公布日：2023.04.04
申請(qǐng)日：2023.02.22
分類號(hào)：C02F1/30(2023.01)I;C02F1/32(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備及工藝，所述設(shè)備包括反應(yīng)箱體，所述反應(yīng)箱體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)廊道，相鄰的兩個(gè)廊道之間通過隔板隔開，并通過檢測(cè)口相互連通，每個(gè)廊道內(nèi)均設(shè)置多個(gè)催化劑極板和紫外燈管，所述催化劑極板和紫外燈管間隔設(shè)置；在每個(gè)廊道的中心位置設(shè)置有微波發(fā)射天線，所述微波發(fā)射天線的軸線與催化劑極板垂直；本發(fā)明將微波與光催化結(jié)合，可使反應(yīng)速率大大提高，具有明顯的高效無污染等特點(diǎn)；在微波輻照作用下，可對(duì)光催化劑產(chǎn)生極化作用，有利于羥基自由基的產(chǎn)生，增強(qiáng)光催化劑活性，提高污染物去除率。
權(quán)利要求書
1.一種基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備，其特征在于，包括反應(yīng)箱體，所述反應(yīng)箱體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)廊道，相鄰的兩個(gè)廊道之間通過隔板隔開，并通過檢測(cè)口相互連通，每個(gè)廊道內(nèi)均設(shè)置多個(gè)催化劑極板和紫外燈管，所述催化劑極板和紫外燈管間隔設(shè)置；在每個(gè)廊道的中心位置設(shè)置有微波發(fā)射天線，所述微波發(fā)射天線的軸線與催化劑極板垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述廊道設(shè)置有三個(gè)，包括第一廊道、第二廊道和第三廊道。
3.如權(quán)利要求2的基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述第一廊道的下部設(shè)置有進(jìn)水口，進(jìn)水口與進(jìn)水管相連。
4.如權(quán)利要求2述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述第三廊道的頂部設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器插入箱體內(nèi)部，所述第三廊道的側(cè)壁上方設(shè)置有出水口，所述出水口與出水管相連。
5.如權(quán)利要求1述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備，其特征在于，每個(gè)所述廊道的下部均設(shè)置有曝氣入口，所述曝氣入口與曝氣管、曝氣風(fēng)機(jī)依次相連。
6.如權(quán)利要求1所述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述催化劑極板和紫外燈管平行間隔設(shè)置，相鄰的兩個(gè)催化劑極板之間設(shè)置兩個(gè)紫外燈管，兩個(gè)紫外燈管之間相隔一定的距離。
7.如權(quán)利要求6所述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述微波發(fā)射天線位于兩個(gè)紫外燈管之間并穿過催化劑極板。
8.如權(quán)利要求1所述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述微波發(fā)射天線與微波發(fā)生器相連，所述微波發(fā)生器設(shè)置在反應(yīng)箱體的外部。
9.如權(quán)利要求1所述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)口設(shè)置在隔板的上部。
10.一種基于微波輻照的新型光催化污水處理工藝，采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的工藝來實(shí)現(xiàn)，其特征在于，污水進(jìn)入反應(yīng)箱體內(nèi)部，利用微波輻照與光催化的協(xié)同作用，對(duì)污水進(jìn)行處理。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備及工藝，通過將微波輻照引入光催化廢水處理體系中，相較于單一光催化技術(shù)，微波效應(yīng)可產(chǎn)生e-或h+的捕獲中心，抑制光催化中e-/h+復(fù)合，有利于游離態(tài)·OH的生成，從而增大廢水處理效率，提高反應(yīng)速率。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
在本發(fā)明的第一方面，提供了一種基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備，包括反應(yīng)箱體，所述反應(yīng)箱體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)廊道，相鄰的兩個(gè)廊道之間通過隔板隔開，并通過檢測(cè)口相互連通，每個(gè)廊道內(nèi)均設(shè)置多個(gè)催化劑極板和紫外燈管，所述催化劑極板和紫外燈管間隔設(shè)置；在每個(gè)廊道的中心位置設(shè)置有微波發(fā)射天線，所述微波發(fā)射天線的軸線與催化劑極板垂直。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述廊道設(shè)置有三個(gè)，包括第一廊道、第二廊道和第三廊道。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述第一廊道的下部設(shè)置有進(jìn)水口，進(jìn)水口與進(jìn)水管相連。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述第三廊道的頂部設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器插入箱體內(nèi)部，所述第三廊道的側(cè)壁上方設(shè)置有出水口，所述出水口與出水管相連。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，每個(gè)所述廊道的下部均設(shè)置有曝氣入口，所述曝氣入口與曝氣管、曝氣風(fēng)機(jī)依次相連。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述催化劑極板和紫外燈管平行間隔設(shè)置，相鄰的兩個(gè)催化劑極板之間設(shè)置兩個(gè)紫外燈管，兩個(gè)紫外燈管之間相隔一定的距離。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述微波發(fā)射天線位于兩個(gè)紫外燈管之間并穿過催化劑極板。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述微波發(fā)射天線與微波發(fā)生器相連，所述微波發(fā)生器設(shè)置在反應(yīng)箱體的外部。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述檢測(cè)口設(shè)置在隔板的上部，并呈S型排布。
在本發(fā)明的第二方面，提供了一種基于微波輻照的新型光催化污水處理工藝，污水進(jìn)入反應(yīng)箱體內(nèi)部，利用微波輻照與光催化的協(xié)同作用，對(duì)污水進(jìn)行處理。
本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明提供的基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備，將微波與光催化結(jié)合，可使反應(yīng)速率大大提高，具有明顯的高效無污染等特點(diǎn)；在微波輻照作用下，可對(duì)光催化劑產(chǎn)生極化作用，有利于羥基自由基的產(chǎn)生，增強(qiáng)光催化劑活性，提高污染物去除率；另外，微波效應(yīng)可產(chǎn)生e-或h+的捕獲中心，抑制光催化中e-/h+復(fù)合，有利于游離態(tài)·OH的生成，從而增大廢水處理效率；
(2)本發(fā)明將催化劑以涂層的形式固定在極板上，便于回收，可重復(fù)利用，避免了粉末狀催化劑難以回收利用的缺點(diǎn)，且反應(yīng)裝置安有曝氣系統(tǒng)，加速水流攪動(dòng)，使水中懸浮物質(zhì)隨水流出，從而可防止顆粒物沉淀在極板上而遮蔽催化劑與紫外光的接觸。
(3)本發(fā)明使用的微波輻照通過微波發(fā)射天線直接引入水中，外部有密閉防水殼體，裝置簡(jiǎn)單，操作方便，無需額外建筑構(gòu)筑物，可直接置于室外，占地面積小。
(4)在本發(fā)明提供的基于微波輻照的新型光催化污水處理設(shè)備中，紫外燈與微波發(fā)射天線均勻布置于各個(gè)廊道中，保證均勻輻照污水，且污水S型流經(jīng)各廊道，可經(jīng)微波光催化作用多級(jí)處理，提高污染物去除效率。
（發(fā)明人：宮曉梅;王玉環(huán);梁燃燃;張林建;劉帥;朱杰高）
