一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出的是一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置，其结构包括光催化反应池（2），芬顿反应池（3）；其中，光催化反应池（2）的出水口与芬顿反应池（3）的进水口连通；所述光催化反应池（2）的内部包括光源（10）和光催化单元（11）；所述芬顿反应池（3）的内部包括酸化池（16）和铁源载体（18），铁源载体（18）上装有铁源。本发明专利技术将光催化技术与芬顿技术耦合，直接在光催化阶段产生所需要的H2O2克服了传统芬顿技术需要不断外加H2O2的弊端并且采用回收的含铁污泥作为铁源，实现以废治废。实现以废治废。实现以废治废。

【技术实现步骤摘要】
一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置


[0001]本专利技术涉及一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置，属于水体污染控制领域。

技术介绍

[0002]随着经济社会的快速发展，环境污染越来越严重，种类繁多以及结构复杂的污染物被广泛地应用于医药、畜牧业和水产养殖业等；大量的污染物长期排入水体中不仅会破坏水生态平衡，而且会直接或间接对人体造成严重的危害；因此，如何高效绿色地降解水体中的污染物是当今亟待解决的问题。
[0003]有机污染物由于危害严重，风险隐蔽性强以及环境持久性等特点得到人们广泛地关注并且传统的化学氧化法或生物处理技术难以降解，而高级氧化法(AOPs)，特别是芬顿法由于可以产生大量的具有强氧化性
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OH，能够将大部分的有机物完全降解矿化；但是由于芬顿法在反应过程中需要不断地加入H2O2，这极大地限制了其实际应用；近年来，光催化技术由于其成本低、反应条件温和及二次污染小的优点引发人们的广泛关注，尤其在产H2O2方面得到了广泛地研究；研究较为成熟的光催化剂包括g
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C3N4、TiO2等；因此，可以考虑将光催化阶段产生的H2O2在芬顿反应阶段原位利用，将光催化阶段产生的H2O2与含铁污泥中释放的Fe
2+
原位反应生成大量具有强氧化性的
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OH降解污水中的有机污染物，避免在反应过程中不断添加H2O2的问题，并且采用回收的含铁污泥作为铁源，实现以废治废，这一方法绿色环保且具有很强的实际研究意义。

