[实用新型]一种光催化处理器及其动态循环系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工农业污水处理光催化处理器，尤其涉及一种光催化处理器及其动态循环系统。

背景技术

随着经济的快速发展，污水中含有的难降解有害有机物越来越多，尽管已经有大量的污水处理设备应用于治理水污染，并且也取得了一定的治理效果；但随着污水量的增加和难降解有机物的种类增多，常规的污水处理技术如化学氧化法、生物化学处理法、物理化学法等在处理污水上存在很大的局限性，成本高、处理不彻底、达不到生活饮用水标准或者工农业污水向外排放的标准。

近年来，国内外关于利用高级氧化法技术治理工农业污水的应用性研究迅速发展，开发了适合于各种有害有机物的污水处理装置。其中，光催化氧化处理装置利用太阳光进行光催化反应，彻底处理污水中存在的一些有机物，对污水进行杀菌，且在反应过程中不会产生对人类身体有害的一些附加产物。光催化氧化技术治理污水的装置，其核心在于光催化处理器的结构设计。光催化处理器结构设计得是否合理直接影响光催化氧化技术在污水治理方面能否走向工业化，因此研制结构简单、操作方便、光利用率高及光催化剂性能能够得到充分发挥的光催化处理器是当前国内外相关领域的研究重点。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种结构简单、操作方便、光利用率高及光催化剂性能能够得到充分发挥的光催化处理器及其动态循环系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光催化处理器及其动态循环系统，包括光催化处理器、循环水泵、空气泵、回流杯和储液箱；所述光催化处理器，由传动装置、基板插槽框、冷却装置、气液混合装置部件组成；所述光催化处理器设有支架，支架内设有电动机，且支架底部设有基座；所述传动装置由电动机、输出轴、轴承座、角接触球轴承、搅拌轴、大齿轮、小齿轮、套筒和套杯组成，且传动装置外设于箱体内部的箱体底板上并由箱体侧板包围；所述气液混合装置采用由上筛板和下筛板组成的筛板式气液混合装置，是由上筛板、下筛板、玻璃容器、容器盖、密封盖、密封圈一、密封圈二、容器底板和轴承透盖组成；所述基板插槽框由下插槽、侧插槽、上插槽三部分组成，所述基板插槽框的数量为三个，每个基板插槽框呈三面体结构，在每个安装面可以方便地从上至下安装基板；所述冷却装置采用冷凝管与风扇的双重冷却系统，且氙灯设于冷凝管中间；所述光催化处理器与循环水泵、回流杯和空气泵均相连，且所述储液箱设于循环水泵与回流杯之间；所述循环水泵与光催化处理器之间设有流量计一，且所述循环水泵与流量计一之间设有止回阀一，所述流量计一与循环水泵之间设有调节阀一；所述光催化处理器与空气泵之间设有流量计二，且所述空气泵与流量计二之间设有调节阀二，所述光催化处理器与流量计二之间设止回阀二；所述光催化处理器与回流杯之间依次设有调节阀三和流量计三。

目前，国内研制的负载膜式光催化处理器大部分都停留在把膜镀在固定不动的载体上，如处理装置内壁、灯管外壁以及静止不动的较大面积的基板上。

本实用新型所述的光催化处理器设有三个基板插槽框，共九个安装面，增加了单位容器中能够镀的催化剂膜的面积；根据实际处理污水量的大小，基板插槽框可较方便地更改基板的安装数量。

双重冷却系统设计：目前光催化处理器大多只采用冷凝水冷却，而本实用新型设有冷凝管与风扇对放在人工光源的氙灯起到双重冷却作用，有效地延长了灯管的寿命。另外，氙灯设于冷凝管中间，可使氙灯发出的光被四周包围的反应液大量吸收，提高了光的利用率。

气液混合装置：气液混合装置采用由上筛板和下筛板组成的筛板式气液混合装置，能有效阻止空气压缩机送入的空气过快地经过需要处理的水体，利于空气中的氧气最大程度地溶于水体，并充分均匀地与水体混合，从而利于曝气和进行光催化反应。

一种光催化处理器及其动态循环系统的工作原理：工作时，电动机启动，使输出轴、大齿轮、小齿轮、搅拌轴运动，带动基板插槽框作旋转运动，一方面可以使安装在三个侧面的基板都能够受到光照，另一方面可起到搅拌器作用，既可使进入反应容器中的气体与反应溶液均匀混合，又可使反应溶液与基板上的催化剂动态接触，可起到减少固定膜式光催化处理器中由于反应液与催化剂膜之间的传质限制而降低反应速率的现象。

本实用新型一种光催化处理器及其动态循环系统的工作过程：储液容器中的反应溶液通过循环水泵，经调节阀、流量计、止回阀，到达光催化处理器，反应后经调节阀、流量计回到回流杯中，这样反应溶液在储液箱与光催化处理器间不停地循环流动，使反应溶液与镀膜的基板之间的接触处于动态接触状态，可以减少反应液与催化剂膜间的传质限制，提高光催化反应速率。