一种超声波协助光催化降解有机废水的装置，包括桶体，桶体上设有进水口和出水口，出水口处设有止回阀，桶体内部设有不锈钢丝网，不锈钢丝网内设有石英套管，石英套管内设有紫外灯，不锈钢丝网上负载纳米二氧化钛膜，在不锈钢丝网与桶体内壁之间的空间内设有负载纳米二氧化钛膜的多孔陶瓷球，桶体内还设有搅拌轴，搅拌轴穿过石英玻璃套管中心和不锈钢丝网，搅拌轴外部设有防水罩管，搅拌轴上部与电机相连，搅拌轴底部设有搅拌叶，桶体底部还设有与空气压缩机连接的布气板，桶体内壁上设有超声波换能器，超声波换能器与超声波发生器连接。本实用新型专利技术结构简单，利用超声波技术协助光催化技术降解有机废水，降解率大大提高，达到净化废水的效果。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于污水处理
，具体涉及一种超声波协助光催化降解有机废水的装置。
技术介绍
近年来，以半导体TiO2为光催化剂的多相光催化氧化技术应用于废水处理受到广泛的关注，与其它废水处理方法相比较，该方法具有反应条件温和、二次污染小、成本低等优点。光催化氧化技术能够有效地破坏许多结构稳定的生物难降解污染物，几乎可以将所有污染物降解为CO2、H2O等小分子。但是光生电子-空穴极易复合、量子化效率和能量利用率偏低、反应速率慢等缺点仍未能很好的解决，制约了该方法应用于大规模工业化生产中。超声波技术近年来逐渐成为广大环境工作者关注的焦点之一。在有机废水处理过程中，超声波的空化作用对有机物有很强的降解能力，且降解速度很快，超声波发生空化作用时，在极短时间内形成大量微小气泡，生成的气泡瞬间崩溃并释放能量，产生局部的瞬时高温、高压和高速冲流，这些极端的状态导致溶液中氧气分子和水分子中化学键的断裂，形成具有强氧化性的·H和·OH等自由基，进而有助于·OH等浓度的增大，从而提高水中有机污染物的降解效率；另一方面，超声波辐射所产生的机械效应(质点震动、加速度和等力学量)可以加速降解产物从催化剂表面分离，使得更多失活性位表面得到再生，从而提高催化剂的活性和使用寿命。利用超声波协助光催化技术处理有机废水，发挥二者的协同作用，则可大大提高污水降解效果。开发一种结构简单、高效节能的超声波协助光催化降解有机废水的装置已迫在眉睫。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种超声波协助光催化降解有机废水的装置，利用超声波与光催化产生的协同效果降解有机废水，结构简单，降解效率高，降解效果好。为实现上述目的，本技术的一种超声波协助光催化降解有机废水的装置，包括桶体，桶体下部设有进水口，桶体上部设有出水口，出水口处设有止回阀，桶体内部设有不锈钢丝网，所述不锈钢丝网内设有石英套管，所述石英套管内设有紫外灯，所述紫外灯均匀分布在石英玻璃套管的环形空间内，所述紫外灯的底部设在石英套管内，所述紫外灯的顶部伸出桶体外，所述紫外灯的顶部通过电线与电源连接，所述不锈钢丝网上负载纳米二氧化钛膜，在不锈钢丝网与桶体内壁之间的空间内填充有负载纳米二氧化钛膜的多孔陶瓷球，所述桶体内还设有搅拌轴，所述搅拌轴穿过石英玻璃套管中心和不锈钢丝网，搅拌轴外部设有防水罩管，搅拌轴上部与电机的输出轴相连，搅拌轴底部设有搅拌叶，所述桶体底部还设有布气板，所述布气板与空气压缩机连接，在布气板与空气压缩机之间的管路上依次设有流量计、阀门和压力表，所述桶体内壁上设有超声波换能器，所述超声波换能器与设置在桶体外的超声波发生器连接。进一步地，所述紫外灯的波长采用365nm或254nm。进一步地，所述桶体内壁上涂覆有反射铝箔。进一步地，所述桶体底部还设有支撑脚。本技术具有如下有益效果：(1)纳米二氧化钛催化剂同时负载在不锈钢丝网和多孔陶瓷球上，大大增加了催化剂与废水的接触面积，提高了催化效率；(2)装置内设有布气板和搅拌叶，曝气和搅拌加快了废水流动，促进与催化剂的充分接触，提高光催化反应效率；(3)设置了超声波发生器，能够产生超声波，且该超声波能够作用于废水，废水受到超声波强烈的作用，从而发生瞬间的高温、高压与空化效应，废水中的有机大分子物质的化学键破碎、离解断键，从而形成小分子或者离子，此时氧化剂和催化剂能够迅速地充分地与上述小分子和离子混合，在超声波与光催化的协同作用下，大大提高降解率，达到净化废水的效果。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为图1中桶体内部结构的俯视图；图中，1、桶体，2、进水口，3、出水口，4、止回阀，5、不锈钢丝网，6、石英套管，7、紫外灯，8、陶瓷球，9、搅拌轴，10、防水罩管，11、电机，12、搅拌叶，13、布气板，14、流量计，15、阀门，16、压力表，17、空气压缩机，18、超声波换能器，19、超声波发生器，20、铝箔，21、支撑脚。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。