[实用新型]一种光催化降解水中污染物的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水处理设备领域，尤其涉及一种光催化降解水中污染物的装置。

背景技术

随着城市化加快，水污染的加剧，进行污水处理尤为迫切。常规的水处理装置多为在水厂中采用的大型污水处理装置，不适宜小水量的水处理，已经不能满足现在的污水处理需求，已有的小型水处理装置，有的技术已经落后，有的操作复杂，处理效果不容乐观。随着光催化方面研究的深入，光响应催化剂的效果有明显提升。

因此，如何在节约能源的情况下，有效的、有针对性的处理好小水量污水，研究出一种适宜的、高效的小水量处理装置就显得尤为重要。

光催化技术具有反应条件温和、能耗低、操作简便、能降解绝大多数有机物、可减少二次污染及可以用太阳光作为反应光源等突出优点，在难降解有机物、等处理中具有其他传统水处理工艺所无法比拟的优势，是一种极具发展前途的水处理技术,对太阳能的利用和环境保护有着重大意义。

公开号为CN202297233U的专利文献中，公开了一种新型光催化氧化装置，包括进水管和出水管，进水管和出水管之间通过管道依次连接有加药口、射流器和光催化氧化装置，还设置有石英管，石英管内设置有紫外线高压汞灯。使用时，经过预处理的水从进水管进入调节水质质量，从加药口往管道加入催化剂，通过射流器使药剂与水充分混合，射流器在光催化氧化前部还能在装置内部起到射流曝气和增氧的作用，进入光催化氧化装置，在紫外线高压汞灯的照射下，透过石英管使催化剂受激生成电子—空穴对，空穴分解催化剂表面吸附的水产生氢氧自由基，电子使其周围的氧还原成活性离子氧，从而具备极强的氧化—还原作用，将光催化剂表面的各种污染物摧毁。

上述实用新型通过将催化剂与污水充分混合后用紫外灯照射进行处理，这种方法有如下缺陷：由于污水中的污染物量很难确定，因此催化剂的添加量也就很难确定，如催化剂加入量过多直接导致污水二次污染，催化剂加入量过少则会导致污染物处理不彻底。

公开号为CN202297233U的专利文献中，公开了一种紫外光催化氧化污水处理器，包括紫外灯管、进水通道、出水通道、紫外处理室、网状板、防水灯座和二氧化钛涂层，其中进水通道、紫外处理室、出水通道依次连接，网状板位于进水通道与紫外处理室之间，其上设置有通孔，网状板朝向紫外处理室的一面上安装有防水灯座，紫外灯管安装在防水灯座上，二氧化钛涂层位于进水通道、出水通道、紫外处理室、网状板的内表面的表层。该实用新型结构复杂，更换催化剂涂层很不方便，在使用时，污水中的一些悬浮污染物仅通过催化剂涂层很难处理。

因此，如何能够对现有光催化降解水中污染物的装置进行改进，是本领域技术人员有待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种光催化降解水中污染物的装置，使用方便，解决了现有技术中处理污染物范围较小的问题，提高了光催化效率，同时还保证了反应装置的可重复操作性。

一种光催化降解水中污染物的装置，包括反应槽以及作为催化光源的紫外灯管，其特征在于，所述紫外灯管立置于反应槽中，所述紫外灯管周围挂有若干条活性炭链，所述活性炭链由若干活性炭簇经长纤维串连而成，所述活性炭簇是由若干活性炭颗粒通过支撑杆连接形成的空心球状结构，活性炭颗粒表面有光催化剂涂层。

本实用新型在使用时，将活性炭链悬挂在紫外灯管的周围，在紫外光的照射下，进行光催化反应以降解水中污染物，活性炭颗粒本身还可起到协同吸附的作用，增强了装置对污水中重金属与有机污染物以及悬浮污染物的吸附和协同降解效果，扩大了处理污染物的范围和能力；活性炭簇为空心球状结构，活性炭颗粒之间的空隙还可形成通道，利于污水通过而不会影响降解速度；另外，当光催化剂由于使用多次而导致催化效果不明显时，可拆下活性炭链进行更换，使用方便，同时保证了反应装置的可重复操作性。

使用时可根据处理水量以及污染物浓度的不同，通过适当调整活性炭链的数量来达到最佳的污染物降解效果。

使用时还可根据反应槽深度，通过适当调整长纤维的长度以及活性炭簇的个数来改变活性炭链的长度，从而可以保证装置在不同情况下的污水处理效果。

考虑到污染物降解效率以及光催化剂的利用率，所述反应槽内喷涂光催化剂的活性炭链为4-8条，其中，每条活性炭链由15-20个活性炭簇串连而成。

为了防止紫外灯管与水接触导致漏电，优选的，所述紫外灯管的外部罩有保护管。

优选的，所述紫外灯管与作为电源的太阳能电池相连。使用时，通过太阳能电池电池为紫外灯管供电，紫外光与太阳光共同照射到光催化剂表面，提高了光催化的效率。