本发明专利技术公开一种二氧化钛预涂动态膜光催化水处理装置，主要包括预涂动态膜光催化反应器１３和预反应器１６。预涂动态膜光催化反应器１３中设有紫外灯９－１、陶瓷膜管８及气体分布板７－１，其底部连接抽吸泵１和空压机５。预反应器１６中设有紫外灯９－２及气液分布板７－２，用进水管１４和出水管１２连接预涂动态膜光催化反应器１３和预反应器１６形成回路。在悬浮式光催化反应器中加入二氧化钛预涂动态膜进行集成，不仅具有固液接触面积大，反应效率高，预涂动态膜制备简单，催化剂回收利用充分等优点，而且还能有效减缓陶瓷膜管８的污染，延长装置的运行周期，简化陶瓷膜管８的清洗再生工艺，降低运行费用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保
，具体涉及一种二氧化钛预涂动态膜光催化水处理装置。
技术介绍
近年来半导体光催化高级氧化技术作为一种新型高效的废水处理技术已得到较 快的发展。在紫外光或太阳光的照射下，半导体光催化剂能产生空穴，空穴再和水分子作用 产生强氧化性羟基自由基，可有效氧化水中的各类有机物。该技术具有操作简单，能耗低， 矿化程度高，常温常压反应，所使用催化剂无毒害、成本低廉且可反复使用等优点，其应用 前景非常广阔，因而得到了国内外有关学者的高度重视。 就目前已研制开发出的各类光催化反应器而言，根据催化剂在反应器中的存在形 式，可分为固定式和悬浮式两大类。其中固定式是通过一定的固定化工艺将催化剂附着在 载体表面成膜和液体接触，如填充式、薄膜式光催化反应器等，其优点是催化剂回收利用简 单，不影响光源的辐射深度，但其缺点是催化剂和液体的有效接触面积小，固定化过程中部 分催化剂活性点容易失活，反应效率低，固定化工艺复杂，成本高。鉴于此，目前更多的采用 悬浮式光催化反应器，该类型反应器是利用超细(尤其是纳米级)催化剂颗粒物分散在液 体中和污染物充分接触，因此具有较高的固液接触面积，其反应效率高，但催化剂和液体的 分离困难，催化剂容易流失。而利用膜分离和光催化技术集成耦合是有效解决该问题的方 法之一，如ZL98111597. 7、ZL00103229. 1、 ZL200410075505. 0等，集成式光催化膜反应器在 处理废水过程中不仅具有较高的固液接触面积，而且反应器中的催化剂颗粒物及未降解大 分子物质可连续被分离膜截留，并重新回到反应器中，催化剂可得到充分的回收利用，被截 留的大分子物质可进一步被氧化，并实现装置的连续运行。但也存在一些不足之处在连续 运行过程中，进入反应器中的有机污染物存在一定的停留时间分布，一些小分子有机物还 没来得及被完全氧化就透过了分离膜随渗透液一起流出，而影响了最终处理效果；另外还 有一些中小分子有机污染物没被充分氧化就进入了膜孔内，造成膜孔堵塞，特别是压差较 高时，堵塞就更加严重，同时膜面会形成滤饼层，对分离膜造成严重的污染，膜通量下降明 显，增加了膜组件过滤元件的更换和清洗的频率，特别是膜孔的堵塞使分离膜的清洗再生 更加困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种二氧化钛预涂动态膜光催化水处 理装置，该装置把预涂动态膜和悬浮式光催化技术进行了有效集成，具有反应效率高，催化 剂回收利用充分，预涂动态膜抗污染能力强，清洗工艺简单，运行成本低廉等优点。 本专利技术为了实现上述目的而提供的技术方案，包括预涂动态膜光催化反应器和预 反应 器，预涂动态膜光催化反应器和预反应器高度相同，两者通过进水管和出水管连3接形成回路，装置中利用颗粒状二氧化钛为预涂动态膜制备材料，其粒径在0. 02-1. 0 m 范围内，预涂动态膜光催化反应器为圆筒形，其内部中心设有紫外灯和石英玻璃管，中心周 围均匀设置2-4根单通道陶瓷膜管，下部设有气体分布板，直径是预涂动态膜光催化反应 器内径的0.9倍，气体分布板的底部通过法栏与抽吸泵相连。预反应器下部为倒圆锥体形， 中部为圆筒形，上部为扩大段，其中部位置和出水管处于同一水平高度，预反应器中心设有 紫外灯和石英玻璃管，底部设有圆形的气液分布板，，和出水管相连，其直径等于预反应器 中部圆筒的半径。右上角设有溢流管和雾沫挡板。石英玻璃管旁边设有废水进水管，且两 者底端齐平，并位于气液分布板的正上方。 所述的单通道陶瓷膜管根数为2-6根，其平均孔径在0. 05-1. 0 m范围内。 本专利技术的优点在于， 把预涂动态膜和悬浮式光催化技术进行了有效耦合，并设置了内循环式预反应 器。运行时可根据污染物被氧化的难易程度控制阀门，以调节废水在装置中的停留时间，对 不同性质的污染物都有较好的处理效果。