一种含有有机污染物废水的处理装置制造方法及图纸

技术编号:20260215 阅读:31 留言:0更新日期:2019-02-01 23:33
本发明专利技术涉及一种含有有机污染物废水的处理装置,包括储液槽、循环泵、第一吸附槽、超声处理槽、光催化槽、第二吸附槽,并依次管道连接,所述第一吸附槽与第二吸附槽内均设置了吸附材料,所述超声处理槽的内壁上设有超声波换能器,并与槽外的超声波发生器连接,所述光催化槽为透明柱形反应器,并置于阳光或人造光源下,光催化槽内设置有负载光催化剂的水凝胶,本申请集合多种处理方式,可以对废水中的有机污染物进行更彻底的降解,应用范围广,处理效率高。

A Treatment Device for Wastewater Containing Organic Pollutants

The invention relates to a treatment device for wastewater containing organic pollutants, comprising a liquid storage tank, a circulating pump, a first adsorption tank, an ultrasonic treatment tank, a photocatalytic tank and a second adsorption tank, which are connected by pipelines in turn. The first adsorption tank and the second adsorption tank are all equipped with adsorption materials. The inner wall of the ultrasonic treatment tank is equipped with an ultrasonic transducer and generates ultrasonic waves outside the tank. The photocatalyst tank is connected with a transparent column reactor, and is placed under sunlight or artificial light source. A hydrogel loaded with photocatalyst is arranged in the photocatalyst tank. This application combines a variety of treatment methods, which can degrade organic pollutants in wastewater more thoroughly, and has wide application range and high treatment efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种含有有机污染物废水的处理装置
本专利技术涉及环保
,尤其涉及一种含有有机污染物废水的处理装置。
技术介绍
随着经济的飞速发展,环境破坏日益严重,水污染是最主要的环境污染问题之一,工业废水和生活用水是我国水污染的主要污染源,尤其在石油炼焦冶金化工等相关行业,产生大量含有有机污染物的废水,且水量大,成分复杂,生物降解性差,造成巨大的环境压力。当前对有机污染废水的处理方式主要为,吸附剂吸附、超声波降解、膜分离、化学氧化降解、微生物降解等,但单一处理方式的降解往往不够完全。其中化学氧化降解中的光催化法,降解速度快,无二次污染,反应条件温和,应用优势明显;现有技术中,以TiO2为代表的氧化物型光催化剂,具有优良的催化性能和稳定的化学性能,但在催化降解过程中易出现积碳失活,且光催化剂具有易聚集、难回收的特点。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种含有有机污染物废水的处理装置,以解决上述提出问题。本专利技术的实施例中提供了一种含有有机污染物废水的处理装置,包括储液槽、循环泵、第一吸附槽、超声处理槽、光催化槽、第二吸附槽,并依次管道连接,所述第一吸附槽与第二吸附槽内均设置了吸附材料,所述超声处理槽的内壁上设有超声波换能器,并与槽外的超声波发生器连接,所述光催化槽为透明柱形反应器,并置于阳光或人造光源下,光催化槽内设置有负载光催化剂的水凝胶,所述光催化剂为铟锡双金属层状氢氧化物,包括铟锡双金属层状氢氧化物与负载其表面的铂纳米颗粒和铟锡金属氧化物;所述负载光催化剂的水凝胶由含有光催化剂的聚氨酯预聚体溶液与交联剂、引发剂经自由基聚合固化制备;优选地,所述吸附材料为活性炭、多孔陶瓷或石英砂;优选地,所述聚氨酯预聚体分子量为1000-10000;优选地,所述负载光催化剂的水凝胶中聚氨酯预聚体、光催化剂、交联剂、引发剂的质量比例为20-30%:15-20%:5-10%:0.5-1%,余量为蒸馏水;进一步优选地,所述交联剂为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯,所述引发剂为四甲基乙二胺。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:本专利技术涉及的一种含有有机污染物废水的处理装置,结构简单,操作方便,实现废水的连续处理,集合多种处理方式,可以对废水中的有机污染物进行更彻底的降解,应用范围更广,处理效率更高。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本专利技术。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术结构示意图。附图标记:1-储液槽;2-循环泵;3-第一吸附槽;4-超声处理槽;5-光催化槽;6-第二吸附槽;7-管道;41-超声波换能器;42-超声波发生器。