如图1和图2所示，本技术的一种超声波协助光催化降解有机废水的装置，包括桶体1，桶体1下部设有进水口2，桶体1上部设有出水口3，出水口3处设有止回阀4，桶体1内部设有不锈钢丝网5，所述不锈钢丝网5内设有石英套管6，所述石英套管6内设有紫外灯7，所述紫外灯7均匀分布在石英玻璃套管6的环形空间内，所述紫外灯7的底部设在石英套管6内，所述紫外灯7的顶部伸出桶体1外，所述紫外灯7的顶部通过电线与电源连接，所述不锈钢丝网5上负载纳米二氧化钛膜，在不锈钢丝网5与桶体1内壁之间的空间内填充有负载纳米二氧化钛膜的多孔陶瓷球8；使用时打开石英玻璃套管6中的紫外灯7，通入废水，启动搅拌装置，环形空间中的紫外灯7透过石英玻璃套管6为负载在不锈钢丝网5和多孔陶瓷球8表面的催化剂提供合适的光照，且催化剂负载在不锈钢丝网上5和多孔陶瓷球8的表面，增大了催化剂与废水的接触面积，提高了催化效率。所述桶体1内还设有搅拌轴9，所述搅拌轴9穿过石英玻璃套管6中心和不锈钢丝网5，搅拌轴9外部设有防水罩管10，搅拌轴9上部与电机11的输出轴相连，搅拌轴9底部设有搅拌叶12；搅拌叶12对废水的搅拌加快了废水的流动速度，使废水净化更加彻底，加快催化的进度。所述桶体1底部还设有布气板13，所述布气板13与空气压缩机17连接，在布气板13与空气压缩机17之间的管路上依次设有流量计14、阀门15和压力表16；通过空气压缩机17不断地往桶体1内输送空气，提高催化剂的催化效率。所述桶体1内壁上设有超声波换能器18，所述超声波换能器18与设置在桶体外的超声波发生器19连接；超声波发生器19产生超声波并通过超声波换能器18对桶体1内的废水进行处理，超声波一方面能将水体中有害有机物转变成CO2、H2O、无机离子或比原有机物毒性小易降解的有机物，提高降解率，另一方面超声波可持续清洗催化剂表面，使更多失活性位表面得到再生，从而提高催化活性和使用寿命。作为优选，所述紫外灯7的波长采用365nm或254nm；通过更换不同波长的紫外光达到不同的催化效果。为了使紫外线大量反射回桶体1内，提高光线的利用率，在所述桶体1内壁上涂覆有反射铝箔20。为了方便装置的安装与固定，所述桶体1底部还设有支撑脚21。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超声波协助光催化降解有机废水的装置，包括桶体(1)，所述桶体(1)下部设有进水口(2)，所述桶体(1)上部设有出水口(3)，其特征在于，出水口(3)处设有止回阀(4)，所述桶体(1)内部设有不锈钢丝网(5)，所述不锈钢丝网(5)内设有石英套管(6)，所述石英套管(6)内设有紫外灯(7)，所述紫外灯(7)均匀分布在石英玻璃套管(6)的环形空间内，所述紫外灯(7)的底部设在石英套管(6)内，所述紫外灯(7)的顶部伸出桶体(1)外，所述紫外灯(7)的顶部通过电线与电源连接，所述不锈钢丝网(5)上负载纳米二氧化钛膜，在不锈钢丝网(5)与桶体(1)内壁之间的空间内还填充有负载纳米二氧化钛膜的多孔陶瓷球(8)，所述桶体(1)内还设有搅拌轴(9)，所述搅拌轴(9)穿过石英玻璃套管(6)中心和不锈钢丝网(5)，搅拌轴(9)外部设有防水罩管(10)，搅拌轴(9)上部与电机(11)的输出轴相连，搅拌轴(9)底部设有搅拌叶(12)，所述桶体(1底部还设有布气板(13)，所述布气板(13)与空气压缩机(17)连接，在布气板(13)与空气压缩机(17)之间的管路上依次设有流量计(14)、阀门(15)和压力表(16)，所述桶体(1)内壁上设有超声波换能器(18)，所述超声波换能器(18)与设置在桶体外的超声波发生器(19)连接。...
【技术特征摘要】
1.一种超声波协助光催化降解有机废水的装置，包括桶体(1)，所述桶体(1)下部设有进水口(2)，所述桶体(1)上部设有出水口(3)，其特征在于，出水口(3)处设有止回阀(4)，所述桶体(1)内部设有不锈钢丝网(5)，所述不锈钢丝网(5)内设有石英套管(6)，所述石英套管(6)内设有紫外灯(7)，所述紫外灯(7)均匀分布在石英玻璃套管(6)的环形空间内，所述紫外灯(7)的底部设在石英套管(6)内，所述紫外灯(7)的顶部伸出桶体(1)外，所述紫外灯(7)的顶部通过电线与电源连接，所述不锈钢丝网(5)上负载纳米二氧化钛膜，在不锈钢丝网(5)与桶体(1)内壁之间的空间内还填充有负载纳米二氧化钛膜的多孔陶瓷球(8)，所述桶体(1)内还设有搅拌轴(9)，所述搅拌轴(9)穿过石英玻璃套管(6)中心和不锈钢丝网(5)，搅拌轴(9)外部设有防水罩...
【专利技术属性】
技术研发人员：张惠芳，孙玲，项玮，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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