申請日2014.02.25
公開(公告)日2014.07.30
IPC分類號C02F1/48; C02F1/30
摘要
本實用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)磁場光磁耦合多效污水處理裝置，包括光催化反應(yīng)器、電動機(jī)、磁棒、旋轉(zhuǎn)裝置和鼓風(fēng)機(jī)。在光催化反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有通氣口、鹵鎢燈管、反射鏡面、曝氣盤、溢流堰，旋轉(zhuǎn)裝置上設(shè)有滑軌和磁棒。污水和磁性光催化劑通過進(jìn)水管進(jìn)入光催化反應(yīng)器中。通過曝氣和旋轉(zhuǎn)磁場作用使磁性光催化劑在污水中均勻分散，在可見光作用和磁場作用下與污水發(fā)生光催化反應(yīng)。反應(yīng)后的污泥通過排泥管排出，污泥中的磁性光催化劑可以通過磁分離回收。本裝置使有機(jī)污染物通過光催化作用和磁場作用能得到有效的降解去除，并且磁性光催化劑能夠分離、回收和循環(huán)使用;具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、經(jīng)濟(jì)效益好、污染物去除率高等特點，有廣闊的市場應(yīng)用前景。
權(quán)利要求書
1.一種旋轉(zhuǎn)磁場光磁耦合多效污水處理裝置，其特征在于包括：光催化反應(yīng)器、電動機(jī)、磁棒、旋轉(zhuǎn)裝置和鼓風(fēng)機(jī);
所述電動機(jī)設(shè)置在光催化反應(yīng)器外部的頂部中央;
所述光催化反應(yīng)器底部形狀為錐形，在光催化反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有進(jìn)水管、出水管、排泥管、通氣口、鹵鎢燈管、反射鏡面、曝氣盤;所述進(jìn)水管位于光催化反應(yīng)器的下方，從外部伸入光催化反應(yīng)器內(nèi)部;所述出水管位于光催化反應(yīng)器的上方，從光催化反應(yīng)器內(nèi)部伸到外部;所述排泥管位于光催化反應(yīng)器的底部;所述通氣口位于光催化反應(yīng)器的頂部;所述鹵鎢燈管固定在光催化反應(yīng)器頂部中心;所述曝氣盤位于進(jìn)水管的下方，均勻分布在光催化反應(yīng)器底部錐形區(qū)域中;所述反射鏡面設(shè)置在光催化反應(yīng)器內(nèi)壁，環(huán)繞器壁一周;
所述旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)置在光催化反應(yīng)器頂部與電動機(jī)相連，磁棒通過滑軌固定在旋轉(zhuǎn)裝置上，磁棒間距可以通過滑軌進(jìn)行調(diào)整;
所述鼓風(fēng)機(jī)位于光催化反應(yīng)器外部下方，伸入光催化反應(yīng)器內(nèi)部與曝氣盤相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)磁場光磁耦合多效污水處理裝置，其特征在于：所述光催化反應(yīng)器內(nèi)部在出水管的內(nèi)側(cè)設(shè)置有溢流堰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)磁場光磁耦合多效污水處理裝置，其特征在于：在所述光催化反應(yīng)器底部設(shè)置有排空管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)磁場光磁耦合多效污水處理裝置，其特征在于：在所述進(jìn)水管、出水管和排泥管上設(shè)置有控制閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)磁場光磁耦合多效污水處理裝置，其特征在于：所述磁棒的數(shù)量為2x，其中x≥1。
說明書
旋轉(zhuǎn)磁場光磁耦合多效污水處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)磁場光磁耦合多效污水處理裝置。
背景技術(shù)
近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和跨學(xué)科的綜合利用，通過光催化氧化技術(shù)降解水中的污染物(尤其是高濃度和低濃度的污染物)已成為一項新型的水處理技術(shù)。它可以單獨使用也可以與其它水處理技術(shù)聯(lián)合使用，其降解過程中能耗低、易于操作、無二次污染且成本低，它是一項極具發(fā)展前景的技術(shù)。光催化反應(yīng)器作為光催化反應(yīng)的主體設(shè)備決定了催化劑活性的發(fā)揮和對光的利用問題也將直接影響光催化反應(yīng)的效率。光催化反應(yīng)器的設(shè)計和研制是光催化技術(shù)走向?qū)嵱没年P(guān)鍵步驟。一個成功的光催化反應(yīng)器必然體現(xiàn)了催化劑活性和光源利用的最優(yōu)化組合。如何提高對光源的利用率及使催化劑活性得到最大發(fā)揮已成為反應(yīng)器研制和開發(fā)的中心也是光催化研究的重點之一。優(yōu)質(zhì)飲用水及其處理設(shè)備市場廣闊,這為新技術(shù)的發(fā)展提供了巨大空間。
