一種光催化含氮有機(jī)物污水處理實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種光催化含氮有機(jī)物污水處理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是：在污水處理裝置的入口至出口的水流通道中，沿水流方向依次串聯(lián)設(shè)置N個(gè)光催化處理單元；相鄰兩個(gè)光催化處理單元之間形成有水流轉(zhuǎn)向單元；以互相間隔設(shè)置的光催化處理單元和水流轉(zhuǎn)向單元形成豎直方向上的“S”型流道；在光催化處理單元中設(shè)置有催化劑；在污水處理裝置的上方設(shè)置有能照射到每個(gè)光催化處理單元的催化光源；在污水處理裝置的底部設(shè)置有反光鏡面板。本實(shí)用新型能在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)含氮有機(jī)物污水的連續(xù)凈化，提高凈化效果，環(huán)保節(jié)能。
【專利說明】一種光催化含氮有機(jī)物污水處理實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種污水處理裝置，具體地說是一種光催化含氮有機(jī)物污水處理實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光催化含氮有機(jī)物凈水技術(shù)具有低能耗、操作簡(jiǎn)單、裝置簡(jiǎn)便和無二次污染等特點(diǎn)，其在凈化污水領(lǐng)域具有廣闊的前景。隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸加強(qiáng)以及政府對(duì)企業(yè)的排污和能耗要求和限制越來越高，如何采取低能耗取得良好的處理能力逐漸成為研究熱點(diǎn)。
[0003]而現(xiàn)有技術(shù)中，一般的光催化裝置為圓筒式，抽拉箱式，試管式、牛角管式等結(jié)構(gòu)；這些裝置都是由最初的試管式裝置演變而來，工作原理大都為:將催化劑放在試管或燒杯中，出口用橡皮塞堵住，并在橡皮塞上開一個(gè)進(jìn)料孔和一個(gè)出料孔，并加以人造光源催化。由于光源的穿透性和裝置內(nèi)部實(shí)用體積的局限性，很難對(duì)有機(jī)物廢水實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、高效率催化除污。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型為避免上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提出一種光催化含氮有機(jī)物污水處理實(shí)驗(yàn)裝置，能在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)含氮有機(jī)物污水的連續(xù)凈化，提高凈化效果，環(huán)保f倉泛。
[0005]本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題所采用如下技術(shù)方案:
[0006]本實(shí)用新型一種光催化含氮有機(jī)物污水處理實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:
[0007]在污水處理裝置的入口至出口的水流通道中，沿水流方向依次串聯(lián)設(shè)置N個(gè)光催化處理單元；第一個(gè)光催化處理單元的進(jìn)水口即為所述污水處理裝置的入口，第N個(gè)光催化處理單元的出水口即為所述污水處理裝置的出口 ；
[0008]每個(gè)光催化處理單元是以進(jìn)水口一側(cè)底邊并排設(shè)置若干個(gè)導(dǎo)流孔，其出水口一側(cè)頂邊并排設(shè)置若干個(gè)導(dǎo)流孔形成低進(jìn)高出結(jié)構(gòu)；相鄰兩個(gè)光催化處理單元之間以上一個(gè)光催化處理單元的出水口與下一個(gè)光催化處理單元的進(jìn)水口形成有水流轉(zhuǎn)向單元；以互相間隔設(shè)置的所述光催化處理單元和水流轉(zhuǎn)向單元形成豎直方向上的“S”型流道；
[0009]在所述光催化處理單元中設(shè)置有催化劑；
[0010]在所述污水處理裝置的上方設(shè)置有能照射到每個(gè)光催化處理單元的催化光源；
[0011]在所述污水處理裝置的底部設(shè)置有反光鏡面板。
[0012]本實(shí)用新型光催化含氮有機(jī)物污水處理實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:
[0013]所述N個(gè)光催化處理單元可并排設(shè)置成M排催化通道；各催化通道的進(jìn)水口和出水口處在相交錯(cuò)的位置上；相鄰兩個(gè)催化通道是以前一個(gè)催化通道中第N個(gè)水流轉(zhuǎn)化單元的出水口為后一個(gè)催化通道中第一個(gè)光催化處理單元的進(jìn)水口，形成水平方向上的“S”形通道。[0014]所述污水處理裝置為無蓋式或有蓋式結(jié)構(gòu)。
