用于有机废水处理的超声波‑光催化耦合装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于有机废水处理的超声波‑光催化耦合装置，包括壳体，壳体下部设有进水口，壳体上部设有出水口，出水口处设有止回阀，壳体内部中间设有紫外灯，紫外灯置于石英冷阱内，石英冷阱上部异侧分别设有冷凝水进口和冷凝水出口，石英冷阱内还设有曝气头，曝气头通过曝气管与曝气泵连接，石英冷阱外壁涂覆改性纳米TiO2薄膜，壳体的内壁与石英冷阱外壁之间的空间内填充负载改性纳米TiO2薄膜的多孔陶瓷球，壳体两侧外部及壳体底部均设有超声波发生器，超声波发生器与安装在壳体内部的超声波输出管相连。本实用新型专利技术结构简单，联合超声波技术与光催化氧化技术降解有机废水，降解效率高，处理效果突出。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于污水处理
，具体涉及一种用于有机废水处理的超声波-光催化耦合装置。
技术介绍
工业污水和生活废水中都含有大量的有机污染物，尤其是工业污水中含有大量的有毒、有害物质。目前，光催化氧化是处理高浓度有机废水的有效技术，光催化氧化技术以其氧化能力强、无二次污染、耗能低、操作简单等优点而受到国内外研究者的广泛重视，成为废水处理的有效方法，并已获得了一定的应用。但是，单纯使用光催化反应处理污水，偏低的催化效率也是制约该项技术发展的主要问题之一。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，超声波空化泡的崩溃所产生的高能量足以断裂化学键，空化泡崩溃产生氢氧基(OH)和氢基(H)，同有机物发生氧化反应，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。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-光催化耦合装置已迫在眉睫。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于有机废水处理的超声波-光催化耦合装置，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。为实现上述目的，本技术的一种用于有机废水处理的超声波-光催化耦合装置，包括壳体，所述壳体下部设有进水口，所述壳体上部设有出水口，出水口处设有止回阀，所述壳体内部中间设有紫外灯，所述紫外灯置于石英冷阱内，所述石英冷阱上部异侧分别设有冷凝水进口和冷凝水出口，所述石英冷阱内还设有曝气头，所述曝气头通过曝气管与曝气泵连接，所述石英冷阱外壁涂覆改性纳米TiO2薄膜，所述壳体的内壁与石英冷阱外壁之间的空间内填充负载改性纳米TiO2薄膜的多孔陶瓷球，所述壳体两侧外部及壳体底部均设有超声波发生器，所述超声波发生器与安装在壳体内部的超声波输出管相连。进一步地，所述超声波发生器的超声功率为0～1500W，超声频率为20～40kHz。进一步地，所述壳体内壁上涂覆有反射铝箔。进一步地，所述壳体底部还设有支撑脚，所述支撑脚采用不锈钢制成。本技术具有如下有益效果：(1)装置中设有石英冷阱，石英冷阱夹层中通入的冷凝水可以用来冷却紫外灯产生的热量，避免因水温过高影响降解率；(2)石英冷阱内设有曝气头，可向反应体系通入空气或纯氧，加快有机物的降解速率；(3)将改性纳米TiO2薄膜同时负载于石英冷阱外壁和多孔陶瓷球，增大了光催化剂的接触面积，提高了光催化氧化处理效率；(4)同时设置了超声波发生器，利用超声波与光催化产生的协同效果降解有机废水，大大提高降解率。附图说明图1为本技术的结构示意图；图中，1、壳体，2、进水口，3、出水口，4、止回阀，5、紫外灯，6、石英冷阱，7、冷凝水进口，8、冷凝水出口，9、曝气头，10、曝气管，11、曝气泵，12、陶瓷球，13、超声波发生器，14、超声波输出管，15、铝箔，16、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所示，本技术的一种用于有机废水处理的超声波-光催化耦合装置，包括壳体1，所述壳体1下部设有进水口2，所述壳体1上部设有出水口3，出水口3处设有止回阀4，所述壳体1内部中间设有紫外灯5，所述紫外灯5置于石英冷阱6内，本实施例中所述紫外灯5的底部设在石英冷阱6内，所述紫外灯5的顶部设在壳体1外，该紫外灯5的顶部通过电线与电源连接；所述石英冷阱6上部分别设有冷凝水进口7和冷凝水出口8，石英冷阱6夹层中通入的冷凝水可以用来冷却紫外灯产生的热量，避免因水温过高影响降解率。所述石英冷阱6内还设有曝气头9，所述曝气头9通过曝气管10与曝气泵11连接，曝气泵11可向反应体系通入空气或纯氧，加快有机物的降解速率。所述石英冷阱6外壁涂覆改性纳米TiO2薄膜，所述壳体1的内壁与石英冷阱6外壁之间的空间内填充负载改性纳米TiO2薄膜的多孔陶瓷球12，将改性纳米TiO2薄膜同时负载于石英冷阱6外壁和多孔陶瓷球12，增大了光催化剂的接触面积，提高了光催化氧化处理效率。所述壳体1两侧外部及壳体1底部均设有超声波发生器13，所述超声波发生器13与安装在壳体1内部的超声波输出管14相连。超声波发生器13产生超声波并通过超声波输出管14对壳体1内的废水进行处理，超声波一方面可持续清洗催化剂表面，保持催化活性，另一方面超声波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。所述超声波发生器的超声功率为0～1500W，超声频率为20～40kHz。为了使紫外线大量反射回壳体1内，提高光线的利用率，在所述壳体1内壁上涂覆有反射铝箔15。为了方便壳体1的安装与固定，所述壳体1底部还设有支撑脚16，所述支撑脚16用不锈钢制成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于有机废水处理的超声波‑光催化耦合装置，包括壳体(1)，所述壳体(1)下部设有进水口(2)，所述壳体(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)，所述壳体(1)内部中间设有紫外灯(5)，所述紫外灯(5)置于石英冷阱(6)内，所述石英冷阱(6)上部异侧分别设有冷凝水进口(7)和冷凝水出口(8)，所述石英冷阱(6)内还设有曝气头(9)，所述曝气头(9)通过曝气管(10)与曝气泵(11)连接，所述石英冷阱(6)外壁涂覆改性纳米TiO2薄膜，所述壳体(1)的内壁与石英冷阱(6)外壁之间的空间内填充负载改性纳米TiO2薄膜的多孔陶瓷球(12)，所述壳体(1)两侧外部及壳体(1)底部均设有超声波发生器(13)，所述超声波发生器(13)与安装在壳体(1)内部的超声波输出管(14)相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于有机废水处理的超声波-光催化耦合装置，包括壳体(1)，所述壳体(1)下部设有进水口(2)，所述壳体(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)，所述壳体(1)内部中间设有紫外灯(5)，所述紫外灯(5)置于石英冷阱(6)内，所述石英冷阱(6)上部异侧分别设有冷凝水进口(7)和冷凝水出口(8)，所述石英冷阱(6)内还设有曝气头(9)，所述曝气头(9)通过曝气管(10)与曝气泵(11)连接，所述石英冷阱(6)外壁涂覆改性纳米TiO2薄膜，所述壳体(1)的内壁与石英冷阱(6)外壁之间的空间内填充负载改性纳米TiO2薄膜的多孔陶瓷球(12)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张惠芳，万蕾，曹文平，张慧，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32