光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種處理廢水的裝置。更具體的是一種負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤處理廢水的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自從1972年日本學(xué)者Fujishima和Honda在N型半導(dǎo)體二氧化鈦(Ti02)單晶電極上發(fā)現(xiàn)水的光電催化分解作用以后，立即引起學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注并開始了多相光催化技術(shù)研究的新紀(jì)元。在多相光催化技術(shù)中，由于T12化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐酸堿性好，無毒性，來源豐富成本低，催化效率高，對難降解有機(jī)物如苯系化合物、氯系有機(jī)物等的處理都非常有效，使T12成為當(dāng)前最有應(yīng)用潛力的一種光催化劑應(yīng)用在處理各種環(huán)境問題上。
[0003]隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)污水和化工污水中含有大量的有機(jī)污染物，尤其是工業(yè)污水中有大量的有毒、有害物質(zhì)，這些污染物用生物處理技術(shù)是難以消除的。因而，人們把研究目光集中到了納米T12光催化技術(shù)上面。
[0004]申請?zhí)枮?00310112016.3的專利文件中公布了一種改進(jìn)的納米T12光催化生物轉(zhuǎn)盤，它是由葉片和位于葉片兩側(cè)的擋片構(gòu)成，葉片和擋片內(nèi)外側(cè)面分別種植仿生水草和鍍二氧化鈦。該技術(shù)雖然對納米T12光催化技術(shù)的研究在實(shí)驗(yàn)室階段已取得了顯著的效果，但目前納米T12光催化技術(shù)應(yīng)用于城市污水和工業(yè)廢水處理中還存在如下缺點(diǎn):
[0005]1、目前的裝置轉(zhuǎn)盤的盤片催化劑利用率低，其通常只能利用載體一面所負(fù)載得二氧化鈦，二氧化鈦的覆蓋面積少；
[0006]2、目前的裝置轉(zhuǎn)盤材料透光性差，不利于紫外光在水中的傳質(zhì)效率的提升；
[0007]3、常用的光催化反應(yīng)器采用粉末狀催化劑，導(dǎo)致處理后溶液中的光催化劑難以從水體中分離回收，易造成水體二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，廢水處理效果良好的負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置。
[0009]本實(shí)用新型的負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置包括反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)盤、光源和反應(yīng)罩，所述轉(zhuǎn)盤通過轉(zhuǎn)軸安裝在反應(yīng)槽中，轉(zhuǎn)軸的一端與電機(jī)相連，反應(yīng)罩罩在反應(yīng)槽外，光源安裝在反應(yīng)罩上，其特征是:轉(zhuǎn)盤至少為兩個，在轉(zhuǎn)盤上開有凹槽，在兩個相對的轉(zhuǎn)盤的相對應(yīng)的凹槽中設(shè)置透明玻璃片，在轉(zhuǎn)盤的兩側(cè)和玻璃片的表面均負(fù)載納米T12，所述反應(yīng)罩為不透明罩。
[0010]本實(shí)用新型的負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置還可以包括:
[0011]1、所述電機(jī)與電機(jī)調(diào)速器相連。
[0012]2、所述反應(yīng)槽為半圓柱形槽，反應(yīng)槽的一側(cè)設(shè)有進(jìn)水口、另一側(cè)設(shè)有出水口。
[0013]3、所述光源為紫外燈燈管或可見光燈管，光源通過固定支架固定于反應(yīng)罩中正上方。
[0014]4、所述光源為紫外燈燈管或可見光燈管，光源通過固定支架固定于反應(yīng)罩中正上方。
[0015]利用本實(shí)用新型的負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置的處理方法包括如下步驟:
[0016]第一步，待處理廢水引入反應(yīng)槽；
[0017]第二步，轉(zhuǎn)盤及玻璃片隨著轉(zhuǎn)軸在電機(jī)的驅(qū)使下轉(zhuǎn)動，在黑暗中運(yùn)行30min;
[0018]第三步，開啟光源，照射下繼續(xù)運(yùn)行60-120min;
[0019]第四步，經(jīng)處理后的廢水排出反應(yīng)槽。
[0020]控制轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動速度為30-120rpm?？刂妻D(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動速度優(yōu)選為60rpm。
