一种用于光催化去除三氯甲烷实验的反应器的制作方法

本技术涉及饮用水催化净化，具体为一种用于光催化去除三氯甲烷实验的反应器。

背景技术：

1、饮用水消毒副产物是指对饮用水进行消毒时，消毒剂与饮用水中含有的一些天然有机物反应生成的化合物，虽然其浓度不高，但大多具有致癌或突变性，最初主要指用氯进行消毒产生的消毒副产物，现今由于消毒剂种类繁多，消毒方式也多样化，因此消毒副产物涵盖的范围也大大增加，除了三卤甲烷尤其是三氯甲烷、卤代乙酸外，还包括卤代酚、卤乙腈、卤代酮、卤代醛以及卤代硝基甲烷等。光催化氧化是一种高级氧化技术，反应的基础是光催化剂，常见的光催化剂如二氧化钛等，具有特殊的能带结构。当光照射到光催化剂表面时，若光子能量大于光催化剂的禁带宽度，价带中的电子会被激发跃迁到导带，从而在价带留下空穴。这样就形成了电子-空穴对，它们具有很强的氧化还原能力。在光催化反应中，反应物分子吸附在光催化剂表面，电子和空穴分别与反应物分子发生氧化还原反应，促使反应进行。例如，在光催化降解有机污染物的过程中，空穴可以氧化有机污染物，将其逐步分解为二氧化碳和水等无害物质；而电子则可以与氧气等氧化剂反应，生成具有强氧化性的活性氧物种，进一步加速污染物的降解。

2、因此光催化氧化常被用于去除饮用水中的消毒副产物三氯甲烷，提升水质，减少水资源浪费。如专利cn207404890u循环式废水光催化处理装置就公开了通过光催化反应箱内的紫外线灯管和光催化颗粒长效净化水体。然而，该光催化处理装置存在以下缺陷：1.缺乏对反应进程的实时监测与反馈调节，光照强度、时间等参数通常凭经验预设，无法适应水质波动，导致要么处理不彻底，要么过度光照可能导致产物分解或副反应（如自由基过度生成）或能源过度消耗。2.在简单搅拌的反应器中，污染物与催化剂活性位点的接触不充分，限制了反应速率。

3、因此，亟需一种对光催化反应过程智能化、自适应控制的装置。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本实用新型解决的技术问题是提供一种用于光催化去除三氯甲烷实验的反应器，该反应器能够实现光源的精准高效利用、催化剂的循环使用以及对反应过程的智能化自适应控制。

2、为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于光催化去除三氯甲烷实验的反应器，包括设有进水口和出水口的反应箱、光源模块、磁力回收单元、水质在线传感器和控制器，所述反应箱内部设有磁性光催化颗粒，底部设有微气泡曝气系统，顶部设有伸入其内部的磁力回收单元；所述光源模块包括两组不同波长的紫外线灯管，所述紫外线灯管伸入所述反应箱内部；所述水质在线传感器设置在反应箱内并与控制器信号连接，所述水质在线传感器用于实时监测反应箱内的水质参数，并将监测数据反馈至所述控制器；所述微气泡曝气系统、光源模块与控制器电连接。

3、进一步的，所述紫外线灯管一组光源波长为254nm，另一组为270nm。

4、进一步的，所述磁力回收单元为电磁铁棒。

5、进一步的，所述光源模块通过升降机构与反应箱连接，所述升降机构与所述控制器电连接。

6、进一步的，所述水质在线传感器包括三氯甲烷传感器。

7、与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：

8、1.处理效果稳定可靠：通过水质在线传感器（如三氯甲烷传感器）实时监测反应进程，并根据三氯甲烷浓度动态调整光源模块的波长和强度。具体地，当三氯甲烷浓度高时，人工操作控制器开启254nm紫外线灯管以高效降解；当浓度降至安全水平时，切换至270nm灯管以处理其他消毒副产物、细菌病毒等病原体，并防止过度氧化，从而确保处理效果稳定且节能。两个波长的设置针对不同污染物优化了光催化效率，避免了单一波长的局限性。

9、2.运行成本低：磁性光催化颗粒通过磁力回收单元实现近乎零流失，显著降低催化剂补充成本。同时，智能光源管理根据水质变化自动切换波长和调整光照，减少了不必要的能源消耗。

10、3.反应效率高：微气泡曝气系统不仅提供氧气以增强光催化活性，还通过气泡搅拌使催化剂悬浮并改善传质，同时清洁灯管表面。升降机构允许调整灯管位置以优化光照分布，适应不同反应阶段的需求，进一步提高了反应速率和均匀性。整体设计提升了催化剂的利用率和反应器的适应性。

1.一种用于光催化去除三氯甲烷实验的反应器，包括设有进水口和出水口的反应箱、光源模块、磁力回收单元、水质在线传感器和控制器，其特征在于：所述反应箱内部设有磁性光催化颗粒，底部设有微气泡曝气系统，顶部设有伸入其内部的磁力回收单元；所述光源模块包括两组不同波长的紫外线灯管，所述紫外线灯管伸入所述反应箱内部；所述水质在线传感器设置在反应箱内并与控制器信号连接，所述水质在线传感器用于实时监测反应箱内的水质参数，并将监测数据反馈至所述控制器；所述微气泡曝气系统、光源模块与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于光催化去除三氯甲烷实验的反应器，其特征在于：所述紫外线灯管一组光源波长为254nm，另一组为270nm。

3.根据权利要求1所述的一种用于光催化去除三氯甲烷实验的反应器，其特征在于：所述磁力回收单元为电磁铁棒。

4.根据权利要求1所述的一种用于光催化去除三氯甲烷实验的反应器，其特征在于：所述光源模块通过升降机构与反应箱连接，所述升降机构与所述控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于光催化去除三氯甲烷实验的反应器，其特征在于：所述水质在线传感器包括三氯甲烷传感器。