应用TiO2光触媒载体净水装置及TiO2光触媒载体的制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种应用TiO2光触媒载体水处理装置及TiO2光触媒载体的制备方法，该装置包括外壳体，外壳体为设置有进水口和出水口的容腔结构，在外壳体内等间隔平行设置有多组TiO2载体模块层，在每组所述TiO2载体模块层外均设置有紫外灯催化氧化系统。本发明专利技术的TiO2光触媒载体设置在不锈钢边框和不锈钢网内构成TiO2载体模块单元，多个TiO2载体模块单元依次接连设置在TiO2载体模块支架上，构成TiO2载体模块层，多层TiO2载体模块层等间隔设置构成整个的TiO2载体体系，这样的结构设置使得TiO2光触媒载体在水中均匀分布，TiO2光触媒易分离，使得TiO2载体模块层光能转化效率大幅度提升。

Preparation of TiO2 photocatalyst carrier water purification device and TiO2 photocatalyst carrier

The invention relates to a water treatment device using a titanium dioxide photocatalyst carrier and a preparation method of a titanium dioxide photocatalyst carrier. The device comprises a shell body which is a cavity structure with a water inlet and a water outlet, and a plurality of titanium dioxide carrier module layers are arranged in parallel at equal intervals within the outer shell, and each of the titanium dioxide carrier module layers is arranged outside the module layers. Ultraviolet lamp catalytic oxidation system is installed. The titanium dioxide photocatalyst carrier of the invention is arranged in the stainless steel frame and the stainless steel mesh to form the titanium dioxide carrier module unit, and a plurality of the titanium dioxide carrier module units are successively connected on the titanium dioxide carrier module support to form the titanium dioxide carrier module layer, and the multi-layer titanium dioxide carrier module layer is arranged at intervals to form the entire titanium dioxide carrier system. The set-up makes the TiO2 photocatalyst carrier distribute uniformly in water, and the TiO2 photocatalyst is easy to be separated, which greatly improves the light energy conversion efficiency of the module layer of the TiO2 carrier.

【技术实现步骤摘要】
应用TiO2光触媒载体净水装置及TiO2光触媒载体的制备方法
本专利技术属于净水
，具体涉及一种应用TiO2光触媒载体的净水装置及TiO2光触媒载体的制备方法。该装置可应用于中水的提标工程。