目前高效催化反應(yīng)器的研究和設(shè)計是光催化技術(shù)工業(yè)化過程中需要解決的焦點問題之一。中國專利CN1262229A(黃霞，孟耀斌，施漢昌，王小任，錢易.與膜分離設(shè)備組合的懸浮光催化氧化水處理方法及其裝置)，實現(xiàn)催化回用和連續(xù)操作，然而膜分離設(shè)備通常會被污染物或催化劑堵塞限制其長時間運(yùn)轉(zhuǎn)。另外還有些將磁功能單元引入到光催化功能單元中，可以實現(xiàn)光催化劑的回收利用以及光催化和磁場作用的合理結(jié)合。已有一些光磁污水處理裝置，如發(fā)明專利“一種利用磁性光催化劑進(jìn)行連續(xù)化污水處理的裝置”(公開號：CN1923716A)、發(fā)明專利“一種利用磁場分散和回收光催化劑的污水處理裝置”(公開號：CN1927732A)。這些裝置在光催化和磁場作用兩個功能單元之間的作用較弱，發(fā)明專利“一種磁助光催化污水處理裝置”(公開號：CN 103408100 A)磁場與光催化作用結(jié)合較好，但是磁鐵容易吸引磁性光催化劑，造成磁性光催化劑分布不均，影響處理效果。如何加強(qiáng)光催化、磁場作用的相互結(jié)合、實現(xiàn)磁性光催化劑的有效回收，仍然是該領(lǐng)域中亟待研究的科學(xué)問題。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有污水光催化處理裝置的不足，提供一種操作簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、污水處理效果好、投資省、運(yùn)行成本低的旋轉(zhuǎn)磁場光磁耦合多效污水處理裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種旋轉(zhuǎn)磁場光磁耦合多效污水處理裝置，包括：光催化反應(yīng)器、電動機(jī)、磁棒、旋轉(zhuǎn)裝置和鼓風(fēng)機(jī);所述電動機(jī)設(shè)置在光催化反應(yīng)器外部的頂部中央;所述光催化反應(yīng)器底部形狀為錐形，在光催化反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有進(jìn)水管、出水管、排泥管、通氣口、鹵鎢燈管、反射鏡面、曝氣盤;所述進(jìn)水管位于光催化反應(yīng)器的下方，從外部伸入光催化反應(yīng)器內(nèi)部;所述出水管位于光催化反應(yīng)器的上方，從光催化反應(yīng)器內(nèi)部伸到外部;所述排泥管位于光催化反應(yīng)器的底部;所述通氣口位于光催化反應(yīng)器的頂部;所述鹵鎢燈管固定在光催化反應(yīng)器頂部中心;所述曝氣盤位于進(jìn)水管的下方，均勻分布在光催化反應(yīng)器底部錐形區(qū)域中;所述反射鏡面設(shè)置在光催化反應(yīng)器內(nèi)壁，環(huán)繞器壁一周;所述旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)置在光催化反應(yīng)器頂部與電動機(jī)相連，磁棒通過滑軌固定在旋轉(zhuǎn)裝置上，磁棒間距可以通過滑軌進(jìn)行調(diào)整;所述鼓風(fēng)機(jī)位于光催化反應(yīng)器外部下方，伸入光催化反應(yīng)器內(nèi)部與曝氣盤相連。
所述光催化反應(yīng)器內(nèi)部在出水管的內(nèi)側(cè)設(shè)置有溢流堰。
在所述光催化反應(yīng)器底部設(shè)置有排空管。
在所述進(jìn)水管、出水管和排泥管上設(shè)置有控制閥。
所述磁棒的數(shù)量為2x，其中x≥1。
本實用新型一方面通過增加旋轉(zhuǎn)磁場和曝氣提升污水污水中磁性光催化劑的分布效果;另一方面，磁場的加入可以強(qiáng)化光催化反應(yīng)效果，提升污染物去除效果;第三，磁棒作為產(chǎn)生磁場的設(shè)備無需電耗，比電感線圈節(jié)約能源;第四，反應(yīng)所使用的磁性光催化劑可以利用可見光，而且反射鏡面能夠減少光照的損失，從而降低能耗，并且可以通過磁分離回收磁性光催化劑循環(huán)使用，節(jié)約成本。因此本實用新型具有設(shè)備簡易、占地面積小、節(jié)約能源、運(yùn)行成本低、經(jīng)濟(jì)效益好等特點。