二氧化钛预涂动态膜不仅可充当分离膜，充分回 收利用装置中的超细二氧化钛催化剂，而且还可充当固定式光催化膜，一些中小分子污染 物在悬浮液中即使未被完全氧化，当进入膜面浓差极化层、沉积到预涂动态膜表面或进入 预涂动态膜孔内时可进一步被氧化，使得整个装置的反应效率在悬浮式光催化反应器的基 础上得到进一步的提高，而这一过程又可大大降低浓差极化层厚度，减缓预涂动态膜和陶 瓷膜管的堵塞。因此，二氧化钛预涂动态膜和悬浮式光催化技术的集成耦合不仅可进一步 提高光催化反应效率，还可大大减缓陶瓷膜管的污染，简化陶瓷膜管的清洗再生工艺，延长 装置的运行周期，大大降低运行费用。附图说明 图1为本专利技术结构及物料循环流动示意图； 图2为本专利技术预涂动态膜光催化反应器13中A-A剖面示意图； 图3为本专利技术预反应器16中B-B面示意图； 附图标记说明如下 1抽吸泵;2-l、2-2三通阀;3-1旁路阀;3-2、3-3、3-4、3-5、3-6球阀;4压力表;5 空压机；6转子流量计；7-1气体分布板；7-2气液分布板；7_11布气孔；7-12气液分布孔；8陶瓷膜管；9-l、9-2紫外灯；10-l、10-2石英玻璃管；11封盖板；12出水管；13预涂动态膜 光催化反应器；14进水管；15盖板；16预反应器；17废水进水管；18雾沫挡板；19溢流管具体实施例方式参照附图1、2、3，本专利技术主要包括预涂动态膜光催化反应器13和预反应器16。预 涂动态膜光催化反应器为圆筒形，其中心设有紫外灯，紫外灯外部套有石英玻璃管，石英玻 璃管周围均匀设置2-6根单通道陶瓷膜管，陶瓷膜管平均孔径在0. 05-1. 0 ii m范围内。预涂 动态膜光催化反应器下部设有圆形气体分布板，其顶部设有封盖板，其底部设有固定板及 法栏。用硅橡胶密封圈和封盖板11对陶瓷膜管8上端进行则封和端封，对石英玻璃管10-1 的上端进行侧封。用硅橡胶密封圈和固定板15对陶瓷膜管8下端进行侧封，陶瓷膜管8下 端口和法栏相通。气体分布板的直径是预涂动态膜光催化反应器筒体半径的0. 9倍，气体4分布板通过管道和转子流量计连接，转子流量计再和阀门3-2相连，阀门3-2再通过三通管分别和阀门3-3和三通阀2-1相连，阀门3-3再通过三通管分别和压力表4及通空压机5相连，三通阀2-1和阀门3-3之间设有旁路管及旁路阀3-l，三通阀2-1另两端分别和法栏及抽吸泵1相连，抽吸泵1再和三通阀2-2相连，三通阀2-2另两端分别和排水管及三通管相连，三通管另两端分别和预涂动态膜光催化反应器13下部进水管14及阀门3-4相连，阀门3-4通过三通管分别和预反应器16底部出水管及阀门3-5相连。预涂动态膜光催化反应器13上部出水管12和预反应器16下部设置的圆形气液分布板7-2相连。预反应器16下部为倒圆锥体形，中部为圆筒形，上部为扩大段，其整体高度和预涂动态膜光催化反应器13的高度相等，其中部位置和出水管12处于同一高度。预反应器16右上角设有溢流管19和雾沫挡板18，其上部中心位置装有紫外灯9-2，紫外灯9-2外部套有石英玻璃管10-2，石英玻璃管10-2旁边设有废水进水管17，废水进水管17和阀门3-6相连。石英玻璃管10-2和废水进水管17底端平齐，并位于气液分布板7-2的正上方，气液分布板7-2直径等于预反应器16中部圆筒的半径。 工作原理 (1)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种二氧化钛预涂动态膜光催化水处理装置，主要包括预涂动态膜光催化反应器（１３）和预反应器（１６），其特征在于：预涂动态膜光催化反应器（１３）和预反应器（１６）高度相同，两者通过进水管和出水管连接形成回路，装置中利用颗粒状二氧化钛为预涂动态膜制备材料，其粒径在０．０２－１．０μｍ范围内，预涂动态膜光催化反应器（１３）为圆筒形，其内部中心设有紫外灯和石英玻璃管，中心周围均匀设置２－４根单通道陶瓷膜管（８），下部设有气体分布板（７－１），底部通过法栏和抽吸泵（１）相连，预反应器（１６）下部为倒圆锥体形，中部为圆筒形，上部为扩大段，其中部位置和出水管处于同一水平高度，预反应器（１６）中心设有紫外灯和石英玻璃管，底部设有气液分布板（７－２），右上角设有溢流管（１９）和雾沫挡板（１８）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，杨期勇，李国朝，
申请(专利权)人：九江学院，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]
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