组合式光催化氧化反应器的制作方法

1.本实用新型涉及一种组合式光催化氧化反应器。


背景技术：

2.现有技术中的对高难度工业废水的预处理一般采用fenton试剂氧化法，而光催化氧化法更多的还是停留在实验阶段，传统的fenton试剂氧化法就是在一个池子内加入fenton试剂曝气搅拌，一方面是反应池利用率低，还有可能形成短流，另一方面是fenton试剂和o2在这种条件下并不能形成协同效应以提高废水中有机物的去除率。单一的fenton试剂氧化法存在以下不足之处：容易短流、反应器的容积利用率低以及与分子氧并不能形成协同效应。与此同时在有机物去除率方面远不及紫外线、fenton试剂、o2的协同作用。
3.而将光催化氧化与fenton试剂氧化法结合起来应用于实际工程很少，主要原因是未能解决紫外灯管不能与废水直接接触的问题、纳米级催化剂的固定问题以及紫外灯管和催化剂相对位置的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种组合式光催化氧化反应器，以解决现有技术中单一采用fenton试剂氧化法容易短流、反应器容积利用率低等问题。
5.为了解决上述问题，本实用新型所涉及的组合式光催化氧化反应器采用以下技术方案：
6.组合式光催化氧化反应器，包括池体，左侧具有进水口，右侧具有溢流口，底部具有排空口；
7.若干个挡液板，竖直布置在池体内部，并自左向右间隔布置，挡液板的上端高于进水口和溢流口，下端与池体之间具有供液体通过的通槽；
8.若干个溢流板，竖直布置在池体内部，并自左向右间隔布置，溢流板的上端低于进水口和溢流口，溢流板的下端与池体的底壁密封封堵，各溢流板和挡液板分别顺次交叉错位排布、以使相邻的溢流板与挡液板之间形成供废水流动的单元腔，废水在各个单元腔内上下折流；
9.固定架，布置在各个单元腔内，其上布置有若干个安装结构，各个安装结构沿前后方向间隔并排布置；
10.若干根透明管，固定在所述安装结构上，沿上下方向导向插设在各个单元腔内，且透明管底部封堵；
11.若干根紫外线灯管，插设在各个透明管内；
12.其中，所述挡液板和溢流板的相对两侧侧壁上均涂覆有tio2催化剂涂层；
13.曝气管路，插设在池体的底部。
14.进一步的，所述固定架包括上下间隔布置的上固定板和下固定板，所述安装结构包括设置在上固定板上并上下贯通的穿孔，还包括设置在下固定板的上板面上的定位沉
孔，所述透明管穿装在所述穿孔内，透明管的底部插设在所述定位沉孔内。
15.进一步的，所述透明管为石英管。
16.进一步的，所述曝气管路包括若干根曝气支管，各曝气支管分别自前向后插设在各个挡液板的底部。
17.进一步的，所述池体的底部布置有支撑管，所述曝气支管固定在所述支撑管内。
18.本实用新型的有益效果如下：相比于现有技术，本实用新型所涉及的光催化氧化反应器，通过该各个单元腔的设置，每个单元腔内均布置有紫外线灯管和曝气管路，同时在反应器的各个挡液板和溢流板的侧壁上均涂覆有液体纳米级tio2催化剂涂层，单元腔的布置形式一方面保证废水以折流的形式向前推进提高反应器的容积利用率，另一方面保证紫外线灯管和催化剂的相对位置以确保tio2在一定的光强照射下形成电子空穴，引发羟基自由基（
·
oh）的产生。曝气管路的作用是确保fenton试剂与废水的充分混合以及提供分子氧（o2），与fenton试剂在有机物降解方面形成协同效应。充分利用了空气中的分子氧，使fenton试剂和o2在降解有机物方面发挥了协同效应，起到了“1 1＞2”效果，催化剂tio2在一定程度上也提高了反应速率。
19.进一步的，将催化剂涂覆在溢流板和挡液板上、同时将紫外线灯管插设在透明管内，既能保证紫外线灯管对催化剂的有效光照，同时避免了紫外线灯管与废水的直接接触，同时紫外线灯管布置在各个单元腔中，且沿前后方向排布，能够最大化的针对单元腔内的各个位置的废水有效光照，最大化的提高光照位置和光照面积，且这种固定形式结构简单，拆装方便。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍：
21.图1为本实用新型的组合式光催化氧化反应器的具体实施例结构示意图；
22.图2为图1的俯视图；
23.图3为图2的右视图；
24.图4为图2中a处局部放大图；
25.图5为图3中b处局部放大图；
