專利名稱：一種光催化與好氧生物法結合的水處理器的制作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及一種光催化與好氧生物法結合的水處理器，屬于水處理設備的技術領域。
背景技術：
在污廢水處理中，處理設備與技術至關重要，處理設備的好壞與處理技術的優(yōu)劣直接影響了污廢水處理的效果，目前使用的各種水處理設備與技術，對于特定的污廢水來說，處理效果基本上能達到排放要求，但這些水處理設備在使用過程中具有一定的局限性僅對單一的易被生物降解的污水污染物進行處理，然而對污水中難以被微生物降解的物質卻沒有任何效果，為此需要向污廢水中加入其它處理藥劑以達到更高的處理效果。以上處理方法還需要基于污廢水處理前期和后期的檢測數(shù)據(jù)實時調整需要添加的處理藥劑，其處理流程繁瑣、處理成本較高，針對性單一，應用范圍較窄。

實用新型內容針對以上的技術不足，本實用新型提供一種光催化與好氧生物法結合的水處理器。本實用新型的技術方案如下一種光催化與好氧生物法結合的水處理器，包括反應筒和紫外光光源，在所述反應筒的軸向位置設置有紫外光光源；在反應筒內裝填有包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒；在反應筒的底部設置有進水口和曝氣盤，所述進水口通過進水管、進水泵與進水槽相連通，所述曝氣盤與曝氣風機相連；在反應筒的上部設置有膜組件，所述膜組件通過出水管和真空泵和集液槽相連。根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述所填裝的包覆二氧化鈦的好氧微生物顆?？傮w積占反應筒體積的1/15-1/8。根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述的紫外光光源設置在反應筒下部1/3-1/2處，紫外光光源的功率為100-125W。根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，在反應筒的軸向位置設置有透明有機玻璃管或石英玻璃管，所述紫外光光源設置在透明有機玻璃管或石英玻璃管內。根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，在反應筒外設置有電子液位計，用來計量反應筒內液面的高度，當電子液位計檢測到反應筒內液面低于所述的膜組件時，控制所述的進水泵啟動向進水口進水。根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述的膜組件中的膜為中空纖維超濾膜，膜孔徑為0. 01 u m.根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述反應筒，包括由上而下設置的筒狀分離區(qū)和筒狀升降區(qū)，所述筒狀分離區(qū)的內徑大于所述筒狀升降區(qū)的內徑，所述筒狀分離區(qū)和筒狀升降區(qū)之間設置有傾斜沉降沿。本設計的優(yōu)點在于，其反應筒內徑的逐步增大，降低筒內污水的擾流效應，防止沉淀物四散，加速沉淀效果，有助于反應筒上部呈現(xiàn)清液，減少污水對膜組件的污染。根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，反應筒的高度范圍0. 8-2m;所述筒狀分離區(qū)的高度范圍0. 4-lm，內徑范圍0. 7-1. 8m ;筒狀升降區(qū)的高度范圍0. 4_lm，內徑范圍0. 6-1. 5m。本實用新型的整體尺寸具有運行穩(wěn)定、占地面積小，基建投資少，便于操作管理等突出優(yōu)點，整體結構大為簡化，堵塞問題可以得到有效緩解。本實用新型的優(yōu)勢在于本實用新型實現(xiàn)光催化反應與好氧膜生物反應的有機結合，與單純使用MBR(膜生物反應器)的不同之處在于引入了光催化反應及包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒，利用二氧化鈦光催化反應將廢水中難生物降解物質進行降解，打斷其大分子鏈，形成小分子易生物降解物質，最后交由載體顆粒內部生長的好氧微生物進行進一步分解，并且由于二氧化鈦的光催化作用，可以將微生物殘體、代謝廢物進行分解。綜上，本實用新型對于含有難生物降解物質的污水(如印染廢水)具有較好的去除效果。不僅可以提高難生物降解物質的水處理效果，并且可以有效減少剩余污泥的排放，達到節(jié)約資源的目的；而且本實用新型專利還具有結構簡單，操作方便，易于裝卸，應用廣泛的特點。

