一种有机污水处理装置

1.本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种有机污水处理装置。


背景技术：

2.光催化污水技术属于水处理技术领域。该技术具有新颖性、高效性、对污水无选择性等优点，尤其适合于不饱合烃的降解，且反应条件也比较温和，无二次污染，具有很好的应用前景。其工作原理是当有机污水中存在半导体粉末催化剂时，经过一定强度的紫外光照射后，体系中便能产生一定量的、多种形式的活性氧和自由基，由于这些活性氧和自由基具有较高的氧化电位，所以能和有机物作用并使其降解，进而矿化为水和二氧化碳，从而达到治理的目的。光催化过程采用半导体材料作为光催化剂，在常温常压下进行，如果利用太阳光作光源，则可大大降低污水处理费用。更主要的是，光催化技术可将污染物降解为无毒的无机小分子物质如co2、h2o及各种相应的无机离子而实现无害化，为治理水污染提供了一条新的、有潜力的途径。
3.目前根据光传递效率、传质速率方面，光催化反应设备可以分为以下两种：
4.(1)悬浮式光催化反应器
5.悬浮式光催化反应器是研究较早的光催化反应器，主要适于处理污水的研究，基本不存在传质的限制，反应速率较高，结构简单，操作方便。但是因为催化剂的颗粒和浓度对悬浮与沉积有影响，会产生催化剂的悬浮与沉积；因为催化剂的颗粒和浓度对光散射和透射有影响，会产生光在催化剂的悬浮液的透过问题，催化剂颗粒太大或催化剂的浓度太大，会造成悬浮液浑浊，从而会影响光的穿透，降低光效率；尽管可通过膜层流、挡板设计、池底鼓泡气体分布、机械涡流等在一定程度上解决催化剂的沉积、光穿透率等问题，但催化剂的分离回收没有根本解决。
6.(2)负载式光催化反应器
7.负载式光催化器是将催化剂固载在一定载体材料上的反应器，既可处理液态，又可处理气态污染物。根据载体材料和催化剂tio2在载体上的不同形式，可划分为镀膜式和填充床式。
8.①
镀膜式光催化反应器
9.镀膜式光催化反应器根据载体的结构特点可分为管式结构和板式结构。其中，研究管式反应器的较多，从结构特点分析，管式和板式反应器解决了悬浮式光催化反应器的催化剂分离问题，并在催化剂表面积、反应物在催化剂表面驻留时间或光源辐照面积等方面进行了改善，但依然存在反应过程中的传质限制和光传递问题。
10.②
填充床式光催化反应器
11.填充床光催化反应器是反应器内填充tio2颗粒或表面涂有tio2膜的硅胶、γ-氧化铝、石英砂、玻璃珠等。这些载体通常具有三维结构，结构紧密且有多孔、直径在100μm左右的透明或半透明的颗粒。和悬浮式反应器相比，不需要催化剂的分离，和镀膜式反应器比较，它不受传质的限制，但催化剂的制备相对复杂。


