本實(shí)用新型涉及一種超聲波協(xié)同光催化氧化廢水脫色裝置，屬于有機(jī)廢水脫色裝置領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

工業(yè)有機(jī)廢水在外排前色度深，較難脫色，傳統(tǒng)的生物脫色法處理效果不甚理想，化學(xué)沉淀和氣浮法對這類廢水脫色效果也非常有限，光催化氧化法是目前越來越受人們重視的一種高級(jí)氧化技術(shù)。所謂光催化反應(yīng)，是指在光的催化作用下進(jìn)行的一類化學(xué)反應(yīng)，利用二氧化鈦等光催化氧化劑，在紫外燈光的作用下，有機(jī)物逐步氧化成低分子中間產(chǎn)物最終生成CO₂、H₂O等達(dá)到脫色的目的，CN200920106910.2公開了一種連續(xù)型光催化氧化處理廢水的裝置，包括箱體，具有一進(jìn)水管及一出水管；石英護(hù)管，布設(shè)于該箱體內(nèi)部，該石英護(hù)管內(nèi)裝設(shè)有紫外燈隔板，設(shè)于該箱體內(nèi)部，在該箱體內(nèi)形成至少一個(gè)流道；催化劑載體，固定在該箱體內(nèi)壁與該隔板上，該催化劑載體上固結(jié)有催化劑，能夠高效利用光催化劑和光能處理廢水。但其缺點(diǎn)在于：印染廢水色度高，紫外光線穿透力低，影響光能的利用；光源為燈柱式設(shè)計(jì)，不僅占用空間，而且光線照射不均勻，影響催化氧化效果。

超聲波技術(shù)近年來逐漸成為廣大環(huán)境工作者關(guān)注的焦點(diǎn)之一。在有機(jī)廢水脫色處理過程中，超聲波的空化作用對有機(jī)物有很強(qiáng)的降解能力，且降解速度很快，超聲波空化泡的崩潰所產(chǎn)生的高能量足以斷裂化學(xué)鍵，空化泡崩潰產(chǎn)生氫氧基(OH)和氫基(H)，同有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，能將水體中有害有機(jī)物轉(zhuǎn)變成CO₂、H₂O、無機(jī)離子或比原有機(jī)物毒性小易降解的有機(jī)物，從而達(dá)到脫色的目的。

另外，研究表明，Mn²⁺、Cu²⁺等離子能大大降低了原有光催化氧化所需要的光強(qiáng)度，較好地解決了原有光催化氧化所需燈管較多，效率低，電耗量大等問題，因此使用含Mn²⁺、Cu²⁺等離子進(jìn)行協(xié)同催化氧化的研究已成為近來研究重點(diǎn)。同時(shí)，對于光催化劑載體，因?yàn)椴Ａr(jià)廉易得，具有良好的透光性，便于設(shè)計(jì)成各種形狀，也引起了研究者的重視。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于提供一種超聲波協(xié)同光催化氧化廢水脫色裝置，利用超聲波-金屬鹽溶液協(xié)同光催化氧化對工業(yè)有機(jī)廢水進(jìn)行脫色，脫色效果好，同時(shí)本實(shí)用新型采用空心玻璃板做為光催化劑載體，光催化劑載體外部涂有TiO₂光催化劑薄層，光催化劑載體內(nèi)部設(shè)有LED紫外燈做為光源，光線分布均勻穿透力強(qiáng)，能源消耗低，同時(shí)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約空間，廢水與光催化劑接觸面積大，增強(qiáng)了脫色效果。

本實(shí)用新型所述的超聲波協(xié)同光催化氧化廢水脫色裝置，包括廢水處理箱，廢水處理箱兩側(cè)面分別設(shè)進(jìn)水口、出水口，廢水處理箱上壁與底壁分別設(shè)與其垂直的光催化劑載體板，光催化劑載體板交錯(cuò)分布形成水流通道，光催化劑載體板為空心玻璃板結(jié)構(gòu)，光催化劑載體板外表面上涂有TiO₂光催化劑薄層，光催化劑載體板內(nèi)壁粘有若干條LED紫外燈帶，LED紫外燈帶上均勻分布有若干個(gè)LED紫外燈；廢水處理箱外部設(shè)儲(chǔ)料池，廢水處理箱上壁的相鄰光催化劑載體板之間設(shè)與光催化劑載體板平行的若干噴頭，噴頭穿過廢水處理箱上壁通過管道與儲(chǔ)料池底部的出水管連接，噴頭與廢水處理箱連接的管道上設(shè)增壓泵；廢水處理箱箱體下部設(shè)若干超聲波發(fā)生器，超聲波發(fā)生器與廢水處理箱底壁的超聲波輸出管相連。

噴頭與廢水處理箱連接的管道上還設(shè)流量計(jì)，便于對泵入廢水處理箱的溶液流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

