一种光催化氧化反应池及其应用制造技术

本发明专利技术涉及光催化降解技术领域，尤其涉及一种光催化氧化反应池及其应用。本发明专利技术提供的光催化氧化反应池，包括反应池、进水口、高压汞灯、出水口、液下潜水搅拌机、光催化剂固定装置和排污口；所述排污口位于所述反应池的侧壁底部；所述光催化剂固定装置固定于所述反应池的内部，且所述光催化剂固定装置距离所述反应池底部的高度大于所述排污口距离所述反应池底部的高度；所述高压汞灯固定于所述反应池的顶部内侧；所述进水口设置于所述反应池的顶端；所述出水口设置于所述反应池的侧壁，且所述出水口距离所述反应池底部的高度大于所述光催化剂固定装置5距离所述反应池底部的高度。本发明专利技术所述所述光催化氧化反应池可以实现催化剂的分离回收。剂的分离回收。剂的分离回收。

【技术实现步骤摘要】
一种光催化氧化反应池及其应用


[0001]本专利技术涉及光催化降解
，尤其涉及一种光催化氧化反应池及其应用。

技术介绍

[0002]光催化剂技术被认为是二十一世纪最具开发潜力和应用前途的科学技术之一，其将在缓解环境与能源的矛盾冲突方面发挥着至关重要的作用。随着对锐态矿二氧化钛在紫外光照射下具有较好催化能力的研究，利用光催化剂来降解和处理污染物成为环境领域非常活跃的一个研究方向。很多科学工作者进行了光催化剂对印染废水、表面活性剂废水、含油废水、含酚废水和农药废水降解处理的研究。用光催化剂处理污水具有很多优点：催化反应在常温常压下就可以进行，能耗较低；降解速度较快，操作简便；适用性较好，几乎能降解废水中所有的有机物，有机物被矿化或降解为二氧化碳和水，没有二次污染。
[0003]但是，目前在实际应用过程中主要是将催化剂直接投掷在废水悬浮液中进行催化氧化反应，并不利于催化剂的分离回收。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种光催化氧化反应池及其应用，所述光催化氧化反应池可以实现催化剂的分离回收。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种光催化氧化反应池，包括反应池7、进水口1、高压汞灯2、出水口3、液下潜水搅拌机4、光催化剂固定装置5和排污口6；
[0007]所述排污口6位于所述反应池7的侧壁底部；
[0008]所述光催化剂固定装置5固定于所述反应池7的内部，且所述光催化剂固定装置5距离所述反应池7底部的高度大于所述排污口6距离所述反应池7底部的高度；
[0009]所述高压汞灯2固定于所述反应池7的顶部内侧；
[0010]所述进水口1设置于所述反应池7的顶端；
[0011]所述出水口3设置于所述反应池7的侧壁，且所述出水口3距离所述反应池7底部的高度大于所述光催化剂固定装置5距离所述反应池7底部的高度。
[0012]优选的，所述进水口1装有流量控制组件，所述进水口1与反应池7液位联锁。
[0013]优选的，所述出水口3装有流量调节阀。
[0014]优选的，所述光催化剂固定装置5包括由外到内依次设置的催化剂支架层、催化剂离子载体层和光催化剂层。
[0015]优选的，所述催化剂支架层的材料为透水材料。
[0016]优选的，所述催化剂离子载体层的材料为球形硅胶。
[0017]优选的，所述光催化剂层的材料为半导体光催化剂。
[0018]本专利技术还提供了上述技术方案所述的光催化氧化反应池在处理废水中的应用。
[0019]本专利技术还提供了一种利用上述技术方案所述光催化氧化反应池处理废水的方法，
包括以下步骤：
[0020]打开高压汞灯2和液下潜水搅拌机4，将待处理废水通过进水口1进入反应池7中进行光催化降解，降解后的废水通过出水口3排出。
[0021]优选的，所述待处理废水的进水流速与所述降解后的废水的出水流速之比为(1～2)：1；
[0022]所述光催化降解的pH值为3.2～6.8。
[0023]本专利技术提供了一种光催化氧化反应池，包括反应池7、进水口1、高压汞灯2、出水口3、液下潜水搅拌机4、光催化剂固定装置5和排污口6；所述排污口6位于所述反应池7的侧壁底部；所述光催化剂固定装置5固定于所述反应池7的内部，且所述光催化剂固定装置5距离所述反应池7底部的高度大于所述排污口6距离所述反应池7底部的高度；所述高压汞灯2固定于所述反应池7的顶部内侧；所述进水口1设置于所述反应池7的顶端；所述出水口3设置于所述反应池7的侧壁，且所述出水口3距离所述反应池7底部的高度大于所述光催化剂固定装置5距离所述反应池7底部的高度。本专利技术所述的光催化氧化反应池通过光催化剂固定装置5实现对光催化剂的固定，实现了光催化剂难以回收利用的问题；同时，通过液下潜水搅拌机的设置可以防止废水中的污泥沉淀，增加光催化反应的接触面积。
