[发明专利]基于光催化氧化的废水降解方法及装置

说明书

本发明提供一种基于光催化氧化的废水降解方法，包括：利用调节池收集废水，并对调节池内的废水进行搅拌；对搅拌后的废水进行初级过滤预处理；将初级过滤预处理后的废水引至光催化反应室，并加入以二氧化钛为催化剂，以粉末活性炭为催化剂载体的黑颗粒，在高能紫外灯的照射下进行光催化反应以将含有有机物及无机污染物的废水降解为仅含无害物质与黑颗粒的混合液；将混合液收集至浓缩槽内停止光催化反应，并利用工艺泵使混合液在膜组件中形成湍流状态以使混合液完成固液分离，使混合液中的清水通过膜组件进入蓄水池，混合液中的黑颗粒留在浓缩槽循环利用，该方法实现了废水降解无废渣、无污泥，且可重复利用，不仅成本低，且出水水质高。

技术领域

本发明涉及环保领域，更为具体地，涉及一种废水降解方法，尤其涉及一种基于光催化氧化的废水降解方法及装置。

背景技术

随着我国经济建设的大规模进行，环保成为当下一大热点，在废水降解的深度处理中，通常存在两种处理方法，一种是臭氧活性碳法，另一种是Fenton法，关于臭氧活性碳法，臭氧设备电耗高、且其结合的活性炭系统吸附饱和后均需要再生和更换，因此，臭氧活性碳法耗资较高，限制了臭氧活性碳法的应用；关于Fenton法，一般在造纸行业的废水中广泛使用，但其会产生大量的废渣，对后期清洁生产和废渣处理都带来不便。

因此，亟需一种可减少耗资，减少废渣，提高废水降解效率的废水降解方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种基于光催化氧化的废水降解方法，以解决现有的臭氧活性碳法资较高，Fenton法会产生大量的废渣，对后期清洁生产和废渣处理都带来不便的问题。

本发明提供的基于光催化氧化的废水降解方法，其特征在于，包括：

利用调节池收集废水，并对所述调节池内的废水进行搅拌；

对搅拌后的废水进行初级过滤预处理，以过滤掉所述废水中的异物；

将初级过滤预处理后的废水引至光催化反应室，并加入以二氧化钛为催化剂，以粉末活性炭为催化剂载体的黑颗粒，在高能紫外灯的照射下进行光催化反应以将含有有机物及无机污染物的废水降解为仅含无害物质与黑颗粒的混合液；其中，所述黑颗粒总体积与所述废水总体积的比例区间为3％-5％；

将所述混合液收集至浓缩槽内停止光催化反应，并利用工艺泵使所述混合液在膜组件中形成湍流状态以使所述混合液完成固液分离，使所述混合液中的清水通过膜组件进入蓄水池，所述混合液中的黑颗粒留在所述浓缩槽中以循环利用。

优选地，所述初级过滤预处理为采用10微米精密过滤器进行的过滤处理。

优选地，在高能紫外灯的照射下进行光催化反应以将所述废水中的有机物及无机污染物降解为仅含无害物质与黑颗粒的混合液的过程中，

所述二氧化钛在所述高能紫外灯的照射下，所述二氧化钛中价带的电子获得光子的能量而越前至所述二氧化钛导带，形成光生电子(e-)，所述二氧化钛的价带相应地形成光生空穴(h+)；

所述光生空穴(h+)吸附至所述二氧化钛表面的有机物上，并氧化所述二氧化钛表面的有机物，或所述光生空穴(h+)先将所述二氧化钛表面的OH-和H₂O分子氧化成·OH自由基，所述·OH自由基氧化所述废水中的有机物及无机污染物，并将所述有机物及无机污染物矿化为无害物质；其中，

所述无害物质至少包括无机小分子、二氧化碳和水。

优选地，在高能紫外灯的照射下进行光催化反应的过程中：

向所述光催化反应室内曝气，以使所述黑颗粒处于悬浮状态，增加催化剂与水的接触面积；并采用气动泵向所述光催化反应室的前端鼓吹所述黑颗粒，以使所述催化反应室内维持预设的催化剂浓度。