1.本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器。
背景技术：
2.随着工业发展和人口快速增长，大量的有机污染物流入生态水环境系统，对人们生活和健康造成威胁。有机物具有较强的稳定性和毒性，很难通过传统的物理法、化学法或生物法，使其完全清除，并且会造成环境的二次污染。微纳米氧气泡协同光催化是新型的废水处理技术，在紫外光驱动下，产生活性物种使有机物矿化。微纳米氧气泡协同光催化具有众多优点，可以在常温常压下进行，有较低的能耗，使废水中的有机物矿化为二氧化碳和水，不会造成二次污染。
3.目前，光催化处理污水面临的问题包括降解效率低，设备集成度差，拆卸难度大，不利于维护和清洗。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的是为了解决目前光催化处理污水所用设备集成度差，拆卸难度大，不利于维护和清洗等问题，提供一种新型高效的微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器。
5.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
6.一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器，所述反应器包括微纳米氧气泡发生器、光照系统、光催化剂单元和罐体；
7.所述罐体侧壁底端设有进水口，顶端设有出水口，所述微纳米氧气泡发生器与所述罐体的进水口相连；
8.所述光照系统为紫外灯，所述紫外灯设置在罐体的中心；
9.所述光催化剂单元为表面生长有二氧化钛纳米管阵列的钛网，在所述光照系统和所述罐体内壁之间设置多层光催化剂单元。
10.本实用新型相对于现有技术的有益效果为：
11.1、协同降解有机物：通过微纳米氧气泡发生器向光催化反应装置输入微纳米氧气泡，该气泡可以通过自身微纳米气泡爆破和紫外光激发产生活性物种，同时含有纳米管的钛网在光照下也会产生活性物种，二者协同作用，可提高水中有机污染物的去除能力。
12.2、集成式设计：本实用新型装置采用单元模块集成式设计，分为微纳米氧气泡发生器单元、罐体、光催化剂单元和光照系统，相互之间可以分离，便于清洗和维护。
13.3、光源利用度高：光催化剂单元为采用阳极氧化法在钛网上刻蚀的二氧化钛纳米管。在废水处理过程中，光源可以通过钛网网孔激发下一层钛网，故可以实现多层钛网作用，最大程度利用光源。
附图说明
14.图1是本实用新型的整体结构图；
15.图2是本实用新型的立体结构图；
16.图3是本实用新型的俯视结构图；
17.图4是光催化剂单元结构图；
18.其中，1
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石英管，2
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格兰头，3
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密封卡扣，4
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法兰盖，5
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垫片，6
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出水口，7
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钛网，8
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罐体，9
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支撑架，10
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进水口，11
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圆形卡槽，12
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紫外灯，13
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螺栓，14
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支撑架内环，15
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支撑架外环，16
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固定杆，17
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钛网固定点。
具体实施方式
19.以下将对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
20.本实用新型的原理具体为：废水通过微纳米氧气泡发生器处理使其富含微纳米氧气泡，再通过进水口10进入罐体8，在紫外灯12的照射下，激发钛网7产生活性物种，同时微纳米氧气泡加强活性物种的产生，使水中有机污染物矿化，最终从出水口6排出。
21.具体实施方式一：本实施方式记载的是一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器，如图1、图2所示，所述反应器包括微纳米氧气泡发生器、光照系统、光催化剂单元和罐体8；
22.所述罐体8侧壁底端设有进水口10，顶端设有出水口6，所述微纳米氧气泡发生器与所述罐体8的进水口10相连，使富含微纳米氧气泡的废水进入罐体8；