[0021]負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置由調(diào)速器、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)盤、反應(yīng)槽等部分組成，利用調(diào)速器馬達(dá)的動力驅(qū)使裝置轉(zhuǎn)軸帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)動使轉(zhuǎn)盤上覆蓋廢水形成的薄液膜，通過利用裝置轉(zhuǎn)盤表面上負(fù)載的二氧化鈦與太陽光或紫外光共同作用，使轉(zhuǎn)盤表面二氧化鈦材料與廢水中有機(jī)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，以達(dá)到廢水中有機(jī)物質(zhì)去除的目的。
[0022]本實(shí)用新型的負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0023]轉(zhuǎn)盤兩側(cè)表面負(fù)載二氧化鈦，增大裝置二氧化鈦覆蓋面積，可以達(dá)到二氧化鈦在太陽光或紫外光下對廢水中有機(jī)物質(zhì)有效去除的效果。
[0024]轉(zhuǎn)盤材料采用硅酸鹽玻璃作為二氧化鈦負(fù)載載體，充分利用了玻璃透光性好這一優(yōu)點(diǎn)，同時，裝置通過裝置調(diào)速器馬達(dá)的驅(qū)動作用使裝置轉(zhuǎn)軸發(fā)生轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)盤上形成幾十微米厚的液膜，降低了激發(fā)光在到達(dá)光催化劑表面前由于有機(jī)溶液自身吸收而引起的損失，強(qiáng)化了水體的傳質(zhì)效率。
[0025]通過將兩側(cè)二氧化鈦牢固鍍在轉(zhuǎn)盤表面，有效地克服了常用光催化反應(yīng)器催化劑難以從水體中分離回收，易造成水體二次污染的缺點(diǎn)。
[0026]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，廢水處理效果良好，是新型廢水處理裝置上的創(chuàng)新。通過利用裝置對亞甲基藍(lán)溶液進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn)，可以得到以下結(jié)論:當(dāng)裝置轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速在60r/min時，裝置對5mg/L?30mg/L亞甲基藍(lán)溶液的降解率均可以達(dá)到89 %以上。
【附圖說明】
[0027]圖1為負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置去除外罩的主視圖；
[0028]圖2為負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置外罩的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖3為負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖4為負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置運(yùn)行流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ]下面舉例對本實(shí)用新型做更詳細(xì)的描述。
[0032]負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置由反應(yīng)槽1、轉(zhuǎn)軸2、轉(zhuǎn)盤3、玻璃片4、進(jìn)水口5、出水口6、調(diào)速器7、光源8、反應(yīng)罩9、固定支架10組成。
[0033]裝置反應(yīng)槽I內(nèi)轉(zhuǎn)軸2上安置多個轉(zhuǎn)盤3，玻璃片4上負(fù)載二氧化鈦材料，玻璃4內(nèi)置于轉(zhuǎn)盤3內(nèi)的轉(zhuǎn)槽中，反應(yīng)槽I 一側(cè)設(shè)有進(jìn)水口 5，另一側(cè)設(shè)有出水口 6。
[0034]本實(shí)用新型中反應(yīng)槽I為半圓柱形水槽，水槽一側(cè)設(shè)有進(jìn)水口5，另一側(cè)設(shè)有出水口 6，便于未處理廢水流入，處理后廢水流出；本實(shí)用新型利用轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動作用，帶動轉(zhuǎn)盤3上的玻璃片4隨之共同轉(zhuǎn)動;玻璃片4上所負(fù)載的二氧化鈦材料是通過溶膠-凝膠法制備得到，并通過浸漬-提拉法涂覆與玻璃片4表面上;光源8指紫外燈燈管或可見光燈管，光源利用固定支架10固定于裝置反應(yīng)罩9中正上方距轉(zhuǎn)盤100-150mm處，光源8的電線固定于反應(yīng)罩9內(nèi)部，與外側(cè)電源相連接。
