[发明专利]一种基于光-电-磁协同作用的有机污染物降解装置

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及一种环保废物处理装置，具体涉及一种处理水体中有机污染物的基于光-电-磁协同作用的有机污染物降解装置。

背景技术

自从人类进入工业化时代以来，生产力极大地提高，然而工业废水、废渣、废气的大量排放，造成了地球水污染、土壤污染、大气污染、温室效应等污染问题，使人类面临地球环境恶化和可用淡水资源缺乏的难题。地球水资源虽丰富，但其中海水约占97％，冰川水约占2％，地面和地下淡水的总量仅占总水量的0.63％。世界许多地方淡水资源贫乏，而水污染进一步减少了可用淡水资源，特别是水体中的有机污染物的污染严重威胁人类的生存和发展。为了降低水体中有机污染物的危害，改善和保护环境，我们一般采用物理、化学、生物的方法对污水进行处理，尽量做到综合利用。因此研究发明一种新型、高效的水污染处理装置已势在必行。

目前水体中的有机污染物处理装置有如下几种：

一、光催化降解有机污染物反应器

光催化技术于1967年提出后，被广泛应用于处理水体中的有机污染物，根据反应器中光催化剂的存在形式及应用情况，可将反应器分为悬浮式、负载式和耦合式三大类，其光源多以单一线性发射光源为主，光利用率低、能耗高。另外，为了提高光催化效率，光催化剂一般做成细颗粒，甚至是纳米级颗粒，在降解反应后难以分离回收、易造成二次污染。

二、电催化降解有机污染物反应器

电催化氧化技术是通过阳极反应直接降解有机物，或通过阳极反应产生羟基自由基(·OH)、臭氧一类的氧化剂降解有机物，这种降解途径使有机物分解更加彻底，不易产生毒害中间产物，更符合环境保护的要求。目前电催化氧化技术以直流、高电脉冲、低压脉冲为主，电解氧化降解有机物的过程中电流效率很低、电耗很高，难以实用化，所以，成功研究开发和利用低压脉冲电解技术降解有机污染物已逐渐成为目前研究的重点。

三、磁强化降解有机污染物反应器

有机物在磁场力的作用下，共价键(C-C、C-N、C-H等)可能会产生变形、松弛、断裂，形成低能量的小分子碎片或部分无机化，从而使耗氧性降低；另外，磁化可引起电子的激发，改变物质的电荷和等电点、凝聚性，从而使部分污染物之间发生抵消效应或凝聚沉降效应，使污水耗氧性减弱，从而更易于降解。基于该原理进行废水处理称为磁处理技术，目前磁处理技术以磁场强化、高梯度磁分离、内加磁种技术为主，但是存在内加磁种难以回收、高梯度磁场能耗较高、催化降解有机污染物效率低等弊端。因此，开发一种能耗低、催化效率高的磁强化降解有机污染物反应器正在逐渐引起人们的关注，相信在不远的将来，磁处理技术可能在污水处理中广泛应用。

四、耦合式降解有机污染物反应器

随着对催化降解有机污染物技术的深入研究，单一利用某种技术降解水体中有机污染物的方法，无论从降解效果还是降解成本方面，都已不能够完全满足现阶段的需要，因此各种处理技术已经开始相互集成、共同作用，以强化作用效果，近几年涌现出的光电催化反应器、磁场协同交变电流脉冲催化反应器、光助-Fenton法催化反应器及电-Fenton法催化反应器等，都属于此类耦合式降解有机污染物反应器，但是基于光-电-磁协同作用的有机污染物降解反应器还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种基于光-电-磁协同作用的有机污染物降解装置，其设计合理，结构简单，使用方便，体积小巧，便于搬运，降解方式可调整，降解有机污染物效率高，生产成本低，便于推广使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于光-电-磁协同作用的有机污染物降解装置，包括带有进液口和出液口的壳体，其特征在于：所述壳体安装在内部设置有电磁感应线圈一的底座上，所述壳体内腔底侧设置有与壳体内腔连通的曝气管，所述曝气管通过管道与气泵连通，所述壳体侧壁外侧设置有电磁感应线圈二，所述壳体侧壁上端开有凹槽，所述凹槽内设置有电极板支架，所述电极板支架下侧位于壳体内腔中设置有偶数个电极板，所述电极板按阴极-阳极交替排列，所述电极板支架和底座之间竖向设置有石英玻璃灯罩，所述石英玻璃灯罩内部安装有紫外灯。

所述壳体上部和下部之间设置有循环管道，所述循环管道上设置有水泵，所述壳体上侧设置有上盖。

所述壳体内侧设置有紫外光反射镜。

所述上盖中部安装有把手，所述上盖上设置有放气孔。

所述壳体为ABS工程塑料。

所述电极板的材料为石墨、Pt、Ti/TiO₂、Cu、Al或Fe。