōu)選地，出水口13處設(shè)有止回閥12，桶體1采用亞克力材質(zhì)，可以直接觀察光催化氧化反應(yīng)情況。

使用時，含難降解有機(jī)污染物的廢水，如染料，從進(jìn)水口9進(jìn)入桶體1，廢水與顆粒狀的磁性復(fù)合納米tio2光催化劑、表面覆涂有納米tio2膜的基板3和不銹鋼絲網(wǎng)充分接觸后，經(jīng)過uv-led光源發(fā)射的紫外光均勻照射后，發(fā)生光催化氧化反應(yīng)，桶體1內(nèi)覆設(shè)了反光層2，可以提高光線的利用率，經(jīng)過處理后的水經(jīng)過出水口13排出。工作過程中，可以根據(jù)觀察到的情況，通過控制打開或關(guān)閉開關(guān)14的個數(shù)，從而控制紫外線光源4的強(qiáng)度，達(dá)到最佳處理效果。需要回收磁性復(fù)合納米tio2光催化劑時，通過改變磁性吸附裝置10的磁極實現(xiàn)對磁性復(fù)合納米tio2光催化劑的收集。