[发明专利]孔板射流强化TiO2薄膜光催化处理养鱼污水的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水产、环境领域处理养殖污水的系统，具体涉及一种孔板射流强化TiO₂薄膜光催化处理养鱼污水的装置。

背景技术

高密度精养等高投入、高产出、高效益的现代化水产养殖方式在国内外发展迅速，但产生了水体环境负荷过高等问题。大量排泄物和残饲物沉积、败坏在养殖水域，滋生了大量病原体，氨氮、COD等浓度也就会升高。养殖水体本身的自净能力无法承载过高密度养殖所产生的污染负荷，造成养殖水体长期处于污染状态，严重时会造成饲养生物死亡，若将这类污水直接排入环境中会造成环境污染，因此，及时有效的养殖水体处理至关重要。目前，养殖水体处理方法主要包括机械过滤、生物过滤、臭氧处理、紫外辐射消毒和光催化处理等。然而，机械过滤去除P、N及溶解性有机物效果不佳；生物过滤去除病原性微生物效果不理想；臭氧处理成本高，残留的臭氧对养殖对象产生一定的毒性作用；紫外辐射消毒技术的杀菌效果明显，但是对于去除有机物、氨氮等作用不佳。另外，对封闭式水族箱养鱼污水的处理目前一般采用定期换水方式，因而造成了水资源的浪费。

TiO₂光催化氧化技术具有处理能耗低、降解彻底且无二次污染等特点，自1972年Fujishima发现TiO₂可光催化裂解水以来，TiO₂半导体光催化技术在废水处理方面逐渐得到了广泛的研究。但是，TiO₂光催化氧化技术的应用往往受传质速率的限制，污染物及其降解产物吸附在催化剂表面从而阻碍了催化剂对光能的吸收，研究者将超声空化引入到光催化反应体系中强化光催化氧化作用(雷波，徐悦华.超声波强化光催化氧化技术研究新进展[J].广东化工，2006，33(153)：16-19.)，然而超声空化处理规模小、能耗高，难以实现大规模化利用，这大大限制了TiO₂光催化氧化技术的工程化应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种快速杀菌、能耗低，且适于规模化处理养鱼污水，适用范围广泛的孔板射流强化TiO₂薄膜光催化处理养鱼污水的装置。

针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明的另一目的在于提供一种快速杀菌、能耗低，且适于规模化处理养鱼污水，适用范围广泛的孔板射流强化TiO₂薄膜光催化处理养鱼污水的方法。

为达到上述目的，本发明提供一种孔板射流强化TiO₂薄膜光催化处理养鱼污水的装置，包括：一用以抽取养鱼污水的泵、控制阀、压力表、孔板射流空化装置、循环管路和TiO₂薄膜光催化氧化装置，该循环管路包括一根进水管和两根出水管，泵分别与进水管和出水管连接，控制阀和压力表分别设置在出水管上，孔板射流空化装置设置在养鱼污水中连接至连接有压力表的出水管端口；TiO₂薄膜光催化氧化装置设置在养鱼污水中与孔板空化装置连接。

依照本发明较佳实施例所述的孔板射流强化TiO₂薄膜光催化处理养鱼污水的装置，该TiO₂薄膜光催化氧化装置包括TiO₂薄膜光催化剂涂板和激发光源，激发光源与孔板射流空化装置相邻设置在TiO₂薄膜光催化剂涂板内侧。

依照本发明较佳实施例所述的孔板射流强化TiO₂薄膜光催化处理养鱼污水的装置，该TiO₂薄膜光催化剂涂板包括基底和TiO₂薄膜光催化剂，TiO₂薄膜光催化剂采用溶胶-凝胶法负载于基底上。

依照本发明较佳实施例所述的孔板射流强化TiO₂薄膜光催化处理养鱼污水的装置，该基底为不锈钢空心圆柱体。

依照本发明较佳实施例所述的孔板射流强化TiO₂薄膜光催化处理养鱼污水的装置，该激发光源采用紫外光灯。

依照本发明较佳实施例所述的孔板射流强化TiO₂薄膜光催化处理养鱼污水的装置，该孔板射流空化装置为孔板空化管。

依照本发明较佳实施例所述的孔板射流强化TiO₂薄膜光催化处理养鱼污水的装置，该孔板空化管包括外管和内部孔板，内部孔板套接至外管内部。

为达到上述目的，本发明还提供一种孔板射流强化TiO₂薄膜光催化处理养鱼污水的方法，包括以下步骤：