26.图6为图3中c处局部放大图；
27.图7为图3中d处局部放大图；
28.附图标记说明：1-池体；2-进水口；3-溢流口；4-排空口；5-挡液板；6-溢流板；7-tio2催化剂涂层；8-上固定板；9-下固定板；10-穿孔；11-沉孔；12-石英管；13-紫外线灯管；14-曝气支管；15-支撑管；16-单元腔；17-固定槽。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作出进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实
施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.本实用新型所涉及的组合式光催化氧化反应器的具体实施例，如图1至图7所示，组合式光催化氧化反应器包括池体1，池体1整体为矩形池体1，定义池体1的长度方向为左右方向，宽度方向为前后方向，其中池体1的左侧上部具有进水口2，右侧上部具有溢流口3，前侧底部具有排空口4；废水在与试剂混合后，自进水口2通入，向溢流口3方向流动，在处理完成后，通过排空口4将剩余的杂质排出。
31.在池体1内布置有若干个挡液板5，各个挡液板5均竖直布置在池体1内部，挡液板5的前后两端与池体1的前后两侧壁密封拼合，插装上下延伸的固定槽17中，各个挡液板5并自左向右间隔布置，挡液板5的上端高于进水口2和溢流口3，下端与池体1之间具有供液体通过的通槽；池体1内还布置有若干个溢流板6，各个溢流板6均竖直布置在池体1内部、前后两端与池体1的前后两侧壁密封拼合，各个溢流板6自左向右间隔布置，溢流板6的上端低于进水口2和溢流口3，溢流板6的下端与池体1的底壁密封封堵，各个溢流板6和挡液板5分别顺次交叉错位排布、以使相邻的溢流板6与挡液板5之间形成供废水流动的单元腔16，废水在各个单元腔16内上下折流。在实际反应过程中，废水自挡液板5的底部向有流动，然后折流上涌，自溢流板6的上方溢出至下一个单元腔16，然后向下折流后向下一个挡液板5的底部流动，之后折流向右流动，整体形成蛇形流动的结构，最大化的合理利用反应器的内部容积。上述的溢流板6和挡液板5的左右两侧侧壁上均涂覆有液体纳米级的tio2催化剂涂层7。
32.在池体1内还设置有固定架，布置在各个单元腔16内，固定架上布置有若干个安装结构，各个安装结构沿前后方向间隔并排布置；具体的是本实施例中，固定架包括上下间隔布置的上固定板8和下固定板9，安装结构包括设置在上固定板8上并上下贯通的穿孔10，还包括设置在下固定板9的上板面上的定位沉孔11。
33.同时在池体1内还设有若干根透明管，该透明管固定在上述安装结构上，沿上下方向导向插设在各个单元腔16内，且透明管底部封堵，从而将透明管的内部与单元腔16内外分隔独立开；透明管穿装在所述穿孔10内，透明管的底部插设在所述定位沉孔11内。同时，为了保证防护性，该透明管采用石英管12。在石英管12内均插装有紫外线灯管13，从而将单元腔16内自前向后排布有若干个紫外线灯管13。
34.池体1的底部还设有曝气管路，曝气管路包括若干根曝气支管，各曝气支管14分别自前向后插设在各个挡液板5的底部。为了实现对曝气支管14的固定支撑，池体1的底部布置有支撑管15，曝气支管14固定在所述支撑管15内。将曝气支管14固定在挡液板5的正下方，曝气方向与废水流向垂直，保证气液混合效率，降低阻力。
35.工作过程中，废水在反应器内以折流的形式向前推进，在推流的过程中废水中的有机物在紫外线、fenton试剂、o2共同作用下发生降解，其中tio2作为催化剂，具有加速降解的作用。能够激发催化剂tio2形成“电子-空穴”，引起羟基自由基
·
oh的产生，与fenton试剂形成协同效应对难降解有机物进行降解。挡液板5、溢流板6能够保证废水在向前推进的过程中与催化剂tio2最大程度的接触，而且保证反应器内不存在死角，极大地提高了反应器的效率。fenton试剂与废水的充分的接触，向废水中提供分子氧，以提高废水中有机物的去除率。
36.最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均
应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。