[发明专利]一种丝网型TiO2纳米材料光电催化处理有机废水的工艺

权利要求书

1.一种丝网型TiO₂纳米材料光电催化处理有机废水的工艺，其特征在于，提供一种基于光电催化的降解有机废水的深度处理装置，对废水进行多重循环降解，多层丝网型光催化材料均分在处理装置腔体中作为工作电极，石墨电极作为对电极，其中丝网型光催化材料与直流电源的正极相连，石墨电极与直流电源的负极相连，阳极板采用丝网型光催化材料，阴极板采用石墨板；装置内包含的光催化材料将其分为均等的多个光催化间隔，每一层丝网型光催化材料是钛(Ti)丝网的丝上覆盖生成一层TiO₂纳米管阵列，丝网型光催化材料同时可以作为过滤装置起到过滤水中大颗粒杂质的作用；有机废水首先经入水口接触第一层丝网型光催化材料，在直流电和紫外光源的协同作用下进行光电催化反应，光生电子通过外电路到达对电极上并和O₂反应生成超氧自由基，超氧自由基能降解水中有机物；同时光生空穴能直接氧化有机污染物，从而达到深度处理废水的目的；紫外光源对称居中固定在每两层丝网型光催化材料之间，保证废水在装置中只能通过光催化材料到达出水口；通过右侧水泵导流，一次处理的废水通过第一层丝网型光催化材料的孔隙后，依次与接下来的丝网型光催化材料接触，通过光电催化降解剩余有机污染物，经过多次处理的废水经水泵驱动通过右侧的出水口排出。

2.根据权利要求1所述的一种基于丝网型TiO₂纳米管阵列光电催化深度处理有机废水的工艺，其特征在于，所述光电催化降解有机废水的深度处理装置中，光电催化通过2~5层丝网型光催化材料来进行，并且可以通过调节水泵来控制废水的流速。

3.根据权利要求1所述的一种丝网型TiO₂光催化材料光电催化处理有机废水的工艺，其特征在于，所述光催化材料的孔径为0.1~0.3毫米。

4.根据权利要求1所述的一种丝网型TiO₂光催化材料光电催化处理有机废水的工艺，其特征在于，光催化材料为80~300目的Ti丝网，在Ti丝网上通过化学刻蚀或阳极氧化的方法表面覆盖TiO₂纳米管阵列。

5.根据权利要求4所述的一种丝网型TiO₂光催化材料光电催化处理有机废水的工艺，其特征在于，在Ti丝网上制备的TiO₂纳米管阵列的管径在300纳米内。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种丝网型TiO₂光催化材料光电催化处理有机废水的工艺，其特征在于，阳极板和阴极板之间通0.1V~2V的直流电。

7.根据权利要求1-5所述的一种丝网型TiO₂光催化材料光电催化处理有机废水的工艺，其特征在于，所述阴极板的石墨电极可换成铂电极。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种丝网型TiO₂光催化材料光电催化处理有机废水的工艺，其特征在于，光电催化作用产生的羟基自由基、氧气、原位氧可作为光催化反应的重要活性因子被直接利用到光催化反应中，同时，光催化反应所产生的载流子、电荷等中间产物可以被电催化所利用，加快了电催化反应的效率。