[0002] 为了净化污水,人们通常采用物理化学处理或者是
生物处理,但是常规的物理化学方法过程复杂,
费用昂贵,且易造成二次污染,生物处理则不可控性大,易受外界因素影响,效率较低。
[0003] 纳米TiO2光催化氧化技术作为一项新兴的光化学净水技术,其原理是在紫外光照射下,纳米TiO2表面会产生氧化能
力极强的羟基自由基(·OH),使水中的有机污染物氧化降解为无害的CO2和水,具有氧化有机物范围广,净化程度彻底,反应条件温和等优点,近年来得到了人们越来越多的重视,
现有技术般采用悬浮式光催化氧化处理,利用光催化剂悬浮粒子的非均向方式来净化各类有机污水,但存在纳米TiO2催化剂表面易
吸附饱和,降低效率,催化剂易流失,回收困难等缺点。实用新型内容
[0006] 光催化氧化装置,其组成有反应容器、进水管、侧板
电极插槽、
底板电极插槽、曝气管、溢
流管、放气管和玻璃填料;其中反应容器一侧与进水管相连通,另一侧靠上部设有一个溢流管,在反应容器顶部与放气管相连通,反应容器底部设置有底板电极插槽,
侧壁设置有侧板电极插槽,在侧板电极插槽中安装玻璃填料,在反应容器底板电极插槽上方的内壁上与曝气管相连通。
[0008] 本实用新型有以下几个优点,(1)玻璃填料表面覆涂有纳米TiO2膜,纳米TiO2表面积巨大,反应更充分,降解速度快,一般只需几十分钟到几小时即可取得良好的废
水处理效果;(2)在紫外光照射下,纳米TiO2表面会产生氧化能力极强的羟基自由基(·OH),降解无选择性,几乎能降解任何有机物,尤其适合于氯代有机物、多环芳
烃等;(3)无需添加其他酸
碱物质,氧化反应条件温和,投资少,能耗低,在电极插槽上安装紫外线
灯管产生紫外光照射或暴露在阳光下即可发生光催化氧化反应;(4)无二次污染,有机物彻底被氧化降解为CO2和H2O;(5)应用范围广,几乎所有的污水都可以采用。
附图说明
[0010] 如图1所示,光催化氧化装置,其组成有反应容器1、进水管2、侧板电极插槽3、底板电极插槽4、曝气管5、溢流管6、放气管7和玻璃填料8。需净化污水经进水管2流入反应容器1内,玻璃填料8放置在侧极电极插槽3之间,玻璃填料8表面覆涂有纳米TiO2膜,由于纳米TiO2具有巨大的
比表面积,与
废水中的有机物充分
接触,在紫外光照射下发生光催化氧化反应,纳米TiO2表面会产生氧化能力极强的羟基自由基(·OH),使水中的有机污染物氧化降解为无害的CO2和水,经充分降解反应后从溢流管6流出,在反应过程中可通过曝气管5打入曝气
加速反应过程,气体从反应容器1顶部放气管7排出。
[0012] 本装置在处理有机磷
农药废水中,采用纳米TiO2·SiO2负载型复合光催化剂,利用其光催化活性及高效吸附性,能使有机磷农药在其表面迅速富集,随光照时间的延长,有机磷农药的光解率逐渐升高,光照80min,可完全降解。
[0014] 本装置在处理毛纺染整废水中,由于纳米TiO2具行巨大的比表面积,与废水中的有机物接触更为充分,可将它们最大限度地吸附在其表面,并迅速将有机物分解成CO2和H2O,处理效果优于生物处理和悬浮光催化氧化处理,COD去除率和脱色率均较高。催化剂能连续使用,不需要分离回收,便于工业应用。
[0016] 本装置在处理氯代有机物废水中,纳米TiO2光催化剂与臭氧联合处理2h后,3-氯酚的残留浓度已为0,用内表面涂覆纳米TiO2光催化剂的陶瓷圆管处理5.5mg/L
苯酚和三氯乙烯水溶液的试验表明,苯酚在1.5h后完个分解,三氯乙烯也在2h内完全分解。