[发明专利]含Cr(VI)废水光化学处理装置和方法

说明书

含Cr(VI)废水光化学处理装置和方法，前述含Cr(VI)废水光化学处理装置包括蛇形管、光源和光源控制系统，在蛇形管的弯曲段开设导光孔，在蛇形管的直段开设两个间隔一段距离的监测孔并安装光线感应装置；于光化学反应开始时，调节光源功率使监测孔处的光照强度处在预设范围之内，在光化学反应过程中，根据监测孔与导光孔的距离、两个监测孔之间的距离以及所检测到两个监测孔处的光照强度变化情况来计算当前较反应开始时因沉积物覆盖状况变化所导致的监测孔处光照强度上升或下降值，并据此调节光源的功率，使监测孔处光照强度保持在预设范围之内。上述含Cr(VI)废水光化学处理装置较传统光化学反应装置整体功效与工作可靠性更高，更适合推广应用。

技术领域

本发明涉及重金属废水处理技术领域，特别涉及一种含Cr(VI)废水光化学处理装置和方法。

背景技术

铬一般以Cr(VI)（六价铬）和Cr(III)（三价铬）两种较稳定的价态存在，其中Cr(VI)是一种剧毒的重金属污染物，含Cr(VI)废水的处理技术很多，其中，光催化法是在光的辐射下，利用光催化剂催化Cr(VI)还原为Cr(III)，然后通过调节pH形成沉淀去除Cr(VI)。光催化法去除Cr(VI)被认为是一种具有发展前景、节能环保的绿色处理方法。

现有的光化学反应设备大多类似于中国专利文献CN107073433A中图1所示的结构，即在反应槽中心处设置透明套管，于透明套管内再设置整体呈长条形的光源。目前利用光催化法去除工业污水中Cr(VI)时，也会用到类似于上述结构的光化学反应设备。由于光源被集中设置在反应腔中心处，而污水成分多元，在反应初期透明度较差，反应腔中心与边缘处的光照强度差异明显，为保证边缘处光照强度达到反应要求，只能提高光源的发光功率，这样反过来又会导致反应腔中心处光照强度过高，而光照强度过高有时反而会导致光化学反应效率降低且浪费能源，设备总体功效偏低。另外，随着污水反应过程的持续进行，在透明套管表面还会逐渐形成一层沉积物，导致套管透光率下降，对于工业化生产设备而言，其反应槽不可能像实验仪器一样采用透明玻璃制作而成，工人往往难以直接观察到套管表面沉积物附着情况，容易出现沉积物清理不及时导致反应效果降低的情况，因此，传统设备在光化学反应过程中的工作可靠性也有待提高。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种功效与工作可靠性更高的含Cr(VI)废水光化学处理装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种含Cr(VI)废水光化学处理装置，包括光化学反应单元、光源和光源控制系统，所述光化学反应单元包括蛇形管，所述蛇形管的两端开口，所述光源设置在蛇形管的外部，所述蛇形管包括成排平行设置的直管以及相应数量用于将直管按顺序依次连接的U形弯管；

在所述U形弯管的弯曲段的外弧面上开设有导光孔，在所述导光孔处设有用于将光源与蛇形管内的反应液隔离开来的第一透明隔离部件，所述光源发出的光线经第一透明隔离部件射入蛇形管，在某些直管的侧壁上同时开设有第一监测孔和第二监测孔，所述第一监测孔与第二监测孔在相应直管的轴线方向上间隔有一段距离，于所述第一监测孔和第二监测孔处设有第二透明隔离部件，在所述第二透明隔离部件的外侧安装有用于检测该处光照强度的光线感应装置，通过所述第二透明隔离部件将光线感应装置与蛇形管内的反应液隔离开来；

在对含Cr(VI)废水进行光化学处理时，于光化学反应刚开始时，调节所述光源的功率使第一监测孔处的光照强度处在预设范围之内，在光化学反应过程中，籍由所述光源控制系统根据第一监测孔与导光孔的距离、位于同一根直管上的第一监测孔和第二监测孔的间隔距离以及第一监测孔和第二监测孔处光线感应装置所检测到的光照强度变化情况来计算当前较反应刚开始时因沉积物覆盖状况变化所导致的第一监测孔处光照强度上升或下降值，并根据所述当前较反应刚开始时因沉积物覆盖状况变化所导致的第一监测孔处光照强度上升或下降值来调节光源的功率，使所述第一监测孔处的光照强度保持在预设范围之内。

其中，所述光源包括发光器件以及与发光器件相连的第一导光光纤，通过所述第一导光光纤将发光器件发出的光传导至导光孔并经第一透明隔离部件射入蛇形管内。