技术实现要素：

12.为解决以上技术问题，本发明提供一种有机污水处理装置，提高污水反应速率，增强污水处理效果。
13.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
14.本发明提供一种有机污水处理装置，包括多层过滤盒和反应器；所述多层过滤盒的最后一级的出水端通过输水软管与所述反应器的进水口相连通；所述反应器的出水口处设置有滤膜；所述反应器为双层结构，所述输水软管与所述反应器的内层相连通，所述反应器的外层与内层之间设置有紫外灯。
15.可选的，所述多层过滤盒包括由上到下依次设置的上层过滤盒、中层过滤盒和底层过滤盒；所述上层过滤盒内装填有滤棉，所述中层过滤盒内装填有活性炭，所述底层过滤盒内装填有mbr陶瓷平板膜。
16.可选的，所述上层过滤盒的底部设置有锥形滴流口。
17.可选的，所述底层过滤盒内设置有水泵，所述水泵的出水口与所述输水软管一端相连通。
18.可选的，所述反应器的内层和外层均采用亚克力材料制作。
19.可选的，所述滤膜的直径为50mm，过滤等级为0.22μm。
20.可选的，所述反应器的内层添加有催化剂，所述催化剂为生物炭基二氧化钛光催化剂。
21.可选的，所述反应器的内层中设置有搅拌器。
22.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
23.1.本发明设有并联紫外灯灯管，可以增大光源的有效照射面积，提高光源的利用率。
24.2.本发明设有的过滤箱对污水进行三重过滤，去除了污水中较大的杂质，污水进入过滤盒，去除了较重的杂质，接着污水进入反应器皿中与催化剂反应，紫外线灯管、催化剂和搅拌器可以提高反应的速率，接着污水通过滤膜，保证了已处理水不会带走过多的催化剂，并使污水处理品质提高。
25.3.本发明设有的过滤盒与污水光催化处理箱体可拆卸连接，针对不同类型的污水，可以替换过滤盒的填充物来保证过滤污水的品质，三层过滤盒纵向堆叠，有效地减小了占地面积。
26.4.本发明设有的光催化处理污水的部分，紫外灯管与污水分离，因此紫外灯管不易受污染，使用寿命更长。
27.5.本发明设有的催化剂滤膜，可以有效地减少催化剂的损失，并且防止催化剂对水体进行二次污染。
28.6.本发明的制作成本低廉，操作安全、简单。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获
得其他的附图。
30.图1是本发明有机污水处理装置的结构示意图；
31.图2是本发明有机污水处理装置的内部截面示意图；
32.图3是本发明有机污水处理装置中膜固定装置结构示意图。
33.附图标记说明：1、上层过滤盒；2、中层过滤盒；3、底层过滤盒；4、输水软管；5、电机；6、保护外壳；7、法兰盘；8、出水口；9、锥形滴流口；10、反应器皿；11、搅拌器；12、紫外灯；13、mbr陶瓷平板膜；14、风扇；15、水泵；16、滤膜。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.如图1至3所示，本实施例提供一种有机污水处理装置，包括多层过滤盒和反应器；多层过滤盒的最后一级的出水端通过输水软管4与反应器的进水口相连通；反应器的出水口8处设置有滤膜16；反应器为双层结构，反应器的外层为保护外壳6，反应器的内层为反应器皿10；输水软管4与反应器的内层相连通，反应器的外层与内层之间设置有紫外灯12。
36.多层过滤盒包括由上到下依次设置的上层过滤盒1、中层过滤盒2和底层过滤盒3；上层过滤盒1内装填有滤棉，中层过滤盒2内装填有活性炭，底层过滤盒3内装填有mbr陶瓷平板膜13。上层过滤盒1的底部设置有锥形滴流口9。底层过滤盒3内设置有水泵15，水泵15的出水口8与输水软管4一端相连通。反应器的内层和外层均采用亚克力材料制作。滤膜16的直径为50mm，过滤等级为0.22μm。反应器的内层添加有催化剂，催化剂为生物炭基二氧化钛光催化剂。反应器的内层中设置有搅拌器11。
37.于更具体的实施例中，上层过滤盒1、中层过滤盒2和底层过滤盒3之间通过卡扣相连接。水泵15位于mbr陶瓷平板膜13的过滤出水侧。搅拌器11包括电机5和叶轮，电机5通过亚克力材质的支架固定在反应器的外壳上，电机5的输出轴通过一深入反应器内层中的长轴与叶轮连接。内层与外层之间沿周向设置有四个紫外灯12，四个紫外灯12发出的紫外光透过内层的侧壁照射内层中的污水，对污水进行全面的照射。反应器的出水口8处设置出水管，出水管的中段设置有滤膜16。更具体的，出水管分为两段，第一段的一端与反应器的出水口8连通，第一段的另一端设置第一法兰，第二段一端设置第二法兰，第二段另一端设置阀门，滤膜16设置于第一法兰和第二法兰之间，第一法兰和第二法兰通过多个螺栓连接，既能够固定滤膜16，又方便对滤膜16进行更换。
38.反应器皿10内壁上部设置有风扇14，可以降低紫外灯12工作时的温度，防止反应装置过热。
39.使用者将有机污水首先倒入上层过滤盒1中，有机污水由上层过滤盒1层经中层过滤盒2过滤至底层过滤盒3，初步除去大颗粒污染物，随后打开水泵15，有机污水由输水软管4输送至反应器皿10中；使用者打开电机5开关，搅拌器11开始工作，待有机污水搅拌至均匀时，打开紫外灯12，加入反应催化剂，开始进行光催化；待反应结束后，打开出水口8，收集处理水，同时催化剂会被滤膜16过滤掉，完成使用步骤。
40.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
41.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。