23.所述光照系统为紫外灯12，所述紫外灯12设置在罐体8的中心；
24.所述光催化剂单元为表面生长有二氧化钛纳米管阵列的钛网7，在所述光照系统和所述罐体8内壁之间设置多层光催化剂单元。采用钛网作为光催化剂，通过阳极氧化使其表面生长二氧化钛纳米管阵列，光源通过钛网7的孔可以到达若干层。紫外灯12为汞灯，汞灯作为光源，具有较强的光密度。罐体8整体采用耐高温材质，连接口采用密封连接。
25.具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器，所述罐体8内的底部中间位置设有圆形卡槽11，所述反应器还包括石英管1，所述紫外灯12放入石英管1内，石英管1卡在罐体8底部的圆形卡槽11内，实现光照单元位置的固定，石英管1底部密封，可以支撑紫外灯12。紫外灯12向罐体8输送光源，激发钛网7使其产生活性物种。
26.具体实施方式三：具体实施方式二所述的一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器，所述罐体8顶部通过法兰盖4密封，所述法兰盖4中间开口，格兰头2设置在所述法兰盖4中间开口处，并与法兰盖4螺纹连接，所述石英管1一端穿出格兰头2设置在罐体8外，所述法兰盖4与石英管1相交处通过格兰头2密封，由于格兰头2与法兰盖4是螺纹连接，方便拆卸，取出石英管1。
27.具体实施方式四：具体实施方式二所述的一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水
的反应器，如图4所示，所述钛网7固定在多个支撑架9上，所述支撑架9包括支撑架内环14、支撑架外环15和若干根固定杆16，所述石英管1穿入支撑架内环14，支撑架内环14以石英管1为支撑点，支撑架外环15以罐体8内壁为支撑点，支撑架内环14和支撑架外环15同心设置，且二者通过若干根固定杆16固定连接。
28.钛网7表面生长有二氧化钛纳米管阵列，固定在支撑架9上，组成光催化剂单元。钛网7与支撑架9接触的位置为钛网固定点17，钛网7固定在固定杆16上，形成若干层光催化剂单元。光催化剂单元、罐体8和光照系统都是独立结构，易于取出维护和清洗。
29.具体实施方式五：具体实施方式一所述的一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器，所述罐体8与法兰盖4通过密封卡扣3上的螺栓可拆卸连接，罐体8与法兰盖4之间放置垫片5。如图3所示，方便拆卸清洗。
技术特征：
1.一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器，其特征在于：所述反应器包括微纳米氧气泡发生器、光照系统、光催化剂单元和罐体(8)；所述罐体(8)侧壁底端设有进水口(10)，顶端设有出水口(6)，所述微纳米氧气泡发生器与所述罐体(8)的进水口(10)相连；所述光照系统为紫外灯(12)，所述紫外灯(12)设置在罐体(8)的中心；所述光催化剂单元为表面生长有二氧化钛纳米管阵列的钛网(7)，在所述光照系统和所述罐体(8)内壁之间设置多层光催化剂单元。2.根据权利要求1所述的一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器，其特征在于：所述罐体(8)内的底部中间位置设有圆形卡槽(11)，所述反应器还包括石英管(1)，所述紫外灯(12)放入石英管(1)内，石英管(1)卡在罐体(8)底部的圆形卡槽(11)内。3.根据权利要求2所述的一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器，其特征在于：所述罐体(8)顶部通过法兰盖(4)密封，所述法兰盖(4)中间开口，格兰头(2)设置在所述法兰盖(4)中间开口处，并与法兰盖(4)螺纹连接，所述石英管(1)一端穿出格兰头(2)设置在罐体(8)外。4.根据权利要求2所述的一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器，其特征在于：所述钛网(7)固定在多个支撑架(9)上，所述支撑架(9)包括支撑架内环(14)、支撑架外环(15)和若干根固定杆(16)，所述石英管(1)穿入支撑架内环(14)，支撑架内环(14)以石英管(1)为支撑点，支撑架外环(15)以罐体(8)内壁为支撑点，支撑架内环(14)和支撑架外环(15)同心设置，且二者通过若干根固定杆(16)固定连接。5.根据权利要求1所述的一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器，其特征在于：所述罐体(8)与法兰盖(4)通过密封卡扣(3)可拆卸连接，罐体(8)与法兰盖(4)之间放置垫片(5)。
技术总结
一种微纳米氧气泡协同光催化处理废水的反应器，属于废水处理技术领域。本实用新型为解决目前光催化处理污水所用设备集成度差，拆卸难度大，不利于维护和清洗等问题，反应器包括微纳米氧气泡发生器、光照系统、光催化剂单元和罐体；罐体侧壁底端设有进水口，顶端设有出水口，微纳米氧气泡发生器与罐体的进水口相连；光照系统为紫外灯，紫外灯设置在罐体的中心；光催化剂单元为表面生长有二氧化钛纳米管阵列的钛网，在光照系统和罐体内壁之间设置多层光催化剂单元。本实用新型装置采用单元模块集成式设计，分为微纳米氧气泡发生器单元、罐体、光催化剂单元和光照系统，相互之间可以分离，便于清洗和维护。便于清洗和维护。便于清洗和维护。
技术研发人员：韩晓军 董畅畅 林泽森
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2021.04.14
技术公布日：2021/11/2
再多了解一些
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