技术实现思路
/>[0004]本专利技术提出的是一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置，其目的旨在将光催化技术与芬顿技术耦合来实现对水体中有机污染物的降解。
[0005]本专利技术的技术解决方案：一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置，其结构包括光催化反应池2，芬顿反应池3；其中，光催化反应池2的出水口与芬顿反应池3的进水口连通；所述光催化反应池2的内部包括光源10和光催化单元11；所述芬顿反应池3的内部包括酸化池16和铁源载体18，铁源载体18上装有铁源。
[0006]进一步地，所述光催化反应池2的内部还包括支撑平板13，动力系统12；动力系统12和光源10均为若干个，若干个动力系统12均分布在支撑平板13的下方，每个光源10均呈竖直放置，每个光源10的发光部分均位于支撑平板13的上方，每个光源10的下端均穿过支撑平板13与一个动力系统12的动力输出端连接；所述支撑平板13的上下表面之间镂空；所述铁源为含铁污泥。
[0007]进一步地，所述光催化反应池2内部的光源10有若干个，每个光源10上均连接有若干光催化单元11；每个光催化单元11上均分布有若干根纤维丝，光催化单元11通过连接装置与光源10连接，每根纤维丝表面喷涂有光催化PVDF薄膜，光催化PVDF薄膜负载有光催化纳米材料。
[0008]进一步地，所述每个光催化单元11均包括若干支撑骨架单元；每个支撑骨架单元均包括外四边形框和内四边形框，外四边形框和内四边形框处于一个竖直平面内，外四边形框的上下两端顶点与内四边形框的上下两端顶点处在同一条竖直线上，内四边形框的上下两端顶点位于外四边形框的上下两端顶点之间，外四边形框中间的一侧顶点和内四边形框中间的一侧顶点处在同一个节点位置，外四边形框中间的另一侧顶点和内四边形框中间的另一侧顶点处在同一个节点位置。
[0009]进一步地，所述外四边形框和内四边形框各自均通过4根骨架11
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4首尾相接围绕而成，相邻两根骨架11
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4之间转动连接。
[0010]进一步地，所述每个光催化单元11中的若干支撑骨架单元均处在同一个竖直平面内，同一个光催化单元11中的若干支撑骨架单元大小不同，同一个光催化单元11中不同大小的支撑骨架单元从光源10一侧沿着远离光源10的方向按照支撑骨架单元的大小顺序依次排开；所述每个光催化单元11中不同支撑骨架单元的上顶点之间通过若干纤维丝11
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6连接，所述每个光催化单元11中不同支撑骨架单元的下顶点之间也通过若干纤维丝11
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6连接；所述每个支撑骨架单元中的外四边形框的上下两端顶点与内四边形框的上下两端顶点之间通过橡胶绳11
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3连接。
[0011]进一步地，所述芬顿反应池3的内部还包括有滚筒17，所述酸化池16设置在芬顿反应池3的上部，酸化池16内装有硫酸，滚筒设置在芬顿反应池3的中间部位，滚筒17中间由电动机驱使转动，所述滚筒17上设有支撑框架19，铁源载体18安装在支撑框架19上，铁源载体18内装有含铁污泥；所述铁源载体18的表面包裹有阳离子交换膜18
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2；所述铁源载体18与支撑框架19活动连接；所述铁源载体18沿直径方向安装有两个对称的耳环18
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1，耳环18
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1与支撑框架19转动连接；铁源载体18的上部有开口，铁源载体18的上部开口处设有盖子18
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3，铁源载体18的底部设有污泥排出管道18
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4，污泥排出管道18
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4的上开口通过铁源载体18底部的最低位置处与铁源载体18的内部连通。
[0012]进一步地，所述铁源载体18的内部有圆柱体隔板18
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5、若干分隔板18
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7，若干分隔板18
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7通过圆柱体隔板18
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5放置在铁源载体18的内部；若干分隔板18
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7将铁源载体18的内部分割为若干等份；圆柱体隔板18
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5与铁源载体18内部空间的底部活动连接，圆柱体隔板18
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5的底部为半球面，圆柱体隔板18
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5的底部正好与污泥排出管道18
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4的上开口相匹配；当圆柱体隔板18
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5与铁源载体18内部空间的底部相接触时，正好将污泥排出管道18
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4的上开口封堵，避免含铁污泥从污泥排出管道18
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4流出；当含铁污泥使用过后，将中间的圆柱体隔板18
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5拆掉，用水将含铁污泥从下面的污泥排出管道18
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4冲掉。
[0013]进一步地，所述的一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置，其结构还包括沉砂池1，中和池4，污泥处理池5；沉砂池1的出水口与催化反应池2的进水口通过第一连接管连通，催化反应池2的出水口与芬顿反应池3的进水口通过第二连接管连通，芬顿反应池3的出水口与中和池4的进水口通过第三连接管连通，所述沉砂池1的底部、催化反应池2的底部、芬顿反应池3的底部均通过管道25与污泥处理池5连通。
[0014]进一步地，所述沉砂池1的进水口通过进水管与外界连通，所述进水管上串接有第一流量计6和第一水泵7，所述第一连接管上串接有第二流量计9，所述第二连接管上串接有第三流量计14和第二水泵15，所述第三连接管上串本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置，其特征是包括光催化反应池（2），芬顿反应池（3）；其中，光催化反应池（2）的出水口与芬顿反应池（3）的进水口连通；所述光催化反应池（2）的内部包括光源（10）和光催化单元（11）；所述芬顿反应池（3）的内部包括酸化池（16）和铁源载体（18），铁源载体（18）上装有铁源。2.根据权利要求1所述的一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置，其特征是所述光催化反应池（2）的内部还包括支撑平板（13），动力系统（12）；动力系统（12）和光源（10）均为若干个，若干个动力系统（12）均分布在支撑平板（13）的下方，每个光源（10）均呈竖直放置，每个光源（10）的发光部分均位于支撑平板（13）的上方，每个光源（10）的下端均穿过支撑平板（13）与一个动力系统（12）的动力输出端连接；所述支撑平板（13）的上下表面之间镂空；所述铁源为含铁污泥。3.根据权利要求1所述的一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置，其特征是所述光催化反应池（2）内部的光源（10）有若干个，每个光源（10）上均连接有若干光催化单元（11）；每个光催化单元（11）上均分布有若干根纤维丝，光催化单元（11）通过连接装置与光源（10）连接，每根纤维丝表面喷涂有光催化PVDF薄膜，光催化PVDF薄膜负载有光催化纳米材料。4.根据权利要求3所述的一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置，其特征是所述每个光催化单元（11）均包括若干支撑骨架单元；每个支撑骨架单元均包括外四边形框和内四边形框，外四边形框和内四边形框处于一个竖直平面内，外四边形框的上下两端顶点与内四边形框的上下两端顶点处在同一条竖直线上，内四边形框的上下两端顶点位于外四边形框的上下两端顶点之间，外四边形框中间的一侧顶点和内四边形框中间的一侧顶点处在同一个节点位置，外四边形框中间的另一侧顶点和内四边形框中间的另一侧顶点处在同一个节点位置。5.根据权利要求4所述的一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置，其特征是所述外四边形框和内四边形框各自均通过4根骨架（11
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4）首尾相接围绕而成，相邻两根骨架（11
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4）之间转动连接。6.根据权利要求4所述的一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置，其特征是所述每个光催化单元（11）中的若干支撑骨架单元均处在同一个竖直平面内，同一个光催化单元（11）中的若干支撑骨架单元大小不同，同一个光催化单元（11）中不同大小的支撑骨架单元从光源（10）一侧沿着远离光源（10）的方向按照支撑骨架单元的大小顺序依次排开；所述每个光催化单元（11）中不同支撑骨架单元的上顶点之间通过若干纤维丝（11
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6）连接，所述每个光催化单元（11）中不同支撑骨架单元的下顶点之间也通过若干纤维丝（11
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6）连接；所述每个支撑骨架单元中的外四边形框的上下两端顶点与内四边形框的上下两端顶点之间通过橡胶绳（11
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3）连接。7.根据权利要求1所述的一种原位光催化产H2O2的自芬顿污染物降解装置，其特征是所述芬顿反应池（3）的内部还包括有滚筒（17），所述酸化池（16）设置在芬顿反应池（3）的上部，酸化池（16）内装有硫酸，滚筒（17）设置在芬顿反应池（3）的中间部位，滚筒（17）中间由电动机驱使转动，所述滚筒（17）上设有支撑框架（19），铁源载体（18）安装在支撑框架（19）上，铁源载体（18）内装有含铁污泥；所述铁源载体（18）的表面包裹有...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖燕辉，吴杨，车慧楠，支欣玉，于达蔚，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：