技术介绍
光催化氧化技术从被发现至今，在水、空气和土壤等环境污染处理的应用研究发展非常迅速。光催化氧化技术的原理是用能量大于半导体禁带宽度的光照射半导体催化剂，产生出光生电子(e-)和空穴(h+)，继而生成具有强氧化性的·OH自由基，·OH自由基能无选择地氧化大多数的有机污染物及部分无机污染物。经过几十年发展及应用，由于TiO2光触媒光催化反应条件温和、操作条件容易控制、催化能力强以及无二次污染，加之TiO2化学稳定性强、无毒等优点，因此TiO2光触媒是光催化反应用最广的半导体催化剂。随着关于光催化氧化技术在水处理方面应用研究的不断深入，研究者发现水中TiO2光触媒处于悬浮态时效果最好，但是如何让TiO2光触媒处于悬浮态，以及如何将TiO2光触媒从水中分离为该技术应用中的难题，除此之外，如何进一步提高TiO2光触媒光催化氧化的光能利用率，也是亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种应用TiO2光触媒载体的净水装置及TiO2光触媒载体的制备方法，解决现有技术中的问题。本专利技术的技术方案为：一种应用TiO2光触媒载体水处理装置，包括外壳体，所述外壳体为设置有进水口和出水口的容腔结构，在外壳体内等间隔平行设置有多组TiO2载体模块层，在每组所述TiO2载体模块层外均设置有紫外灯催化氧化系统。进一步的，所述外壳体为矩形的容腔结构，外壳体内设置有多组TiO2载体模块层支架和多组紫外灯催化氧化系统支架，所述TiO2载体模块层通过TiO2载体模块层支架设置在外壳体内并与外壳体1的底壁垂直，所述紫外灯催化氧化系统支架设置在每组TiO2载体模块层的一侧，所述紫外灯催化氧化系统通过紫外灯催化氧化系统支架设置在TiO2载体模块层外。进一步的，所述TiO2载体模块层支架包括多条横梁和多条纵梁，多条横梁和多条纵梁正交设置构成多个矩形格结构；每组所述TiO2载体模块层均包括多块TiO2载体模块单元，每个矩形格结构中均设置一块所述TiO2载体模块单元。进一步的，所述TiO2载体模块单元包括矩形的不锈钢边框，在不锈钢边框内设置TiO2光触媒载体，不锈钢边框的上、下面设置不锈钢网。进一步的，所述紫外灯催化氧化系统包括高压紫外灯、玻璃管和管塞，高压紫外灯设置在玻璃管内并通过管塞密封，高压紫外灯的电源线穿过管塞与外部电源连接。进一步的，所述高压紫外灯选用功率1Kw以上的全波段高压汞灯。进一步的，所述的玻璃管选用石英玻璃管。TiO2光触媒载体的制备方法，包括以下步骤：调制药液：将钛酸丁酯和无水乙醇按照体积比1:7~8配置为溶液A，将溶液A搅拌15~20min，得到淡黄色透明溶液B，将溶液B溶于浓度为10%的硝酸溶液中,溶液B与硝酸溶液的体积比为1:4~5，并充分搅拌得到淡黄色透明溶液C，将透明溶液C静置陈化2d；载体的制备：将450~550mL氧化铝载体用清水冲洗干净，100℃烘干，冷却；将氧化铝载体浸泡于静置陈化后的溶液C中，搅拌使氧化铝载体表面与溶液C充分接触，滤去多余溶液C，在100℃烘干，拿出冷却；重复浸泡、烘干、冷却工序5次；将载体在300℃下烘2h，拿出冷却，用流水冲洗掉表面未附着TiO2，再在300-700℃下烘2h，冷却清洗，反复冲洗、烘干，直至清洗水清澈为止。本专利技术的有益效果：1.本专利技术的TiO2光触媒载体设置在不锈钢边框和不锈钢网内构成TiO2载体模块单元，多个TiO2载体模块单元依次接连设置在TiO2载体模块支架上，构成TiO2载体模块层，多层TiO2载体模块层等间隔设置构成整个的TiO2载体体系，这样的结构设置使得TiO2光触媒载体在水中均匀分布，且TiO2光触媒易于分离；2.本专利技术在TiO2载体模块层外采用高压紫外灯照射，使得TiO2载体模块层在光催化氧化过程中光能转化效率大幅度提升；3.本专利技术TiO2光触媒载体的制备方法简单，制备效率高，TiO2光触媒在载体上附着牢固且附着面积大，制备过程中无污染。