[0015]與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0016]1、本實(shí)用新型通過光催化處理單元與水流方向轉(zhuǎn)變單元交替串聯(lián)設(shè)置，能有效對(duì)水流方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，不僅可以增加含氮污水在每個(gè)光催化處理單元中的催化停留時(shí)間，延長催化流程，而且污水通過水流方向轉(zhuǎn)變單元形成從下往上的勢(shì)能差更利于光催化劑與含氮污水的充分混合，達(dá)到凈化效果。
[0017]2、本實(shí)用新型能任意串聯(lián)設(shè)置多組催化處理單元與水流方向轉(zhuǎn)變單元，同時(shí)也能并排設(shè)置的多組催化處理單元與水流方向轉(zhuǎn)變單元形成多個(gè)催化通道，組裝靈活多變，也易于改變結(jié)構(gòu)；從而實(shí)現(xiàn)在有限空間內(nèi)污水的連續(xù)凈化，提高凈化效率和空間利用率，更適用于實(shí)驗(yàn)室和小規(guī)模模擬實(shí)驗(yàn)使用。
[0018]3、本實(shí)用新型的催化光源可以是太陽光，充分利用能源，也可以為人工光源，在沒有陽光的情況下依舊可以正常工作。
[0019]4、本實(shí)用新型通過在底部加裝的反光鏡面板，能提高光的利用率，增強(qiáng)光催化的效果。
[0020]5、本實(shí)用新型通過光催化處理單元中設(shè)置納米氧化物復(fù)合再生纖維素作為催化介質(zhì)，不僅可以替換和重復(fù)使用，成本低廉，而且也不會(huì)造成環(huán)境污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型第I組光催化處理單元和水流轉(zhuǎn)向單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型第N組光催化處理單元和水流轉(zhuǎn)向單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型中間任一組光催化處理單元和水流轉(zhuǎn)向單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖中標(biāo)號(hào):1污水處理裝置的入口 ；2污水處理裝置的出口 ；3光催化處理單元；4底邊導(dǎo)流孔；5頂邊導(dǎo)流孔；6水流轉(zhuǎn)向單元；7反光鏡面板；8催化通道；9第N個(gè)水流轉(zhuǎn)化單元的出水口。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本實(shí)施例中，如圖1所示，一種光催化含氮有機(jī)物污水處理實(shí)驗(yàn)裝置采用高透光性材料，可以是樹脂，或亞克力板，也可以是玻璃等透光材料；
[0027]在污水處理裝置的入口 I至出口 2的水流通道中，沿水流方向依次串聯(lián)設(shè)置N個(gè)光催化處理單元3 ;如圖2所示，第一個(gè)光催化處理單元的進(jìn)水口即為污水處理裝置的入口1，第N個(gè)光催化處理單元的出水口即為污水處理裝置的出口 2 ；
[0028]如圖4所示，每個(gè)光催化處理單元是以進(jìn)水口一側(cè)底邊并排設(shè)置若干個(gè)底邊導(dǎo)流孔4，其出水口一側(cè)頂邊并排設(shè)置若干個(gè)頂邊導(dǎo)流孔5形成低進(jìn)高出結(jié)構(gòu)；相鄰兩個(gè)光催化處理單元之間以上一個(gè)光催化處理單元的出水口與下一個(gè)光催化處理單元的進(jìn)水口形成有水流轉(zhuǎn)向單元6 ;以互相間隔設(shè)置的光催化處理單元5和水流轉(zhuǎn)向單元6形成豎直方向上的“S”型流道；以N組光催化處理單元5和水流轉(zhuǎn)向單元6形成整個(gè)由下至上，又由上至下的具有連續(xù)凈化功能的污水處理裝置；一般催化處理單元5的體積要大于水流轉(zhuǎn)向單元6的體積，可以設(shè)置為體積比為4:1的大小。[0029]在每個(gè)光催化處理單元中設(shè)置有催化劑；本實(shí)施例中，采用由納米氧化物和再生纖維素復(fù)合而成的催化介質(zhì)，納米氧化物是一種新型環(huán)保材料，具有無毒性、原材料豐富、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，再生纖維素是一種相互貫通或封閉的孔洞構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料，且表面積較大，將納米氧化物和再生纖維素結(jié)合而成的復(fù)合材料具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而牢固的特點(diǎn)。
[0030]具體制作過程為:
[0031]將纖維素溶解在氫氧化鈉/尿素體系內(nèi)，加入一定量的納米氧化鋅，混合均勻后將纖維素溶液涂抹在50目不銹鋼網(wǎng)上，然后烘干后，經(jīng)過清洗除去里面的氫氧化鈉及尿素，獲得負(fù)載納米氧化鋅再生纖維素催化網(wǎng)；
[0032]或者，將纖維素溶解在氫氧化鈉/尿素體系內(nèi)，加入一定量的納米氧化鋅，混合均勻后然后通過靜電紡絲的方法噴射到50目不銹鋼網(wǎng)上，然后烘干后，經(jīng)過清洗除去里面的氫氧化鈉及尿素，獲得負(fù)載納米氧化鋅再生纖維素催化網(wǎng)。
[0033]在污水處理裝置的上方設(shè)置有能照射到每個(gè)光催化處理單元的太陽光和或人造的催化光源；
[0034]在污水處理裝置的底部設(shè)置有反光鏡面板7，具體可采用表面鍍水銀玻璃鏡。