圖1為本實用新型所述水處理器的結構示意圖；在圖1中，1、反應筒；1_1、筒狀升降區(qū)；1_2、筒狀分離區(qū)；2、包覆二氧化鈦的活性炭顆粒；3、膜組件；4、真空泵；5、進水口 ；6、電子液位計；7、曝氣盤；8、曝氣風機；9、石英玻璃管；10、紫外光光源。
具體實施方式
下面結合實施例和說明書附圖對本實用新型做詳細的說明，但不限于此。以下實施例中所使用的包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒是按照以下原料配比及方法制備的所述包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒，按重量百分比包括如下原料粒徑范圍為l_2mm的活性炭顆粒85_95份；納米二氧化鈦5-8份；好氧微生物(干重)2-5份；所述包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒的堆積密度為0. 3-0. 5g/ml,比表面積為1500-2000m2/g，吸水率為 300-450%。所述包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒的具體制備步驟如下(1)使用磁力恒溫攪拌器在25°C下將分析純的鈦酸丁酯、分析純的冰乙酸依次加入無水乙醇中，攪拌15 20min，得到均勻透明的淡黃色溶液；所述鈦酸丁酯、冰乙酸和無水乙醇的體積份數(shù)分別為鈦酸丁酯5份；冰乙酸1份；無水乙醇15份；[0029](2)繼續(xù)攪拌，加入占步驟(I)中得到的淡黃色溶液體積百分比27-28%的HNO3-乙醇溶液；所述HNO3-乙醇溶液包括以下體積份數(shù)比的原料濃度為65_68wt%的HNO3溶液I份；無水乙醇20份；去離子水2份；所述HNO3-乙醇溶液的配制方法為在無水乙醇中依次加入上述體積份數(shù)的去離子水和濃硝酸，并持續(xù)攪拌至充分溶解。(3)滴加此HNO3-乙醇溶液后，繼續(xù)攪拌1-1. 5h，得到二氧化鈦溶膠；(4)將活性炭顆粒浸入步驟(3)制備的二氧化鈦溶膠中，充分浸潰，然后提拉出來后在烘箱中于105°C下烘干2-3h，即為鍍膜一次；再重復步驟(3) 2次，即為鍍膜三次；(5)將鍍膜三次的活性炭顆粒置于石英管式爐中，通入氮氣作為保護氣，在500-600°C條件下恒溫煅燒4-5h，使二氧化鈦牢固附著于活性炭顆粒之上，即得二氧化鈦輕質顆粒。(6)將步驟(5)中制備的二氧化鈦輕質顆粒置于好氧活性污泥中，此處所選的活性污泥為濟南光大污水一廠的活性污泥，在遮光、投加養(yǎng)料、曝氣攪拌的條件下培養(yǎng)20-30天，或定期取樣，直到微生物穩(wěn)定生長在活性炭顆粒的內部，即得包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒。實施例1、一種光催化與好氧生物法結合的水處理器，包括反應筒I和紫外光光源10，在所述反應筒I的軸向位置、且在反應筒下部1/2處設置有125W的紫外光光源10，所述紫外光光源10設置在石英玻璃管9內；在反應筒I內裝填有包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒2，所述所填裝的包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒總體積占反應筒體積的1/10 ;在反應筒I的底部設置有進水口 5和曝氣盤7，所述進水口 5通過進水管、進水泵與進水槽相連通，所述曝氣盤7與曝氣風機8相連；在反應筒I的上部設置有膜組件3，所述的膜組件中的膜為中空纖維超濾膜，膜孔徑為0. 01 u m，所述膜組件3通過出水管和真空泵4和集液槽相連。在反應筒外設置有電子液位計，用來計量反應筒內液面的高度，當電子液位計檢測到反應筒內液面低于所述的膜組件時，控制所述的進水泵啟動向進水口進水。所述反應筒，包括由上而下設置的筒狀分離區(qū)1-2和筒狀升降區(qū)1-1，所述筒狀分離區(qū)的內徑大于所述筒狀升降區(qū)的內徑，所述筒狀分離區(qū)和筒狀升降區(qū)之間設置有傾斜沉降沿。