申请日2014.12.09
公开(公告)日2015.03.04
IPC分类号C02F1/72; C02F1/32
摘要
本发明涉及一种用于光催化氧化技术处理污水的系统。它包括设有进水口(1)和出水口(2)的反应器(3)，光源(4)，其特征在于：它增设有传感器(5)、过滤装置(6)、控制单元(7)和显示按键单元(8);反应器(3)内部设有催化剂颗粒物隔层(9);光源(4)和催化剂颗粒物隔层(9)在反应器(3)内从进水口(1)到出水口(2)方向交替排布;传感器(5)分别设于反应器(3)内部的进水口(1)和出水口(2)处;传感器(5)与控制单元(7)相连;控制单元(7)和显示按键单元(8)相连;出水口(2)与过滤装置(6)连通，过滤装置(6)上还增设二次出水口(10)。该发明能实现实时监测，处理过程更加简便快捷。
摘要附图
权利要求书
1.一种用于光催化氧化技术处理污水的系统，它包括设置有进水口(1)和出水口(2)的反应器(3)，以及光源(4)，其特征在于：它还增设有传感器(5)、过滤装置(6)、控制单元(7)和显示按键单元(8);所述反应器(3)内部增设有催化剂颗粒物隔层(9);所述光源(4)和所述催化剂颗粒物隔层(9)在所述反应器(3)内部，沿着从所述进水口(1)到所述出水口(2)方向交替排布;所述传感器(5)分别设于所述反应器(3)内部的进水口(1)处和出水口(2)处;所述传感器(5)与所述控制单元(7)相连接;所述控制单元(7)和所述显示按键单元(8)相连接;所述出水口(2)与所述过滤装置(6)连通，所述过滤装置(6)上还增设有二次出水口(10)。
2.根据权利要求1所述用于光催化氧化技术处理污水的系统，其特征在于：靠近所述进水口(1)处的所述反应器(3)内部还增设有隔层(11)，所述隔层(11)上均匀分布有孔隙(12)。
3.根据权利要求1或2所述用于光催化氧化技术处理污水的系统，其特征在于：所述进水口(1)处的所述反应器(3)内部，还增设有水位传感器(15)，所述水位传感器(15)和所述控制单元(7)相连接;所述进水口(1)处的进水管线上增设有阀门，所述阀门与所述控制单元(7)相连接。
4.根据权利要求1或2所述用于光催化氧化技术处理污水的系统，其特征在于：所述过滤装置(6)还与所述控制单元(7)相连接;所述过滤装置(6)中的二次出水口(10)处还增设有传感器(5)，所述传感器(5)与所述控制单元相连接。
5.根据权利要求3所述用于光催化氧化技术处理污水的系统，其特征在于：所述过滤装置(6)还与所述控制单元(7)相连接;所述过滤装置(6)中的二次出水口(10)处还增设有传感器(5)，所述传感器(5)与所述控制单元相连接。
6.根据权利要求1或2所述用于光催化氧化技术处理污水的系统，其特征在于：所述出水口(2)与所述过滤装置(6)之间还依次增设有储水池(13)和泵(14)。
7.根据权利要求3所述用于光催化氧化技术处理污水的系统，其特征在于：所述出水口(2)与所述过滤装置(6)之间还依次增设有储水池(13)和泵(14)。
8.根据权利要求4所述用于光催化氧化技术处理污水的系统，其特征在于：所述出水口(2)与所述过滤装置(6)之间还依次增设有储水池(13)和泵(14)。
9.根据权利要求5所述用于光催化氧化技术处理污水的系统，其特征在于：所述出水口(2)与所述过滤装置(6)之间还依次增设有储水池(13)和泵(14)。
10.根据权利要求1所述用于光催化氧化技术处理污水的系统，其特征在于：所述传感器(5)为光纤传感器;所述显示按键单元(8)设置有显示屏和触摸按键屏;所述光源(4)采用汞灯或紫外灯。
说明书
一种用于光催化氧化技术处理污水的系统
技术领域
本发明涉及采用光催化氧化技术处理污水技术领域，尤其涉及一种用于光催化氧化技术处理污水的系统。
背景技术
光催化氧化技术(Photocatalytic Oxidation,PCO)处理污水是近十几年来兴起的一门新技术，目前在污染治理领域的研究很活跃。其基本原理是：半导体光催化剂，例如TiO2、SnO2 、ZnO2 Ag3PO4 BiOCl Bi4Ti3O12 BiWO3等受到光照后，形成电子-空穴对,在水中能产生氧化能力极强的·OH自由基,从而将污染物氧化降解;其中，它主要是利用紫外光(Ultraviolet, UV) 辐射强化氧化处理效果，加速污染物的氧化降解,使一些难发生的反应顺利进行，以大大提高氧化降解速率。
