本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用電化學(xué)反應(yīng)及光催化反應(yīng)處理廢水的裝置。
背景技術(shù)：
光催化氧化技術(shù)，是利用光生強(qiáng)氧化劑將廢水中有機(jī)污染物徹底氧化為h2o、co2等小分子，特別是對(duì)難降解的有機(jī)物具有很好的氧化分解作用。光催化氧化技術(shù)具有反應(yīng)條件溫和，對(duì)人體及環(huán)境無(wú)毒無(wú)害，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是一種非常具有應(yīng)用前景的有機(jī)廢水處理方法，但目前光催化處理廢水還存在能量利用率低等問(wèn)題。
電化學(xué)法處理廢水一般無(wú)需很多化學(xué)藥品，處理簡(jiǎn)單，占地面積小，管理方便，污泥量很少，被稱為清潔處理法。近年來(lái)隨著有機(jī)電化學(xué)理論的深入研究，證實(shí)不少有機(jī)化合物的氧化還原、加成和分解反應(yīng)都可以在電極上進(jìn)行，使電化學(xué)法在處理有機(jī)廢水方面的研究有可能向前邁進(jìn)一步。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種利用電化學(xué)反應(yīng)及光催化反應(yīng)處理廢水的裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中光催化法、電化學(xué)法分別處理廢水時(shí)存在能量利用率低的問(wèn)題。本發(fā)明可以有效的對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行處理。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種利用電化學(xué)反應(yīng)及光催化反應(yīng)處理廢水的裝置，包括電化學(xué)催化裝置和光催化裝置，電化學(xué)催化裝置包括若干個(gè)并聯(lián)的電化學(xué)催化單元，電化學(xué)催化單元包括第一反應(yīng)腔，第一反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有兩個(gè)陽(yáng)極板，兩個(gè)陽(yáng)極板之間設(shè)置有一個(gè)陰極板，陽(yáng)極板和陰極板分別與電源連接；第一反應(yīng)腔側(cè)壁的上部設(shè)有第一進(jìn)水管，第一反應(yīng)腔側(cè)壁的下部設(shè)有第一出水管。
光催化裝置包括第二反應(yīng)腔，第二反應(yīng)腔側(cè)壁的上端設(shè)置有第二出水管，第二反應(yīng)腔側(cè)壁的下端設(shè)置有第二進(jìn)水管，第一出水管與第二進(jìn)水管連通；第二反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有若干個(gè)套管，套管的表面涂有光催化劑膜，套管內(nèi)設(shè)有紫外光源。
優(yōu)選地，第二反應(yīng)腔內(nèi)還設(shè)有不同直徑的負(fù)載有光催化劑膜的金屬絲網(wǎng)圈，石英套管設(shè)置在相鄰的金屬絲網(wǎng)圈之間。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述光催化劑膜為納米tio2膜，所述套管為石英套管，所述金屬絲網(wǎng)圈為不銹鋼絲網(wǎng)。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述紫外光源均勻分布在石英套管的環(huán)形空間內(nèi)。
優(yōu)選地，第二反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有攪拌軸，攪拌軸的上部穿出第二反應(yīng)腔的頂部與電機(jī)的輸出軸連接，攪拌軸的下部設(shè)有攪拌葉片。
優(yōu)選地，第二反應(yīng)腔的內(nèi)壁貼有反光層。
優(yōu)選地，第二反應(yīng)腔下部設(shè)有曝氣器。
優(yōu)選地，第二進(jìn)水管的管口處設(shè)有擋片，第二出水管上設(shè)有止回閥。
優(yōu)選地，所述紫外光源為uv-led光源。
優(yōu)選地，所述陽(yáng)極板和陰極板平行，陽(yáng)極板和陰極板均為多孔性石墨板，陽(yáng)極板與陰極板的間距為0.2cm～0.4cm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
