本发明专利技术涉及污水光降解技术领域，特别涉及一种基于光纤导光的管状光降解装置。其包括：管道、位于该管道内依照入水方向依次设置的过滤区、光催化区以及活性炭吸附区；该光催化区内设有至少一光催化单元，该光催化单元包括若干间隔设置的光催化层、以及位于每一光催化单元内的两个相邻光催化层之间的若干光纤，该些光纤在平行光催化层方向上具有不同的延伸长度，使得该些光纤的出光口得以均匀、密集地落在光催化层上；光收集单元，用于收集光并通过导光组件将光传输至管道内；该导光组件与该些光纤光连通。采用本发明专利技术提供的光降解装置，可使光导入光催化层内部，从而提高光利用率和光降解速率。降解速率。降解速率。
【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤导光的管状光降解装置
[0001]本专利技术涉及污水光降解
，特别涉及一种基于光纤导光的管状光降解装置。
技术介绍
[0002]随着工业化和现代化的不断发展，环境污染问题日趋严重。在大量消耗资源的同时，各类工业废水、生活污水、农业污染源不断排入水体，造成了日益加剧的水污染。废水中的污染物种类十分繁杂，而有机污染物在污水中占据的比重也由于排污系统的不完善变得越来越大。由于微生物和生态系统降解有机物的能力有限，大量的有机物未经处理排入自然界时，不仅导致了水体恶化和过营养化，造成严重的环境污染，而且严重威胁生态平衡，最终通过水源和食物链殃及人类。日益严峻的水体环境和水资源污染问题，已经对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。因此，对有机物进行高效的处理具有非常重要的意义。
[0003]目前净化污水的方法主要有紫外线和臭氧消毒、化学试剂(如氯仿、漂白剂)降解、生物降解等，但其处理成本高、周期长、处理效果也不尽如人意，而且不可避免地引入二次污染。而近年来快速发展的光催化技术被认为是一种低成本、高效、便捷、绿色安全的环境友好型环境净化技术。光催化剂可以在环境温度下吸收太阳能产生电子和空穴，光生空穴被水俘获后形成强氧化性羟基自由基，这些自由基团可与水中的各类有机物发生一系列氧化还原反应，进而将大量有机物彻底分解为无毒无害的无机小分子(如CO2、H2O等)，从而达到降解污染物和净化水质的目的。此外，光催化剂还能将高价有毒重金属离子还原成低价离子，从而实现削弱其毒性的目的。目前备受欢迎的TiO2由于无毒、化学性质稳定、光催化活性高、成本低等优点，已经成为应用于空气净化、污水处理、消毒除臭等方面的常用光催化材料。
[0004]然而，目前的光催化废水处理技术存在着以下不足：(1)光催化剂多以粉体或小颗粒形式(如纳米二氧化钛)用于污水处理，存在易团聚、易失活、回收困难等缺点，同时由于难分离而不可避免地引入二次污染；(2)光催化剂在用于废水处理时，只有表面那部分吸收光能而具有催化作用，其内层无法接收光照而失效；(3)当废水的透光度很低，如染料废水、污泥、黑臭水等，或者催化系统处于黑暗环境(如暗沟、封闭水池)下时，由于光照不能有效到达光催化剂，而使光催化作用失灵。
[0005]因此，研制一种无污染可回收，并且能高效利用太阳能的光降解装置具有十分重要的现实意义。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种基于光纤导光的管状光降解装置。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于光纤导光的管状光降解装置，包括：
[0008]管道、位于该管道内依照入水方向依次设置的过滤区、光催化区以及活性炭吸附区；该光催化区内设有至少一光催化单元，该光催化单元包括若干间隔设置的光催化层、以及位于每一光催化单元内的两个相邻光催化层之间的若干光纤，该些光纤在平行光催化层方向上具有不同的延伸长度，使得该些光纤的出光口得以均匀、密集地落在光催化层上；
[0009]光收集单元，用于收集光并通过导光组件将光传输至管道内；该导光组件与该些光纤光连通。
[0010]在一更佳的实施例中，所述管道内设有四个光催化单元，每一光催化单元包括五个间隔设置的光催化层。
[0011]在一更佳的实施例中，所述过滤区内设有滤网。
[0012]在一更佳的实施例中，所述活性炭吸附区内置有活性炭。
[0013]在一更佳的实施例中，所述光源来自太阳光、或自然光、或人工LED光源。
[0014]在一更佳的实施例中，所述光降解装置还包括：卡式接口和垫片用于使所述管道与排污系统或其他管道间的连接。
[0015]在一更佳的实施例中，所述卡式接口采用卡槽式接口、卡套式接口、卡扣式接口、卡箍式接口中的一种。
[0016]在一更佳的实施例中，所述光催化材料层所采用的材料为二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、氧化铁、硫化镉、硫化铜、二硫化钼中的至少一种。
[0017]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0018](1)通过引入导光光纤，实现光照区域与光催化反应发生区域的分离，有效提高太阳光利用率，并适应各种污水处理要求,同时将太阳能引入光催化剂材料内部，解决了太阳光无法均匀照射光催化剂的问题，大大提高了光降解效率，从而为光降解有机污水提供了一种新的思路。
[0019](2)光催化层采用多孔泡沫材料结构支持的任意一种催化材料，其特点是单位面积/体积光能密度高，为有机离子的附着提供了足够的反应活性位点，从而进一步提高了催化效率，同时，光催化材料通过直接生长或涂覆制膜的方式固定在多孔材料骨架表面，解决了回收困难和二次污染的问题。
[0020](3)降解装置采用管道结构，其形状为任意形状，可根据需求任意定制，并且可以实现模块化设计，因此可实现各装置间的串联、并联和级联，从而可以安置于排污管系统中任意位置，进一步提高了它的适用性。
[0021]本专利技术的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。
[0023]图1为本专利技术一实施例提供的基于光纤导光的管状光降解装置的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术一实施例提供的光催化单元的剖面结构示意图；
[0025]图3为本专利技术一实施例提供的中间光催化层的俯视图。
[0026]附图标记：
[0027]1、卡式接口；2、垫片；3、管道；31、过滤区；311、滤网；32、光催化区；321、光催化层；322、光纤；323、出光口；33、活性炭吸附区；331、活性炭；4、导光组件；5、光收集单元。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本专利技术不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，本专利技术所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本专利技术的限制；应进一步本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光纤导光的管状光降解装置，其特征在于，包括：管道(3)、位于该管道(3)内依照入水方向依次设置的过滤区(31)、光催化区(32)以及活性炭吸附区(33)；该光催化区(32)内设有至少一光催化单元，该光催化单元包括若干间隔设置的光催化层(321)、以及位于每一光催化单元内的两个相邻光催化层(321)之间的若干光纤(322)，该些光纤(322)在平行光催化层(321)方向上具有不同的延伸长度，使得该些光纤(322)的出光口(323)得以均匀、密集地落在光催化层(321)上；光收集单元(5)，用于收集光并通过导光组件(4)将光传输至管道(3)内；该导光组件(4)与该些光纤(322)光连通。2.根据权利要求1所述的基于光纤导光的管状光降解装置，其特征在于：所述管道(3)内设有四个光催化单元，每一光催化单元包括五个间隔设置的光催化层(321)。3.根据权利要求1所述的基于光纤导光的管状光降解装置，其特征在于：所述过滤区(31)内设有滤网(322)。4.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：李秀万，房华恒，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：
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