[实用新型]一种光催化-膜分离耦合工艺装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光催化氧化技术及其膜分离相关设备领域，尤其涉及光催化-膜分离耦合工艺装置。

背景技术

近年来，随着工业和经济的发展，许多含有难以生物降解的有毒物质的排放水不断进入环境，给工农业生产、人民生活和人体健康带来很大危害，如何有效地处理这些被环境污染的水成为环境领域的热点。

光催化氧化技术是一种新型的水污染治理技术，具有高效、节能、适用范围广等特点，常用来处理难生物降解的有机物，具有广泛的应用前景。其中，光催化剂的使用有两种形式：一是固定于载体上，二是悬浮分散在溶液中。对于负载型催化剂来说，污染物到达催化剂表面的质量传递过程受到限制，从而使得光催化效率降低。悬浮态催化剂分布均匀，表面积较大，催化效率更高；但细小的光催化剂微粒不易为传统的分离技术分离回收，重复利用率低，排出液易产生二次污染，严重限制了其应用。

膜分离技术是近些年迅速发展起来的一种新型分离净化技术。在水处理过程中，通过膜表面的微孔截留作用来达到分离浓缩水中污染物的目的，膜分离过程中一般无相变和二次污染，可在常温下连续操作，具有能耗低、设备体积小、操作方便等优势。然而，膜污染问题导致膜通量下降，并缩短膜的使用寿命，尽管控制膜污染措施取得了一定的研究进展，但仍是膜分离技术发展的主要瓶颈。

光催化氧化技术和膜分离技术有各自的优势，但也存在各自的不足，在水处理行业将二者结合应用的案例较少，光催化-膜分离耦合技术还不够成熟。因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种光催化-膜分离耦合工艺装置，使其在分离净化含有难降解有机物的水体时，既能快速高效分离净化水体，又能控制膜污染问题。

为此，本实用新型提供如下技术方案：

一种光催化-膜分离耦合工艺装置，包括：上模、光催化单元、膜分离组件，所述光催化单元包括：石英玻璃、石英玻璃压板和紫外辐照灯，所述紫外辐照灯用于提供杀菌消毒和光催化降解的紫外光源；所述上模的上端面中心位置设置有凹槽，用以固定所述石英玻璃；所述石英玻璃压板将所述石英玻璃固定于所述上模上端面；所述膜分离组件包括：分离膜、分离膜支撑板和塑料筛网；所述分离膜支撑板固定于所述上模的下方，所述分离膜位于分离膜支撑板和上模之间，所述塑料筛网位于所述分离膜和分离膜支撑板之间。

进一步的，所述上模的侧面设置有进水口和浓水出口。

进一步的，所述分离膜支撑板中间设置有产水通孔。

进一步的，所述分离膜支撑板的侧面设置有产水出口。

进一步的，所述上模和所述分离膜支撑板之间设置有密封圈。

进一步的，所述上模与所述分离膜支撑板通过螺栓固定。

进一步的，所述上模与分离膜支撑板均为聚四氟乙烯板，所述石英玻璃压板为不锈钢板。

进一步的，所述光催化-膜分离耦合工艺装置还包括：流体循环系统，所述流体循环系统包括循环水泵、压力表、旁路阀门、压力调节阀、水槽、管路，所述循环水泵通过管路与所述水槽和所述压力表相连接，所述旁路阀门通过管路与所述水槽和循环水泵相连接，所述压力表通过管路与所述进水口相连接，所述浓水出口通过管路依次连接所述压力调节阀和水槽；所述产水出口通过管路与水槽相连接。

进一步的，所述流体循环系统还包括：流量计，所述流量计包括第一流量计和第二流量计，所述第一流量计设置于所述压力调节阀和水槽之间的管路上；所述第二流量计设置于所述产水出口和水槽之间的管路上。

进一步的，所述紫外辐照灯的外侧设置有防护装置。

本实用新型的光催化-膜分离耦合工艺装置，将光催化和膜分离技术有机结合，既能解决光催化技术中光催化剂回收难的问题，又可以解决或者缓解膜污染问题；从而大大提高水处理的效率，而且本实用新型光催化-膜分离耦合装置造型美观、使用方便，适用于光催化-膜分离技术的研究及应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种光催化-膜分离耦合工艺装置的示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种光催化-膜分离耦合工艺装置的A-A面剖视图。

图3为本实用新型实施例提供的一种光催化-膜分离耦合工艺装置的B-B面剖视图。