[实用新型]一种光催化污水处理装置

说明书

本实用新型公开了一种光催化污水处理装置，包括箱体，所述箱体内设置有光源、光源温度调控单元、混合单元和光催化反应单元，所述光源为紫外光或可见光灯柱，所述光源温度调控单元包括石英冷阱，所述光催化反应单元包括螺旋石英玻璃管，所述螺旋石英玻璃管设置有进水口和出水口，所述紫外光或可见光灯柱外面套设有所述石英冷阱，所述石英冷阱外设置有螺旋石英玻璃管，所述混合单元包括超声波洗涤器，用于将箱体内的污水和光催化混合均匀。该光催化污水处理装置处理效果好，对有机污染物的去除率可达90％以上，并且该装置结构简单，适应性广，可应用于污水中所有有机污染物的净化处理。

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种光催化污水处理装置。

背景技术

随着经济不断发展，人口增长，特别是我国经济高速发展的今天，效益创造的同时，也创造出了种种污染，水资源紧缺已成为制约我国进一步发展的限制因素。为了实现可持续发展，污水的资源化回收利用成为实现这一目标的关键。现有的污水处理技术大部分是利用活性淤泥的生物降解法，这种方法处理的污水出水水质具有一定的局限性，且耗材成本高。

1976年，J.H.Carry等报道了以TiO₂为催化剂在紫外光照射下，发生光催化氧化作用使难降解有机化合物多氯联苯脱氯。此后，光催化作为一种处理水的方法引起了广泛的重视。它采用半导体材料(一般为锐钛型TiO₂)作催化剂。半导体粒子具有能带结构，一般由填满电子的低能价带(v alenceband,VB)和空的高能导带(conduct ion band,CB)构成，价带和导带之间存在禁带。当用能量等于或大于禁带宽度(Eg)的光照射半导体时，价带上的电子(e-)被激发跃迁到导带，在价带上产生空穴(h+)，并在电场作用下，分离并迁移到粒子表面。光生空穴具有极强的得电子能力，将其表面吸附的OH^-和H₂O分子氧化成自由基·OH，再由·OH无选择地将有机物氧化，最终降解为CO₂和H₂O简单的无机物。工业或生活污水中通常含有一定量的单一或多种有机污染物(例如含农药、医用药品等)，通过光催化污水处理设备和相应光催化剂的降解，使污水中的有机污染物得到去除，达到国家污水排放标准或生活用水标准。

现有技术中应用较为广泛的光催化污水处理装置是一种间歇式圆柱型光反应器，其外部为一圆柱状的玻璃容器，容器上侧有采样口，底部有通气管。作为光源的紫外汞灯垂直挂在容器中央，汞灯外套有石英或玻璃管，冷凝水由此通过用来保持反应在恒温下进行。催化剂和反应溶液的悬浮液在U型管和玻璃容器之间进行反应。但是这种装置不但需要大量的催化剂来支持连续的运转，而且需要将催化剂从流动相中分离出来，这就使得处理过程过于复杂，同时增加了经济成本，处理效果也不好。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种光催化污水处理装置，该光催化污水处理装置处理效果好，对有机污染物的去除率可达90％以上，并且该光催化污水处理装置结构简单，适应性广，可应用于污水中所有有机污染物的净化处理。

基于上述目的，本实用新型提供了一种光催化污水处理装置，包括箱体，所述箱体内设置有光源、光源温度调控单元、混合单元和光催化反应单元，所述光源为紫外光或可见光灯柱，所述光源温度调控单元包括石英冷阱，可通过控制石英冷阱中冷凝水的流量或流速从而调控光源照射到光催化反应单元的温度，所述光催化反应单元包括螺旋石英玻璃管，所述螺旋石英玻璃管设置有进水口和出水口，所述紫外光或可见光灯柱外面套设有所述石英冷阱，所述石英冷阱外设置有螺旋石英玻璃管，所述混合单元包括超声波洗涤器，用于将所述箱体内的污水和光催化剂混合均匀及光催化污水处理完成后螺旋石英玻璃管污垢的清洗。

在本实用新型的其中一个实施例中，所述光催化反应单位为一个或多个，当为多个光催化反应单元时，可将多个光催化反应单元串联或并联。

在本实用新型的其中一个实施例中，所述石英冷阱为双层U型石英冷阱，并设置有冷凝水进口和冷凝水出口。