附图说明
[0024]图1为本专利技术所述的光催化氧化反应池的结构示意图，其中，1
‑
进水口、2
‑
高压汞灯、3
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出水口、4
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液下潜水搅拌机，5
‑
光催化剂固定装置，6
‑
排污口，7
‑
反应池；
[0025]图2为汞蒸气放电的发光效率跟气压的关系；
[0026]图3为实施例1所述光催化剂(二氧化钛)的XRD图。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供了一种光催化氧化反应池，包括反应池7、进水口1、高压汞灯2、出水口3、液下潜水搅拌机4、光催化剂固定装置5和排污口6；
[0028]所述排污口6位于所述反应池7的侧壁底部；
[0029]所述光催化剂固定装置5固定于所述反应池7的内部，且所述光催化剂固定装置5距离所述反应池7底部的高度大于所述排污口6距离所述反应池7底部的高度；
[0030]所述高压汞灯2固定于所述反应池7的顶部内侧；
[0031]所述进水口1设置于所述反应池7的顶端；
[0032]所述出水口3设置于所述反应池7的侧壁，且所述出水口3距离所述反应池7底部的高度大于所述光催化剂固定装置5距离所述反应池7底部的高度。
[0033]作为本专利技术的一个具体实施例，所述进水口1装有流量控制组件，所述进水口1与反应池7液位联锁。本专利技术对所述流量控制组件的种类和液位联锁的方式没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的流量控制组件的种类和液位联锁的方式即可。
[0034]作为本专利技术的一个具体实施例，所述出水口3装有流量调节阀。本专利技术对所述流量调节阀的种类没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的流量调节阀的种类即可。在本专利技术中，所述出水口和流量调节阀的设置可以保证原水进入反应池内有足够的停留时间，保障光催化反应效率，并实现进水
‑
出水平衡。
[0035]作为本专利技术的一个具体实施例，所述光催化剂固定装置5包括由外到内依次设置的催化剂支架层、催化剂离子载体层和光催化剂层。在本专利技术中，所述催化剂支架层的材料优选为透水材料；所述透水材料的种类优选为透明带孔的有机玻璃。在本专利技术中，所述催化剂离子载体层的材料优选为球形硅胶、二氧化硅或活性炭，更优选为二氧化硅或球形硅胶，最优选为球形硅胶。在本专利技术中，所述催化剂离子载体层还优选掺杂Fe
3+
，Ce
3+
，Tb
3+
，La
3+
和Dy
3+
中的一种或几种。在所述催化剂离子载体层掺杂上述离子可以加速催化降解反应的反应速率。在本专利技术中，所述光催化剂层的材料优选为半导体光催化剂；所述半导体光催化剂的种类优选为氧化锌，更优选为二氧化锆，最优选为二氧化钛。在本专利技术中，所述催化剂支架层的设置可以有利于催化剂的回收，所述催化剂离子载体层的设置可以进一步的拓展催化剂的光响应范围；所述光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化氧化反应池，其特征在于，包括反应池(7)、进水口(1)、高压汞灯(2)、出水口(3)、液下潜水搅拌机(4)、光催化剂固定装置(5)和排污口(6)；所述排污口(6)位于所述反应池(7)的侧壁底部；所述光催化剂固定装置(5)固定于所述反应池(7)的内部，且所述光催化剂固定装置(5)距离所述反应池(7)底部的高度大于所述排污口(6)距离所述反应池(7)底部的高度；所述高压汞灯(2)固定于所述反应池(7)的顶部内侧；所述进水口(1)设置于所述反应池(7)的顶端；所述出水口(3)设置于所述反应池(7)的侧壁，且所述出水口(3)距离所述反应池(7)底部的高度大于所述光催化剂固定装置(5)距离所述反应池(7)底部的高度。2.如权利要求1所述的光催化氧化反应池，其特征在于，所述进水口(1)装有流量控制组件，所述进水口(1)与反应池(7)液位联锁。3.如权利要求1所述的光催化氧化反应池，其特征在于，所述出水口(3)装有流量调节阀。4.如权利要求1所述的光催化氧化反应池...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏仲民，苏战华，
申请(专利权)人：莱特莱德上海技术有限公司，
类型：发明
国别省市：