[0035]本實(shí)用新型為了保證裝置運(yùn)行可靠性，因而將轉(zhuǎn)盤3的厚度定位6mm，轉(zhuǎn)盤3直徑設(shè)為120mm，兩套轉(zhuǎn)盤中間隔間距為20-25mm，轉(zhuǎn)盤3最下端距反應(yīng)槽底部15-20mm，轉(zhuǎn)盤3轉(zhuǎn)速控制在30-120rpm;為保證裝置反應(yīng)主體透光率良好，對光源光強(qiáng)充分利用，本裝置使用轉(zhuǎn)盤3轉(zhuǎn)槽中安置玻璃片4厚度為l-2mm。
[0036]本實(shí)用新型提供一種負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置進(jìn)行廢水處理的方法，方法包括步驟如下:
[0037]第一步，待處理廢水由裝置進(jìn)水口5流入水槽I。
[0038]第二步，負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置轉(zhuǎn)盤3隨著轉(zhuǎn)軸2在調(diào)速器7的驅(qū)使下發(fā)生轉(zhuǎn)動，裝置在黑暗中運(yùn)行30min。
[0039]第三步，裝置經(jīng)黑暗中運(yùn)行30min后，在紫外燈8照射下繼續(xù)運(yùn)行60-120min。
[0040]第四步，經(jīng)處理后的反應(yīng)廢水由出水口6流出，檢測合格后排放至水體。
[0041 ] 本裝置通過調(diào)速器控制轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動速度為60rpm。
[0042] 本裝置反應(yīng)時間為90-150min。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置，包括反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)盤、光源和反應(yīng)罩，所述轉(zhuǎn)盤通過轉(zhuǎn)軸安裝在反應(yīng)槽中，轉(zhuǎn)軸的一端與電機(jī)相連，反應(yīng)罩罩在反應(yīng)槽外，光源安裝在反應(yīng)罩上，其特征是:轉(zhuǎn)盤至少為兩個，在轉(zhuǎn)盤上開有凹槽，在兩個相對的轉(zhuǎn)盤的相對應(yīng)的凹槽中設(shè)置透明玻璃片，在轉(zhuǎn)盤的兩側(cè)和玻璃片的表面均負(fù)載納米T12,所述反應(yīng)罩為不透明罩。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置，其特征是:所述電機(jī)與電機(jī)調(diào)速器相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置，其特征是:所述反應(yīng)槽為半圓柱形槽，反應(yīng)槽的一側(cè)設(shè)有進(jìn)水口、另一側(cè)設(shè)有出水口。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置，其特征是:所述光源為紫外燈燈管或可見光燈管，光源通過固定支架固定于反應(yīng)罩中正上方。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的負(fù)載型納米T12光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置，其特征是:所述光源為紫外燈燈管或可見光燈管，光源通過固定支架固定于反應(yīng)罩中正上方。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供的是一種負(fù)載型納米TiO2光催化轉(zhuǎn)盤水處理裝置。包括反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)盤、光源和反應(yīng)罩，所述轉(zhuǎn)盤通過轉(zhuǎn)軸安裝在反應(yīng)槽中，轉(zhuǎn)軸的一端與電機(jī)相連，反應(yīng)罩罩在反應(yīng)槽外，光源安裝在反應(yīng)罩上，轉(zhuǎn)盤至少為兩個，在轉(zhuǎn)盤上開有凹槽，在兩個相對的轉(zhuǎn)盤的相對應(yīng)的凹槽中設(shè)置透明玻璃片，在轉(zhuǎn)盤的兩側(cè)和玻璃片的表面均負(fù)載納米TiO2，所述反應(yīng)罩為不透明罩。利用調(diào)速器馬達(dá)的動力驅(qū)使裝置轉(zhuǎn)軸帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)動使轉(zhuǎn)盤上覆蓋廢水形成的薄液膜，通過利用裝置轉(zhuǎn)盤表面上負(fù)載的二氧化鈦與太陽光或紫外光共同作用，使轉(zhuǎn)盤表面二氧化鈦材料與廢水中有機(jī)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，以達(dá)到廢水中有機(jī)物質(zhì)去除的目的。
【IPC分類】C02F101/38, C02F9/08
【公開號】CN205204965
【申請?zhí)枴緾N201520896150
【發(fā)明人】孫勇, 張海靜, 李東輝, 李潤澤, 王天石, 戴麗, 王天琪, 韓福星, 楊慧玲, 王嘉森
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月11日