所述反應筒的高度1. Sm ;所述筒狀分離區(qū)1-2的高度0. 6m,內徑1. 3m ;筒狀升降區(qū)1-1的高度1. 2m,內徑lm。利用如實施例1所述水處理器處理某染料廢水進行處理，該廢水在處理前所含COD :500mg/L，處理方法包括步驟如下(I)開啟進水泵、曝氣風機和紫外光光源，污水沿進水口進入反應筒底部，注入污水的流速范圍l 3L/h ;曝氣盤對污水進行曝氣處理，通過曝氣盤注入空氣流速范圍2飛L/h;在反應筒內填裝包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒的總體積占反應筒總體積的1/10 ；(2)所述的污水與反應筒內包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒在曝氣的作用下充分混合，在紫外光光源照射下、二氧化鈦與廢水中的難生物降解物質發(fā)生光催化反應；[0045](3)經過步驟(2)光催化及生化反應處理后的污水上升，經膜組件過濾，再經真空泵、出水管排出。利用實施例1所述一種光 催化與好氧生物法結合的水處理器對某染料廢水處理，其廢水中COD :〈100mg/L，其中偶氮基團的消除率達到了 80%以上。
權利要求1.一種光催化與好氧生物法結合的水處理器，其特征在于，該水處理器包括反應筒和紫外光光源，在所述反應筒的軸向位置設置有紫外光光源；在反應筒內裝填有包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒；在反應筒的底部設置有進水口和曝氣盤，所述進水口通過進水管、進水泵與進水槽相連通，所述曝氣盤與曝氣風機相連；在反應筒的上部設置有膜組件，所述膜組件通過出水管和真空泵和集液槽相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的光催化與好氧生物法結合的水處理器，其特征在于，所述所填裝的包覆二氧化鈦的好氧微生物顆?？傮w積占反應筒體積的I/15-1/8。
3.根據(jù)權利要求1所述的光催化與好氧生物法結合的水處理器，其特征在于，所述的紫外光光源設置在反應筒下部1/3-1/2處，紫外光光源的功率為100-125W ;在反應筒的軸向位置設置有透明有機玻璃管或石英玻璃管，所述紫外光光源設置在透明有機玻璃管或石英玻璃管內。
4.根據(jù)權利要求1所述的光催化與好氧生物法結合的水處理器，其特征在于，在反應筒外設置有電子液位計，用來計量反應筒內液面的高度，當電子液位計檢測到反應筒內液面低于所述的膜組件時，控制所述的進水泵啟動向進水口進水。
5.根據(jù)權利要求1所述的光催化與好氧生物法結合的水處理器，其特征在于，所述的膜組件中的膜為中空纖維超濾膜，膜孔徑為0. 01 u m。
6.根據(jù)權利要求1所述的光催化與好氧生物法結合的水處理器，其特征在于，所述反應筒，包括由上而下設置的筒狀分離區(qū)和筒狀升降區(qū)，所述筒狀分離區(qū)的內徑大于所述筒狀升降區(qū)的內徑，所述筒狀分離區(qū)和筒狀升降區(qū)之間設置有傾斜沉降沿；所述反應筒的高度范圍0. 8-2m ;所述筒狀分離區(qū)的高度范圍0. 4-lm,內徑范圍0. 7-1. 8m ;筒狀升降區(qū)的高度范圍0. 4-lm,內徑范圍0. 6-1. 5m。
專利摘要本實用新型涉及一種光催化與好氧生物法結合的水處理器，包括反應筒和紫外光光源，在所述反應筒的軸向位置設置有紫外光光源；在反應筒內裝填有包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒；在反應筒的底部設置有進水口和曝氣盤，所述進水口通過進水管、進水泵與進水槽相連通，所述曝氣盤與曝氣風機相連；在反應筒的上部設置有膜組件，所述膜組件通過出水管和真空泵和集液槽相連。本實用新型實現(xiàn)光催化反應與好氧膜生物反應的有機結合，不僅可以提高難生物降解物質的水處理效果，并且可以有效減少剩余污泥的排放，達到節(jié)約資源的目的；而且本實用新型專利還具有結構簡單，操作方便，易于裝卸，應用廣泛的特點。
文檔編號C02F9/14GK202849217SQ20122056087
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權日2012年10月30日
發(fā)明者王燕, 閆晗, 馬德方, 韓綺, 高寶玉, 岳欽艷, 李倩 申請人:山東大學