公布日：2023.04.04
申請日：2023.02.22
分類(lèi)號：C02F1/30(2023.01)I;C02F1/32(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于微波輻照的新型光催化污水處理設備及工藝，所述設備包括反應箱體，所述反應箱體內設置有多個(gè)廊道，相鄰的兩個(gè)廊道之間通過(guò)隔板隔開(kāi)，并通過(guò)檢測口相互連通，每個(gè)廊道內均設置多個(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置；在每個(gè)廊道的中心位置設置有微波發(fā)射天線(xiàn)，所述微波發(fā)射天線(xiàn)的軸線(xiàn)與催化劑極板垂直；本發(fā)明將微波與光催化結合，可使反應速率大大提高，具有明顯的高效無(wú)污染等特點(diǎn)；在微波輻照作用下，可對光催化劑產(chǎn)生極化作用，有利于羥基自由基的產(chǎn)生，增強光催化劑活性，提高污染物去除率。
權利要求書(shū)
1.一種基于微波輻照的新型光催化污水處理設備，其特征在于，包括反應箱體，所述反應箱體內設置有多個(gè)廊道，相鄰的兩個(gè)廊道之間通過(guò)隔板隔開(kāi)，并通過(guò)檢測口相互連通，每個(gè)廊道內均設置多個(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置；在每個(gè)廊道的中心位置設置有微波發(fā)射天線(xiàn)，所述微波發(fā)射天線(xiàn)的軸線(xiàn)與催化劑極板垂直。
2.如權利要求1所述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設備，其特征在于，所述廊道設置有三個(gè)，包括第一廊道、第二廊道和第三廊道。
3.如權利要求2的基于微波輻照的新型光催化污水處理設備，其特征在于，所述第一廊道的下部設置有進(jìn)水口，進(jìn)水口與進(jìn)水管相連。
4.如權利要求2述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設備，其特征在于，所述第三廊道的頂部設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器插入箱體內部，所述第三廊道的側壁上方設置有出水口，所述出水口與出水管相連。
5.如權利要求1述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設備，其特征在于，每個(gè)所述廊道的下部均設置有曝氣入口，所述曝氣入口與曝氣管、曝氣風(fēng)機依次相連。
6.如權利要求1所述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設備，其特征在于，所述催化劑極板和紫外燈管平行間隔設置，相鄰的兩個(gè)催化劑極板之間設置兩個(gè)紫外燈管，兩個(gè)紫外燈管之間相隔一定的距離。
7.如權利要求6所述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設備，其特征在于，所述微波發(fā)射天線(xiàn)位于兩個(gè)紫外燈管之間并穿過(guò)催化劑極板。
8.如權利要求1所述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設備，其特征在于，所述微波發(fā)射天線(xiàn)與微波發(fā)生器相連，所述微波發(fā)生器設置在反應箱體的外部。
9.如權利要求1所述的基于微波輻照的新型光催化污水處理設備，其特征在于，所述檢測口設置在隔板的上部。
10.一種基于微波輻照的新型光催化污水處理工藝，采用權利要求1-9任一項所述的工藝來(lái)實(shí)現，其特征在于，污水進(jìn)入反應箱體內部，利用微波輻照與光催化的協(xié)同作用，對污水進(jìn)行處理。
發(fā)明內容
針對現有技術(shù)存在的問(wèn)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備及工藝，通過(guò)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)，微波效應可產(chǎn)生e-或h+的捕獲中心，抑制光催化中e-/h+復合，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備，包括反應箱體，所述反應箱體內設置有多個(gè)廊道，相鄰的兩個(gè)廊道之間通過(guò)隔板隔開(kāi)，并通過(guò)檢測口相互連通，每個(gè)廊道內均設置多個(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置；在每個(gè)廊道的中心位置設置有微波發(fā)射天線(xiàn)，所述微波發(fā)射天線(xiàn)的軸線(xiàn)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置有溫度傳感器，所述溫度傳感器插入箱體內部，所述第三廊道的側壁上方設置有出水口，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置有曝氣入口，所述曝氣入口與曝氣管、曝氣風(fēng)機依次相連。
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置，相鄰的兩個(gè)催化劑極板之間設置兩個(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(xiàn)位于兩個(gè)紫外燈管之間并穿過(guò)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(xiàn)與微波發(fā)生器相連，所述微波發(fā)生器設置在反應箱體的外部。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述檢測口設置在隔板的上部，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)入反應箱體內部，利用微波輻照與光催化的協(xié)同作用，對污水進(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備，將微波與光催化結合，可使反應速率大大提高，具有明顯的高效無(wú)污染等特點(diǎn)；在微波輻照作用下，可對光催化劑產(chǎn)生極化作用，有利于羥基自由基的產(chǎn)生，增強光催化劑活性，提高污染物去除率；另外，微波效應可產(chǎn)生e-或h+的捕獲中心，抑制光催化中e-/h+復合，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，可重復利用，避免了粉末狀催化劑難以回收利用的缺點(diǎn)，且反應裝置安有曝氣系統，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(guò)微波發(fā)射天線(xiàn)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(wú)需額外建筑構筑物，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備中，紫外燈與微波發(fā)射天線(xiàn)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）