目前，在采用光催化氧化技术处理污水时，现有的处理系统只能适用纳米粉体催化剂，但纳米粉体催化剂不利于回收，易造成二次污染，因此，目前的科研工作已经把注意力集中在开发纳米膜材料上，但是适于采用纳米膜材料进行催化的污水处理系统非常少，且大多无法实现对处理前、处理中和处理后的污水污染物浓度进行实时监测，而都需要采用传统方法中的取样测定，因而大大增加了实验员的人工工作量，浪费了劳动力，检测效率不高。此外，现有的处理系统功能单一，许多仅能实现通过光催化氧化技术将水中有机物分子化学处理除去，其处理效果有待于进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于光催化氧化技术处理污水的系统，该用于光催化氧化技术处理污水的系统能实时监测整个处理过程，其处理过程更加简便快捷，适于采用纳米膜材料进行催化的污水处理过程。
本发明的目的是这样实现的：
一种用于光催化氧化技术处理污水的系统，它包括设置有进水口和出水口的反应器，以及光源，其特征在于：它还增设有传感器、过滤装置、控制单元和显示按键单元;所述反应器内部增设有催化剂颗粒物隔层;所述光源和所述催化剂颗粒物隔层在所述反应器内部，沿着从所述进水口到所述出水口方向交替排布;所述传感器分别设于所述反应器内部的进水口处和出水口处;所述传感器与所述控制单元相连接;所述控制单元和所述显示按键单元相连接;所述出水口与所述过滤装置连通，所述过滤装置上还增设有二次出水口。
通过在反应器内部从进水口到出水口方向，交替排布光源和催化剂颗粒物隔层，在反应器内部形成了多个光催化氧化反应单元，多层过滤大大提升了处理效果，且根据实践中要处理污水的污染程度，还可适当调整控制光源和催化剂颗粒物隔层的设置数目，适应了不同水质情况的处理需要;此外，通过光源和催化剂颗粒物隔层的交替排布，相邻的催化剂颗粒物隔层间，实现了共用一个光源，进一步节约了能源。其中，催化剂颗粒物隔层具体可采用不锈钢丝网等网状物，经包覆催化剂颗粒而制成的层状结构。
作为进一步优化，靠近上述进水口处的上述反应器内部还增设有隔层，所述隔层上均匀分布有孔隙。通过该设置，由进水口流入该系统的污水在隔层处聚集分布，并通过孔隙均匀分布地流入催化剂颗粒物隔层和光源组成的光催化氧化反应单元空间内。
作为进一步优化，上述进水口处的上述反应器内部，还增设有水位传感器，所述水位传感器和上述控制单元相连接。
上述进水口处的进水管线上增设有阀门，所述阀门与上述控制单元相连接。通过增设水位传感器，并将进水管线上的阀门与控制单元相连，可实时监测反应器内的水位，并实时调节进水水量，控制进水流速和停留时间，从而对不同污染程度的水进行有效处理。
作为进一步优化，上述过滤装置还与上述控制单元相连接，以实现对过滤装置的智能化控制。该过滤装置可采用常规过滤装置。
上述过滤装置中的二次出水口处还增设有传感器，所述传感器与上述控制单元相连接。通过进一步增设传感器，实现了对最终处理后所得的水进行监测。
作为再进一步优化，上述出水口与上述过滤装置之间还依次增设有储水池和泵。通过将出水口与储水池连通，实现了将处理后的污水引入到储水池中，并进而通过泵，泵入过滤装置中进一步过滤，进一步提升了过滤效果。
上述传感器，具体为光纤传感器。通过选择传感器为光纤传感器，实现了对水质的准确监测。
上述显示按键单元，具体设置有显示屏和触摸按键屏，用以实现对传感器的显示控制。
上述光源，具体可采用汞灯或紫外灯。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过结合光催化氧化和过滤，实现了对污水的两级处理过程，它具体是通过光催化氧化技术将水中有机物分子化学处理除去，再后续连接过滤装置将污水中的颗粒物杂质等物理处理除去;
2、本发明通过独特的结构设计在反应器内部形成了多个光催化氧化反应单元，大大提升了处理效果，还适应了不同水质的处理;
3、本发明还结合增设了智能监测装置，实现了污水的不间断处理、处理结果的实时在线监控，大大减少了工作量，使得监测操作更加简便快捷，适于采用纳米膜材料进行催化的污水处理过程，还可作为家用净水装置直接用于轻度污染水质的净化处理，应用范围广。