[0035]具體實(shí)施中，如圖1所示，N個(gè)光催化處理單元3可并排設(shè)置成M排催化通道8 ;各催化通道的進(jìn)水口和出水口處在相交錯(cuò)的位置上；如圖3所示，相鄰兩個(gè)催化通道是以前一個(gè)催化通道中第N個(gè)水流轉(zhuǎn)化單元的出水口9為后一個(gè)催化通道中第一個(gè)光催化處理單元的進(jìn)水口，形成水平方向上的“S”形通道。具體地,可以將第N個(gè)水流轉(zhuǎn)化單元的出水口9設(shè)置在相鄰兩個(gè)催化通道之間的側(cè)壁上。
[0036]污水處理裝置為無蓋式或有蓋式結(jié)構(gòu)。當(dāng)設(shè)置為有蓋式結(jié)構(gòu)時(shí)，可以采用透光率不小于80%的亞克力板作為蓋板，覆蓋整個(gè)裝置。這樣既可以防止水流過大把催化劑沖出裝置，又可以防止在凈化過程中雜物的落入。蓋板的結(jié)構(gòu)設(shè)置可以是抽屜式或翻蓋式，通過在裝置的頂部兩側(cè)邊設(shè)置滑道，通過滑道使蓋板與裝置形成一整體；或是在裝置的一側(cè)設(shè)置鉸接的翻蓋結(jié)構(gòu)都可以，但是不限于這兩種結(jié)構(gòu)設(shè)置。
[0037]本裝置使用過程如下:
[0038]1、將納米氧化物復(fù)合再生纖維素作為催化介質(zhì)放入每個(gè)光催化處理單元中；
[0039]2、含氮有機(jī)物污水首先從第一個(gè)光催化處理單元的入口處進(jìn)行裝置，然后在第一個(gè)光催化處理單元3中進(jìn)行光催化反應(yīng)后，通過其頂邊導(dǎo)流孔進(jìn)入第一個(gè)水流轉(zhuǎn)向單元，形成從上往下的水勢(shì)，再經(jīng)過第一個(gè)水流轉(zhuǎn)向單元的出水口進(jìn)入下一個(gè)光催化處理單元進(jìn)行光催化反應(yīng)并形成從下往上的水勢(shì)；
[0040]3、根據(jù)要求的反應(yīng)時(shí)間，可調(diào)節(jié)蓋板上方的光源光照強(qiáng)度，或調(diào)節(jié)污水的水流速度或者催化介質(zhì)的用量等；
[0041]4、污水反復(fù)經(jīng)過串聯(lián)設(shè)置的光催化處理單元進(jìn)行催化反應(yīng)，凈化水體中的含氮有機(jī)物，從而形成豎直方向上的“S”型流道路徑；直到完成凈化過程，從裝置的出口 2中流出；
[0042]5、根據(jù)對(duì)催化效果和反應(yīng)時(shí)間的需求，可以增加污水光催化處理單元的個(gè)數(shù)或增加催化通道的個(gè)數(shù)形成整體結(jié)構(gòu)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種光催化含氮有機(jī)物污水處理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是: 在污水處理裝置的入口(1)至出口(2)的水流通道中，沿水流方向依次串聯(lián)設(shè)置N個(gè)光催化處理單元(3);第一個(gè)光催化處理單元的進(jìn)水口即為所述污水處理裝置的入口(1)，第N個(gè)光催化處理單元的出水口即為所述污水處理裝置的出口(2)； 每個(gè)光催化處理單元是以進(jìn)水口一側(cè)底邊并排設(shè)置若干個(gè)底邊導(dǎo)流孔(4)，其出水口一側(cè)頂邊并排設(shè)置若干個(gè)頂邊導(dǎo)流孔(5)形成低進(jìn)高出結(jié)構(gòu)；相鄰兩個(gè)光催化處理單元之間以上一個(gè)光催化處理單元的出水口與下一個(gè)光催化處理單元的進(jìn)水口形成有水流轉(zhuǎn)向單元(6);以互相間隔設(shè)置的所述光催化處理單元(5)和水流轉(zhuǎn)向單元(6)形成豎直方向上的“S”型流道； 在所述光催化處理單元中設(shè)置有催化劑； 在所述污水處理裝置的上方設(shè)置有能照射到每個(gè)光催化處理單元的催化光源； 在所述污水處理裝置的底部設(shè)置有反光鏡面板(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化含氮有機(jī)物污水處理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是:所述N個(gè)光催化處理單元(3)可并排設(shè)置成M排催化通道(8);各催化通道的進(jìn)水口和出水口處在相交錯(cuò)的位置上；相鄰兩個(gè)催化通道是以前一個(gè)催化通道中第N個(gè)水流轉(zhuǎn)化單元的出水口(9)為后一個(gè)催化通道中第一個(gè)光催化處理單元的進(jìn)水口，形成水平方向上的“S，，形通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化含氮有機(jī)物污水處理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是:所述污水處理裝置為無蓋式或有蓋式結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】C02F1/30GK203715327SQ201420125789
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】王周鋒, 丁國新, 劉闖, 張偉超, 周陽, 梁娟 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)