[发明专利]通过光催化净化处理排放液，尤其是水性排放液的方法和设备

权利要求书

1.通过异质光催化净化处理包含至少一种污染物的排放液的方法，其中：

(a)使用和/或制备由待处理排放液和载有的光催化剂颗粒构成的悬浮液；

(b)在至少一个反应器中循环所述待处理排放液和载有的光催化剂颗粒的悬浮液：

–为液体提供至少一个入口和至少一个出口；

–和包含至少两个区域；

(c)在循环的所述悬浮液中扩散气泡流；

(d)利用照射装置进行光活化以降低污染物的含量；

(e)分离所述处理的排放液中的液相和固相；

(f)回收所述处理的排放液中的液相；

其特征在于：

i.气泡流只在两个区域之一中扩散：曝气区域；

ii.气泡流产生空气升力，其允许两个区域之间的内部循环以及全混流反应器(PSR)类型的流体力学性能,并且气泡流在反应器中确定均匀的组成，即，在液相中光催化剂和/或污染物的浓度均匀的组成；

iii.所述载有光催化剂颗粒的待处理排放液的悬浮液在反应器中以一定速度循环，使得所述悬浮液单元的循环时间Tc小于所述单元光催化氧化的特征降解时间Td。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，比例Tm/Td或达姆寇勒数，小于或等于1.0；Tm对应4Tc，其中Tc是所述悬浮液的单元在回路中的一轮循环时间，Td是所述单元光催化氧化的特征降解时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气泡流至少部分在包含照射装置和/或暴露于照射装置的区域中扩散。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包含至少一种以下模式：

–在两个区域中的至少一个设置照射装置；

–串联或并联使用几个反应器，以及设置为使每个反应器与至少一个照射装置相联；

–载有光催化剂颗粒的处理过的排放液在光催化处理步骤(d)和/或固/液分离步骤(e)中部分再循环；

–载有光催化剂颗粒的处理过的排放液悬浮液的至少部分在制备所述悬浮液的步骤(a)中再循环。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用管式反应器，其中两个区域被管状分隔物分开，从而分别限定了内部和外部两个圆柱环形区。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据步骤(d)的光活化是利用径向分布于外部圆柱环形区的照射装置进行的。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：

-在步骤(b)中，待处理悬浮液的回路循环按照外部区域中的上升运动和按照内部区域中的下降运动进行，和/或；

-在步骤(c)中，处于循环中的悬浮液中气泡流的扩散，至少部分在外部区域进行。

8.用于通过异质光催化净化处理排放液的设备，用于实施权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于所述设备包括：

-反应器(2)；

-照射装置(3)；

-用于使载有光催化剂颗粒(P)的待处理排放液(1)构成的悬浮液(5)投入循环的装置(4)；

-用于在处于循环的悬浮液(5)中扩散气泡流的装置(6)；

-用于分离处理过的排放液(1’)中液相(1”)和固相(P1)的装置(7)；

其特征在于：

1)所述反应器(2)包括至少两个区域，

2)所述照射装置(3)置于至少一个区域中，

3)设计并设置用于扩散的装置(6)，从而使得所述气泡流只在两个区域之一中扩散，并产生允许在两个区域之间再循环以及全混流反应器(PSR)类型的流体力学性能的空气升力，且在反应器中确定均匀的组成，即，在液相中光催化剂和/或污染物的浓度均匀的组成。