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。随着城市化、工业化水平的提高,以挥发性有机物为主的空气有机物污染问题愈发严重,挥发性有机物简称VOCs,是指除CO2、CO、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵以外参加光化学反应的含碳化合物,其来源广泛,污染能力强,对人类生活造成严重的影响,极有必要对其进行消除降解,光催化氧化反应条件温和,操作简单,是最具潜力和应用优势的污染治理技术。现有的光催化剂中,以TiO2为代表的氧化物型光催化剂在降解过程中易出现积碳失活,且其宽的禁带宽度只能被紫外光激发;水滑石是一类二维阴离子型层状材料,具有组成可调变性及结构可设计性,由于其特殊的微纳米结构,在催化、吸附领域应用优势明显,以ZnSn(OH)6为代表的双金属层状氢氧化物型光催化剂具有碱性中心,不易积碳,但普遍活性较低,且制备方法对催化活性影响较大,存在催化效果不稳定的问题,另外,常规制备方法也难以制备薄层的氢氧化物,需另外的剥层技术处理。本专利技术的实施例涉及一种含有有机污染物废水的处理装置,包括储液槽、循环泵、第一吸附槽、超声处理槽、光催化槽、第二吸附槽,并依次管道连接,所述第一吸附槽与第二吸附槽内均设置了吸附材料,所述超声处理槽的内壁上设有超声波换能器,并与槽外的超声波发生器连接,所述光催化槽为透明柱形反应器,并置于阳光或人造光源下,光催化槽内设置有负载光催化剂的水凝胶,所述光催化剂为铟锡双金属层状氢氧化物,包括铟锡双金属层状氢氧化物与负载其表面的铂纳米颗粒和铟锡金属氧化物;所述负载光催化剂的水凝胶由含有光催化剂的聚氨酯预聚体溶液与交联剂、引发剂经自由基聚合固化制备;优选地,所述吸附材料为活性炭、多孔陶瓷或石英砂;优选地,所述聚氨酯预聚体分子量为1000-10000;铟锡双金属层状氢氧化物具有多羟基结构,提供活性中心捕获水蒸气、氧气,生成氧负离子自由基、羟基自由基等,为获得强化功能的水滑石基板料,对其进行负载与复合,微量的铂负载提高催化效果,缓和催化反应条件,本申请中,以铟锡双金属层状氢氧化物为催化剂前体、催化剂、催化剂载体,以铟锡金属氧化物为光活性催化中心,构建光活性和表面活性双中心的可见光响应高效复合光催化剂;优选地,铟锡双金属层状氢氧化物由铟和锡的盐溶液在尿素的过氧化氢溶液中加热反应制得;进一步优选地,铟的盐溶液为硝酸铟;锡的盐溶液为锡酸钠,过氧化氢溶液质量分数为20-30%;进一步优选地,铟离子与锡酸根离子的摩尔比为2:3,金属与尿素物质的量之比为1:3-3.5;进一步优选地,加热反应条件为,反应温度140℃,反应时间12h;常规制备方法难以制备薄层的氢氧化物,需辅以剥层技术处理,主要是机械剥离,或利用甲苯、醇或甲酰胺等溶剂剥离,处理条件苛刻,本申请中,利用双金属层状氢氧化物对过氧化氢的分解具有的催化作用,以过氧化氢溶液作为溶剂,分解产生的O2气体促进双金属层状氢氧化物的层间分离,制得薄层的双金属层状氢氧化物,有利于提高催化剂的催化效率;优选地,铂纳米颗粒由氯铂酸与可溶性淀粉在铟锡双金属层状氢氧化物上交联、煅烧处理得到;进一步优选地,铂的负载量为0.4-0.6%,可溶性淀粉与铂的质量比为60-70:1;进一步优选地,交联体系的溶液pH控制在6-7;贵金属铂的纳米颗粒本身具有优良的催化活性,在铟锡双金属层状氢氧化物上负载铂纳米颗粒,有利于光生载流子的有效分离,预防电子空穴的复合,提高光催化活性;金属纳米颗粒的控制合成普遍采用湿化学合成法,利用稳定剂避免团聚,容易覆盖活性位点导致催化活性下降,本申请利用可溶性淀粉与金属离子形成交联网状结构,有效阻止初生铂离子间的结合和团聚,再进行煅烧处理分解网状结构,得到均匀负载在铟锡双金属层状氢氧化物上的铂纳米颗粒,有利于活性中心的暴露和反应物分子的吸附,提高了催化反应效率,通过在前体中引入铂,在煅烧后形成的纳米颗粒均匀分散在催化剂中,起到了物理阻隔的作用,进一步提高了活性中心铟锡金属氧化物的分散性;优选地,铟锡的金属氧化物铟锡双金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有有机污染物废水的处理装置,包括储液槽、循环泵、第一吸附槽、超声处理槽、光催化槽、第二吸附槽,并依次管道连接,所述第一吸附槽与第二吸附槽内均设置了吸附材料,所述超声处理槽的内壁上设有超声波换能器,并与槽外的超声波发生器连接,所述光催化槽为透明柱形反应器,并置于阳光或人造光源下,光催化槽内设置有负载光催化剂的水凝胶,所述光催化剂为铟锡双金属层状氢氧化物,包括铟锡双金属层状氢氧化物与负载其表面的铂纳米颗粒和铟锡金属氧化物;所述负载光催化剂的水凝胶由含有光催化剂的聚氨酯预聚体溶液与交联剂、引发剂经自由基聚合固化制备。

【技术特征摘要】
1.一种含有有机污染物废水的处理装置,包括储液槽、循环泵、第一吸附槽、超声处理槽、光催化槽、第二吸附槽,并依次管道连接,所述第一吸附槽与第二吸附槽内均设置了吸附材料,所述超声处理槽的内壁上设有超声波换能器,并与槽外的超声波发生器连接,所述光催化槽为透明柱形反应器,并置于阳光或人造光源下,光催化槽内设置有负载光催化剂的水凝胶,所述光催化剂为铟锡双金属层状氢氧化物,包括铟锡双金属层状氢氧化物与负载其表面的铂纳米颗粒和铟锡金属氧化物;所述负载光催化剂的水凝胶由含有光催化剂的聚氨酯预聚体溶液与交联剂、引发剂经自由基聚合固化制备。2.根据权利要求1所述的一种含有有机污染物废水的处理装置,其特征在于,所述吸附材料为活性炭、多孔陶瓷或石英砂。3.根据权利要求1所述的一种含有有机污染物废水的处理装置,其特征在于,所述铟锡双金属层状氢氧化物由铟和锡的盐溶液在尿素的过氧化氢溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:东莞绿邦智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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