本實(shí)用新型涉及污水處理裝置，特別是一種便于回收光催化劑的污水處理裝置。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種有毒難降解污染物進(jìn)入環(huán)境，導(dǎo)致水質(zhì)下降和水污染事件的發(fā)生。水資源的短缺及污染影響著人們的正常生活和生產(chǎn)，對(duì)污水進(jìn)行凈化處理成為亟待解決的問(wèn)題。要實(shí)現(xiàn)對(duì)難生化降解廢水的處理，治理手段因不同廢水來(lái)源及應(yīng)用可行性而不同，其中以光催化技術(shù)最為廉價(jià)和高效。

與傳統(tǒng)的污水處理方法相比較，光催化降解污水處理不僅能夠處理多種有機(jī)污染物，具有很好的殺菌及抑制病毒活性的作用，而且不會(huì)形成對(duì)人體有害的中間產(chǎn)物，是當(dāng)前最具有開(kāi)發(fā)前景的水處理技術(shù)之一。金屬有機(jī)骨架(MOFs)材料具有高比表面積，高孔隙率且孔大小均勻可調(diào)、金屬中心多樣性等特點(diǎn)，可以提供主體環(huán)境或納米反應(yīng)空穴，因此，常常被用來(lái)封裝負(fù)載鐵鈷鎳等元素及其氧化物，制備得到磁性催化劑。該類磁性催化劑在光催化水處理領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

光催化反應(yīng)器作為光催化反應(yīng)的主體設(shè)備，決定了催化劑活性的發(fā)揮和對(duì)光的利用問(wèn)題，也將直接影響光催化反應(yīng)的效率。目前，按照光催化劑的存在方式，光催化反應(yīng)器主要分為懸浮式和固定式兩大類。常見(jiàn)的反應(yīng)器主要有組合槽式集熱反應(yīng)器、傾斜板式反應(yīng)器、雙夾層板式反應(yīng)器、固定床光反應(yīng)器和流化床光反應(yīng)器等。現(xiàn)在光催化廢水處理技術(shù)在工程上存在一些難題，一方面，催化劑分散困難，導(dǎo)致反應(yīng)效率降低，反應(yīng)不充分；另一方面，考慮到光催化劑的制作成本及復(fù)雜的制備流程，對(duì)其進(jìn)行回收是必要的。現(xiàn)有的反應(yīng)器，催化劑不可回收，這導(dǎo)致催化劑不能重復(fù)利用，成本增加，資源浪費(fèi)。因此，制備一種便于分散和回收光催化劑的污水處理裝置就顯得尤為必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型用于克服已有技術(shù)之缺陷，提供一種便于分散和回收光催化劑的污水處理裝置。所述裝置能夠?qū)崿F(xiàn)光催化劑的良好分散及高效回收，既能夠保證較高的反應(yīng)效率，又能夠節(jié)約資源。

本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

一種便于分散和回收光催化劑的污水處理裝置，包括光反應(yīng)器和磁場(chǎng)發(fā)生裝置，所述光反應(yīng)器包括反應(yīng)器主體、進(jìn)水口和出水口，所述反應(yīng)器主體為鐵磁性圓筒體，所述進(jìn)水口位于反應(yīng)器主體的底部，所述出水口位于反應(yīng)器主體的頂部；所述磁場(chǎng)發(fā)生裝置包括螺線圈和電流控制器，所述螺線圈與電流控制器相連，所述螺線圈纏繞在反應(yīng)器主體外部的下端部。

上述便于分散和回收光催化劑的污水處理裝置還包括催化劑回收處理裝置，所述催化劑回收處理裝置包括催化劑回收池和催化劑收集裝置，所述催化劑收集裝置包括電機(jī)、軸承、磁性吸盤、刮板和催化劑收集池；所述催化劑回收池中部設(shè)有溢流隔板，所述磁性吸盤為圓盤，安裝在催化劑回收池的上部，其下半部分浸沒(méi)在催化劑回收池中；所述磁性吸盤分為兩面，遠(yuǎn)離溢流隔板側(cè)為絕緣側(cè)，靠近溢流隔板側(cè)為磁性側(cè)；所述刮板安裝在磁性吸盤的磁性側(cè)。

