一种深度处理有机废水的吸附和光催化集成装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种深度处理有机废水的吸附和光催化集成装置。有机废液蓄水箱下端的出水口经进液泵、流量计接入预处理光催化反应系统下端的进水口，预处理光催化反应系统上端的出水口经第一阀门接入深度光催化反应系统下端的进水口接入，深度光催化反应系统下端的进水口同时经第二阀门、另一流量计接入另一进液泵的出水口，另一进液泵的进水口接入净化水蓄水箱下端的出水口，深度光催化反应系统上端的出水口接入净化水蓄水箱上端的进水口。该光催化集成装置具有双系统水处理体系，内部结构简单，耐冲击性强，能量利用合理，光催化氧化效率高的优点，而双系统水处理体系的建立使有机物的矿化更彻底，操作更方便，该装置易实用化、工业化、商业化。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及有机废水的处理装置，尤其是涉及一种深度处理有机废水的吸附和光催化集成装置。
技术介绍
自从上个世纪以来，全球工业得到了迅猛的发展，工业的发展不仅给人类带来了 日新月异的变化，同时也给人类赖以生存的环境造成了巨大的威胁，因此环境的治理受到 广泛关注。传统的水处理工艺有化学沉淀法、物理分离法、电凝法、活性炭吸附、生物质降解 等，但是这些处理工艺大部分存在处理工艺复杂、处理费用高、操作繁琐、受外界环境因素 影响较大、对废水有机物去除不彻底等不足，而受到一定的限制。而半导体金属氧化物光催 化氧化技术对废水有机物的降解具有无选择性并能进行深度反应而使有机物发生彻底矿 化，是一种理想的环境污染治理技术。 1102具有高比表面积、光催化活性高、光化学性质，无毒、廉价且无二次污染等优 点而成为理想的光催化材料。目前，二氧化钛的应用形式主要有两种纳米粉体和固定化光 催化材料，这两种应用方式分别推动了悬浮式和固定式光催化反应器的发展。悬浮式光催 化反应器存在二氧化钛易流失，难回收的不足，另外，二氧化钛在水中易凝聚，从而影响催 化活性。因此这种光催化反应器在实际应用中很难得到规模化，产业化。而固定式光催化 反应器有效克服了这些不足，但由于目前开发的固定式光催化反应器其催化剂载体大部分 以玻璃、不锈钢，陶瓷为载体，这类载体虽然符合使用环境的基本要求，但存在比表面积小， 光利用率低，降解效率低等不足，所以同样未出现大规模工业化应用，大部分处于研究或试 用阶段。
技术实现思路
为了解决现有光催化反应器存在的二氧化钛利用率低，有机废水处理不彻底，光 催化效率低，催化效能难以持续的问题，本技术的目的在于提供一种深度处理有机废 水的吸附和光催化集成装置。 本技术解决的技术问题采用的技术方案是 该装置包括有机废液蓄水箱、两个进液泵、两个流量计、预处理光催化反应系统、 两个阀门、深度光催化反应系统、净化水蓄水箱；有机废液蓄水箱下端的出水口经第一进液 泵、第一流量计接入预处理光催化反应系统下端的进水口 ，预处理光催化反应系统上端的 出水口经第一阀门接入深度光催化反应系统下端的进水口接入，深度光催化反应系统下端 的进水口同时经第二阀门、第二流量计接入第二进液泵的出水口，第二进液泵的进水口接 入净化水蓄水箱下端的出水口 ，深度光催化反应系统上端的出水口接入净化水蓄水箱上端 的进水口 ，净化水蓄水箱下端设有净化水出水口 。 所述预处理光催化反应系统其外壳为不锈钢筒体，筒体内由下至上依次设有固体 颗粒沉淀区、沉降区、缓冲区及光催化反应区，进水口设置在固体颗粒沉淀区，出水口设置3在光催化反应区上部。 所述深度光催化反应系统其外壳为不锈钢筒体，筒体内由下至上依次设有两个以 上光催化反应区，进水口设置在最下面一个光催化反应区的下部，出水口设置在最上面一 个光催化反应区的上部。 所述光催化反应区其上下各设有一层碳纤维织物光催化层，在上下两层碳纤维织 物光催化层中间设置由石英玻璃冷阱保护的紫外灯，在两层碳纤维织物光催化层中间两侧 产生折射的两个内表面为反光层，反光层表面是银镀层或贴有反光膜。 所述碳纤维织物光催化层为三维立体蜂窝结构，其中每根聚丙烯腈基碳纤维表面均先负载二氧化锡，再负载二氧化钛的碳纤维。 与现有技术相比，本技术具有的有益效果 采用溶胶凝胶浸渍涂覆技术，在碳纤维表面负载Sn02和Ti02双层薄膜，通过现代 纺织技术，将负载光催化剂的碳纤维编织成蜂窝状织物结构或其他三维立体织物结构；碳 纤维载体的选取、特殊的织物结构及对二氧化钛的耦合改性解决了其他固定化光催化材料 催化效率降低的难题，另外薄膜表面形成的多孔结构使材料具有吸附_光催化的双效功 能，即形成协同效应；通过反光装置提高了光源利用率，从而使体系具有耐冲击性强，能量 利用合理，光催化氧化效率高的优点，而双系统水处理体系的建立使有机物的矿化更彻底， 操作更方便，因此该装置易实用化、工业化、商业化。