儲(chǔ)料池內(nèi)設(shè)攪拌裝置，能對儲(chǔ)料池內(nèi)溶液進(jìn)行攪拌，防止沉淀或絮凝。

噴頭與廢水處理箱連接的管道上還設(shè)進(jìn)料閥。

各相鄰光催化劑載體板之間的距離為1-3cm，光催化劑載體板結(jié)構(gòu)緊湊，增大了廢水與光催化劑的接觸面積，延長了廢水在廢水處理箱內(nèi)的流動(dòng)時(shí)間。

進(jìn)水口流入的為經(jīng)過預(yù)處理的工業(yè)有機(jī)廢水。

廢水處理箱內(nèi)壁上貼有反射鋁箔，照到廢水處理箱內(nèi)壁上的光線反射后可以為光催化劑提供光源，提高了紫外燈光的利用率。

儲(chǔ)料池內(nèi)儲(chǔ)存有含金屬鹽的溶液，進(jìn)一步地，優(yōu)選含錳鹽或銅鹽的溶液。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果。

本實(shí)用新型利用超聲波-金屬鹽溶液協(xié)同光催化氧化對工業(yè)有機(jī)廢水進(jìn)行脫色，脫色效果好，同時(shí)本實(shí)用新型采用空心玻璃板做為光催化劑載體，光催化劑載體外部涂有TiO₂光催化劑薄層，光催化劑載體內(nèi)部設(shè)有LED紫外燈做為光源，光線分布均勻穿透力強(qiáng)，能源消耗低，同時(shí)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約空間，廢水與光催化劑接觸面積大，增強(qiáng)了脫色效果。

附圖說明

圖1、本實(shí)用新型一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2、圖1中光催化劑載體板截面圖。

圖中：1、進(jìn)水口2、廢水處理箱3、儲(chǔ)料池4、攪拌裝置5、增壓泵6、流量計(jì)7、噴頭8、出水口9、光催化劑載體板10、LED紫外燈帶11、進(jìn)料閥12、超聲波輸出管13、超聲波發(fā)生器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和說明書附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

如圖1-2所示，本實(shí)用新型所述的超聲波協(xié)同光催化氧化廢水脫色裝置，包括廢水處理箱2，廢水處理箱2兩側(cè)面分別設(shè)進(jìn)水口1、出水口8，廢水處理箱2上壁與底壁分別設(shè)與其垂直的光催化劑載體板9，光催化劑載體板9交錯(cuò)分布形成水流通道，光催化劑載體板9為空心玻璃板結(jié)構(gòu)，光催化劑載體板9外表面上涂有TiO₂光催化劑薄層，光催化劑載體板9內(nèi)壁粘有若干條LED紫外燈帶10，LED紫外燈帶10上均勻分布有若干個(gè)LED紫外燈；廢水處理箱2外部設(shè)儲(chǔ)料池3，儲(chǔ)料池3內(nèi)儲(chǔ)存有含銅鹽的溶液，廢水處理箱2上壁的相鄰光催化劑載體板9之間設(shè)與光催化劑載體板9平行的若干噴頭7，噴頭7穿過廢水處理箱2上壁通過管道與儲(chǔ)料池3底部的出水管連接，噴頭7與廢水處理箱2連接的管道上設(shè)增壓泵5；廢水處理箱2箱體下部設(shè)若干超聲波發(fā)生器13，超聲波發(fā)生器13與廢水處理箱2底壁的超聲波輸出管12相連。

噴頭7與廢水處理箱2連接的管道上還設(shè)流量計(jì)6。

儲(chǔ)料池3內(nèi)設(shè)攪拌裝置4。

噴頭7與廢水處理箱2連接的管道上還設(shè)進(jìn)料閥11。

各相鄰光催化劑載體板9之間的距離為2cm。

進(jìn)水口1流入的為經(jīng)過預(yù)處理的工業(yè)有機(jī)廢水。

廢水處理箱2內(nèi)壁上貼有反射鋁箔。

儲(chǔ)料池3內(nèi)儲(chǔ)存有含錳鹽的溶液。

本實(shí)施例實(shí)施時(shí)，調(diào)節(jié)超聲波發(fā)生器13的功率為1-1.5Kw，超聲頻率為30-50KHz，同時(shí)為了提高脫色效果，可向儲(chǔ)料池3內(nèi)投加雙氧水，利用UV/Mn²⁺協(xié)同催化雙氧水氧化輔助脫色，提高脫色效果。

本實(shí)用新型利用超聲波-金屬鹽溶液協(xié)同光催化氧化對工業(yè)有機(jī)廢水進(jìn)行脫色，脫色效果好，同時(shí)本實(shí)用新型采用空心玻璃板做為光催化劑載體，光催化劑載體外部涂有TiO₂光催化劑薄層，光催化劑載體內(nèi)部設(shè)有LED紫外燈做為光源，光線分布均勻穿透力強(qiáng)，能源消耗低，同時(shí)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約空間，廢水與光催化劑接觸面積大，增強(qiáng)了脫色效果。