上述便于分散和回收光催化劑的污水處理裝置，其刮板為斜向下安裝，并傾斜與磁性吸盤之間有夾角α，所述刮板上端位于磁性吸盤的圓心處，下端位于磁性吸盤的邊緣，長(zhǎng)度與磁性吸盤半徑相同，與磁性吸盤上半部分夾角α為45℃，與水平方向夾角β為30℃。

上述便于分散和回收光催化劑的污水處理裝置，其反應(yīng)器主體增設(shè)進(jìn)氣口和排氣口，所述進(jìn)氣口位于反應(yīng)器主體的底部，所述排氣口位于反應(yīng)器主體的頂部。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

反應(yīng)器為圓柱體，內(nèi)部燈管豎直安裝，可使得光線均勻充分的照射反應(yīng)溶液，有利于反應(yīng)的高效發(fā)生。

反應(yīng)過(guò)程中有氣體產(chǎn)生，增設(shè)進(jìn)氣口和排氣口，通過(guò)向反應(yīng)器內(nèi)通入惰性氣體，輔助攪拌，有利于催化劑的分散，使反應(yīng)充分發(fā)生，提高反應(yīng)效率。

調(diào)節(jié)磁場(chǎng)發(fā)生裝置的電流方向，可實(shí)現(xiàn)催化劑的分散和沉積，當(dāng)施加向上的磁場(chǎng)時(shí)，催化劑受到向上的磁力，能更好的分散催化劑；當(dāng)施加向下的磁場(chǎng)時(shí)，由于重力和磁力的雙重作用，催化劑沉積在底部，便于回收。

增設(shè)催化劑回收處理裝置，可實(shí)現(xiàn)催化劑的回收提取，提高催化劑的利用率，節(jié)省成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為催化劑收集裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)號(hào)分別表示為：

1、開(kāi)關(guān)；2、電流控制器；3、固定架；4、進(jìn)水口；5、閥門；6、進(jìn)氣口；7、催化劑排出口；8、螺線圈；9、反應(yīng)器主體；10、固定夾；11、出水口；12、排氣口；13、催化劑回收池；14、電機(jī)；15、軸承；16、磁性吸盤；17、刮板；18、溢流隔板；19、收集通道；20、催化劑收集池。

具體實(shí)施方式

參考圖1，本實(shí)用新型包括光反應(yīng)器、磁場(chǎng)發(fā)生裝置和催化劑回收處理裝置，具體流程如下所述。

如圖1所示，調(diào)節(jié)電流控制器(2)，為螺線圈(8)通以正向電流，在反應(yīng)器主體(9)內(nèi)產(chǎn)生向上的磁場(chǎng)，反應(yīng)器內(nèi)部的催化劑受到向上的力，處于懸浮的狀態(tài)。向進(jìn)氣口(6)內(nèi)通以惰性氣體，輔助攪拌，催化劑良好的分散。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束或需更換催化劑時(shí)，停止向進(jìn)氣口(6)通氣，調(diào)節(jié)電流控制器(2)，為螺線圈(8)通以反向電流，在反應(yīng)器主體(9)內(nèi)產(chǎn)生向下的磁場(chǎng)，反應(yīng)器內(nèi)部的催化劑受到向下的磁力，會(huì)富集吸附到反應(yīng)器主體(9)的下部。打開(kāi)催化劑排出口，停止為螺線圈(8)通電，輔助向反應(yīng)器主體(9)內(nèi)加水沖刷，催化劑溶液流入到催化劑回收池中，在溢流隔板(18)附近吸附到磁性吸盤(16)上。磁性吸盤旋轉(zhuǎn)將催化劑帶出溶液，通過(guò)刮板(17)刮取收集到催化劑收集池(20)中，收集好的催化劑可進(jìn)一步再生使用。

此外，針對(duì)強(qiáng)弱不同的磁性催化劑，電流控制器可控制通電電流的大小，以此控制反應(yīng)器主體(9)內(nèi)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。