[发明专利]一种用于处理有机废水的光催化装置

说明书

技术领域

本发明属于环境保护中污水处理技术领域，具体涉及一种用于处理有机废水的装置。

背景技术

传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题，污水治理一直得不到好的解决。纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这一难题。光化学及光催化氧化法是目前研究较多的一项高级氧化技术。所谓光催化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射，受激产生分子激发态，然后会发生化学反应生成新的物质，或者变成引发热反应的中间化学产物。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。研究表明，目前有多种半导体纳米材料能处理多种有毒化合物，可以将水中的烃类、卤代烃、酸、表面活性剂、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂、木材防腐剂和燃料油等很快地完全氧化为CO₂、H₂O等无害物质。但到目前为止纳米光催化材料技术仍未在废水处理方面得到广泛应用，主要是因为纳米颗粒分离困难，没有简单适用的处理设备。

通过纳米颗粒在载体表面负载，可以解决颗粒分离的问题。但负载有纳米颗粒的载体浸泡于水中的时候，激发光必须透过较厚（往往是数厘米以上）的溶液才能照射到催化剂上。而事实上，无论是在紫外光区还是可见光区，有机物溶液（尤其是带色有机物废水）都会有不同程度的光吸收，这势必会引起激发光不同程度的光损失，使得到达催化剂表面的光强度下降，从而使得光生电子和空穴的产率下降，最终使得污染物的降解效率降低。

臭氧发生器所产生的臭氧，通过气水接触设备扩散于待处理水中，通常是采用微孔扩散器、鼓泡塔或喷射器、涡轮混合器等。臭氧的利用率要达到90%以上是比较困难的，如果不充分利用，剩余臭氧还需要继续处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于处理有机废水的光催化装置，能充分利用光能，大大提高光催化效率。

本发明采用的技术方案是：本发明具有多层上下平行布置的方形的水平玻璃腔室，上下相邻两个水平玻璃腔室的一侧通过一个方形的垂直玻璃腔室7相连接并连通组成一个封闭的U型方管道，所有的U型方管道首尾封闭相连接且连通，在最上一层水平玻璃腔室的左侧开有出口，最下一层水平玻璃腔室的右侧开有进口；每两层水平玻璃腔室之间的间隙处布置一水平的LED平板灯，每层水平玻璃腔室内设有若干个曝气头3，每个曝气头的表面负载有磷酸银催化剂，所有的曝气头通过空心管相互连接，空心管中通入臭氧气体。

每层水平玻璃腔室内的若干个曝气头呈水平的阵列式布置，空心管逐个穿过并连接于每个曝气头，在每个连接处都开有一个小孔，臭氧气体通过每个曝气头扩散出来。

本发明与现有技术相比具有的优点是：（1）光效率大大提高；（2）将臭氧氧化和光催化处理融为一体，协同处理效果明显；（3）装置体积小，结构紧凑；（4）能有效利用臭氧，经过U型方管道多次折返，增加气液传递效率。

附图说明

图1是本发明一种用于处理有机废水的光催化装置的主视示意图；

图2是图1去掉LED平板灯后的立体结构示意图；

图3是图2中空心管和曝气头连接结构放大示意图；

图中：1.进口；2.空心管；3.曝气头；4.LED平板灯；5.出口；6.水平玻璃腔室；7.垂直玻璃腔室。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明具有多层上下平行布置的水平玻璃腔室7，每两层水平玻璃腔室7之间都有相等的间隙，每个水平玻璃腔室7均呈方形，上下相邻两个水平玻璃腔室7的一侧通过一个垂直玻璃腔室7相连接并连通，垂直玻璃腔室7也呈方形。上下相邻两个水平玻璃腔室6通过一个垂直玻璃腔室7相连通后组成一个封闭的U型方管道，所有的U型方管道再首尾封闭相连接且相连通，仅在最上一层水平玻璃腔室6的左侧开有出口5，在最下一层水平玻璃腔室6的右侧开有进口1。

在每两层水平玻璃腔室6之间的间隙处布置一水平的LED平板灯4，在最上一层水平玻璃腔室6的上方也布置一水平的LED平板灯4，在最下一层水平玻璃腔室6的下方也布置一水平的LED平板灯4。LED平板灯4为光催化提供光源。