附图说明图1为本专利技术TiO2光触媒载体净水装置的整体结构示意图；图2为本专利技术单个TiO2载体模块层的结构示意图；图3为本专利技术单个TiO2载体模块单元的结构示意图；图4为本专利技术单个紫外灯催化氧化系统的结构示意图；图5为本专利技术应用于景观水净化处理时的整个净化系统结构示意图；图中1-外壳体，2-进水口，3-出水口，4-TiO2载体模块层，5-紫外灯催化氧化系统，6-TiO2载体模块层支架，7-紫外灯催化氧化系统支架，8-TiO2载体模块单元，9-不锈钢边框，10-TiO2光触媒载体，11-不锈钢网，12-高压紫外灯，13-玻璃管，14-管塞，15-电源线，16-景观水调节池，17-多介质过滤系统，18-TiO2光触媒载体净水装置，19-超滤系统，20-清水池。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。参见图1，本专利技术一种应用TiO2光触媒载体的净水装置基本结构如下，包括外壳体1，所述外壳体1为设置有进水口2和出水口3的容腔结构，在外壳体1内等间隔平行设置有多组TiO2载体模块层4，TiO2载体模块层4的底部、左侧和右侧均与外壳体1紧密接触，进水口2设置在第一组TiO2载体模块层4的前部，出水口3设置在最后一组TiO2载体模块层4的后部，保证流入的水依次流过每组TiO2载体模块层4，在每组所述TiO2载体模块层4外均设置有紫外灯催化氧化系统5。在上述基础结构的基础之上，下面介绍本专利技术净水装置的一个具体实施例。参见图2-图4，本实施例的外壳体1为矩形的容腔结构，外壳体1的大小根据处理水量确定，处理水在外壳体1的停留时间一般不小于为30min，外壳体1内设置有多组TiO2载体模块层支架6和多组紫外灯催化氧化系统支架7，多组TiO2载体模块层4均通过其对应的TiO2载体模块层支架7设置在外壳体1内，每组TiO2载体模块层4均与外壳体的底壁垂直，多组TiO2载体模块层4构成等间隔平行关系，每两组TiO2载体模块层4的间距小于2m；需要指出的是，在其他实施例中，TiO2载体模块层4也可与外壳体的底壁呈一定的角度设置，从而构成倾斜的多组TiO2载体模块层4等间隔平行关系。紫外灯催化氧化系统支架7设置在每组TiO2载体模块层4的一侧，紫外灯催化氧化系统5通过紫外灯催化氧化系统支架7设置在每组TiO2载体模块层4外。TiO2载体模块层支架6包括多条横梁和多条纵梁，多条横梁和多条纵梁正交设置构成多个矩形格结构；每组所述TiO2载体模块层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用TiO2光触媒载体水处理装置，其特征在于，包括外壳体（1），所述外壳体（1）为设置有进水口（2）和出水口（3）的容腔结构，在外壳体内等间隔平行设置有多组TiO2载体模块层（4），在每组所述TiO2载体模块层（4）外均设置有紫外灯催化氧化系统（5）。

【技术特征摘要】
1.一种应用TiO2光触媒载体水处理装置，其特征在于，包括外壳体（1），所述外壳体（1）为设置有进水口（2）和出水口（3）的容腔结构，在外壳体内等间隔平行设置有多组TiO2载体模块层（4），在每组所述TiO2载体模块层（4）外均设置有紫外灯催化氧化系统（5）。2.根据权利要求1所述的应用TiO2光触媒载体水处理装置，其特征在于，所述外壳体（1）为矩形的容腔结构，外壳体（1）内设置有多组TiO2载体模块层支架（6）和多组紫外灯催化氧化系统支架（7），所述TiO2载体模块层（4）通过TiO2载体模块层支架（6）设置在外壳体（1）内并与外壳体（1）的底壁垂直，所述紫外灯催化氧化系统支架（7）设置在每组TiO2载体模块层（4）的一侧，所述紫外灯催化氧化系统（5）通过紫外灯催化氧化系统支架（7）设置在TiO2载体模块层（4）外。3.根据权利要求2所述的应用TiO2光触媒载体水处理装置，其特征在于，所述TiO2载体模块层支架（6）包括多条横梁和多条纵梁，多条横梁和多条纵梁正交设置构成多个矩形格结构；每组所述TiO2载体模块层（4）均包括多块TiO2载体模块单元（8），每个矩形格结构中均设置一块所述TiO2载体模块单元（8）。4.根据权利要求3所述的应用TiO2光触媒载体水处理装置，其特征在于，所述TiO2载体模块单元（8）包括矩形的不锈钢边框（9），在不锈钢边框（9）内设置TiO2光触媒载体（10），不锈钢边框（9）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子续，
申请(专利权)人：西安紫云环保科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61