附图说明图1是本技术的结构原理示意图。 图2是预处理光催化反应系统的结构原理示意图。 图3是深度光催化反应系统的结构原理示意图。 图4是采用的碳纤维织物截面蜂窝式结构原理示意图。 图5是图4的俯视图。 图6是光催化材料催化降解甲基橙性能图。 图中1、预处理光催化反应系统；2、深度光催化反应系统；3、有机废液蓄水箱；4、 净化水蓄水箱；5、进液泵；6、阀门；7、流量计；8、固体颗粒沉淀区；9、沉降区；10、缓冲区； 11、光催化反应区；12、碳纤维织物光催化层；13、反光层；14、石英玻璃冷阱；15、紫外灯； 16、进水口 ；17、出水口 ；18、光催化反应区；19、进水口 ；20、出水口 ；21、固定件。具体实施方式以下结合附图和具体的实施例对本技术的技术方案作进一步说明，但本实用 新型的实施方式不限于此。 如图1所示，该装置包括有机废液蓄水箱3、两个进液泵5、两个流量计7、预处理光 催化反应系统1、两个阀门6、深度光催化反应系统2、净化水蓄水箱4 ;有机废液蓄水箱3下 端的出水口经第一进液泵5、第一流量计7接入预处理光催化反应系统1下端的进水口 16， 预处理光催化反应系统1上端的出水口 17经第一阀门6接入深度光催化反应系统2下端 的进水口 19接入，深度光催化反应系统2下端的进水口 19同时经第二阀门6、第二流量计 7接入第二进液泵5的出水口 ，第二进液泵5的进水口接入净化水蓄水箱4下端的出水口 ，深度光催化反应系统2上端的出水口 20接入净化水蓄水箱4上端的进水口 ，净化水蓄水箱 4下端设有净化水出水口。 如图2所示，所述预处理光催化反应系统1其外壳为不锈钢筒体，筒体内由下至上 依次设有固体颗粒沉淀区8、沉降区9、缓冲区10及光催化反应区11，进水口 16设置在固体 颗粒沉淀区8，出水口 17设置在光催化反应区ll上部。 如图3所示，所述深度光催化反应系统2其外壳为不锈钢筒体，筒体内由下至上依 次设有两个光催化反应区，进水口 19设置在下面一个光催化反应区18的下部，出水口 20 设置在上面一个光催化反应区18的上部，光催化反应区可根据实际需要设置两个以上。 如图2、图3所示，所述光催化反应区其上下各设有一层碳纤维织物光催化层12， 在上下两层碳纤维织物光催化层12中间设置由石英玻璃冷阱14保护的紫外灯15，在两层 碳纤维织物光催化层12中间两侧产生折射的两个内表面为反光层13，反光层13表面是银 镀层或贴有反光膜。 如图4、图5所示，所述碳纤维织物光催化层12为三维立体蜂窝结构，其中每根聚 丙烯腈基碳纤维表面均先负载二氧化锡，再负载二氧化钛的碳纤维，碳纤维织物光催化层 12用固定件21固定。 本技术选择具有良好力学性能和吸附性能的碳纤维为载体，制备固定化光催 化材料，并通过现代纺织技术，编织成三维立体结构的碳纤维织物，使其在形貌结构上占有 独特优势，并具有耐水流冲击负荷的特点；同时合理设计反应器的结构、形状、光源的几何 位置等，克服反应器存在水流死区问题，并使催化剂活性得到最大发挥和提高对光的利用 率，从而大大提高光催化效率，降低投资和运行费用。 本技术所述的碳纤维织物光催化层是采用溶胶凝胶浸渍涂覆技术，在碳纤维 表面负载Sn02和Ti本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深度处理有机废水的吸附和光催化集成装置，其特征在于：该装置包括有机废液蓄水箱、两个进液泵、两个流量计、预处理光催化反应系统、两个阀门、深度光催化反应系统、净化水蓄水箱；有机废液蓄水箱下端的出水口经第一进液泵、第一流量计接入预处理光催化反应系统下端的进水口，预处理光催化反应系统上端的出水口经第一阀门接入深度光催化反应系统下端的进水口接入，深度光催化反应系统下端的进水口同时经第二阀门、第二流量计接入第二进液泵的出水口，第二进液泵的进水口接入净化水蓄水箱下端的出水口，深度光催化反应系统上端的出水口接入净化水蓄水箱上端的进水口，净化水蓄水箱下端设有净化水出水口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：傅雅琴，朱曜峰，丁艳杰，庞邦永，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]