本發(fā)明提供的一種利用電化學(xué)反應(yīng)及光催化反應(yīng)處理廢水的裝置，采用電化學(xué)催化裝置聯(lián)合光催化裝置對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行降解，有機(jī)廢水在電化學(xué)催化裝置內(nèi)催化后cod大大降低，再流入光催化裝置中進(jìn)一步催化，電解水產(chǎn)生的高活性氧源作為光催化的催化劑，可加快有機(jī)物的降解速率，直至達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，比單純采用光催化或電解的加和效果好。整個(gè)過(guò)程無(wú)毒、環(huán)保，符合綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。
進(jìn)一步地，石英套管表面涂有納米tio2膜，不銹鋼絲網(wǎng)圈負(fù)載有納米tio2膜，使反應(yīng)液和光催化劑的接觸面積增大，提高光催化反應(yīng)效率和能量利用率。
進(jìn)一步地，紫外光源為uv-led光源，具有光源簡(jiǎn)單、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，不含對(duì)人體及環(huán)境有危害性的水銀；led屬于冷光源，能量損耗小，幾乎所有能量都轉(zhuǎn)化為光能，具有較長(zhǎng)的使用壽命，且led燈有較好的光譜純度。
進(jìn)一步地，第二進(jìn)水管的管口處設(shè)有擋片，可使廢水勻速勻量地進(jìn)入第二反應(yīng)腔。
進(jìn)一步地，曝氣器作為催化劑，可向光催化裝置中通入空氣或純氧，加快有機(jī)物的降解速率。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明提供的一種利用電化學(xué)反應(yīng)及光催化反應(yīng)處理廢水的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，1為電化學(xué)催化單元，11為第一進(jìn)水管，12為電源，13為第一出水管，14為第一反應(yīng)腔，15為陰極板，16為陽(yáng)極板；2為光催化裝置，21為第二進(jìn)水管，22為第二反應(yīng)腔，23為反光層，24為金屬絲網(wǎng)圈，25為套管，26為紫外光源，27為電機(jī)，28為攪拌軸，29為第二出水管，210為止回閥，211為攪拌葉片，212為曝氣器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供了一種利用電化學(xué)反應(yīng)及光催化反應(yīng)處理廢水的裝置，包括電化學(xué)催化裝置和光催化裝置2，電化學(xué)催化裝置包括若干個(gè)并聯(lián)的電化學(xué)催化單元1，電化學(xué)催化單元1包括第一反應(yīng)腔14，第一反應(yīng)腔14內(nèi)設(shè)有兩個(gè)陽(yáng)極板16，兩個(gè)陽(yáng)極板16之間設(shè)置有一個(gè)陰極板15，陽(yáng)極板16和陰極板15分別與電源12連接；第一反應(yīng)腔14側(cè)壁的上部設(shè)有第一進(jìn)水管11，第一反應(yīng)腔14側(cè)壁的下部設(shè)有第一出水管13。
光催化裝置2包括第二反應(yīng)腔22，第二反應(yīng)腔22側(cè)壁的上端設(shè)置有第二出水管29，第二反應(yīng)腔22側(cè)壁的下端設(shè)置有第二進(jìn)水管21，第一出水管13與第二進(jìn)水管21連通；第二反應(yīng)腔22內(nèi)設(shè)有若干個(gè)套管25，套管25的表面涂有光催化劑膜，套管25內(nèi)設(shè)有紫外光源26。
優(yōu)選地，第二反應(yīng)腔22內(nèi)還設(shè)有不同直徑的負(fù)載有光催化劑膜的金屬絲網(wǎng)圈24，石英套管設(shè)置在相鄰的金屬絲網(wǎng)圈24之間。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述光催化劑膜為納米tio2膜，所述套管25為石英套管，所述金屬絲網(wǎng)圈24為不銹鋼絲網(wǎng)。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述紫外光源26均勻分布在石英套管的環(huán)形空間內(nèi)。
優(yōu)選地，第二反應(yīng)腔22內(nèi)設(shè)有攪拌軸28，攪拌軸28的上部穿出第二反應(yīng)腔22的頂部與電機(jī)27的輸出軸連接，攪拌軸28的下部設(shè)有攪拌葉片211。
優(yōu)選地，第二反應(yīng)腔22的內(nèi)壁貼有反光層23。
優(yōu)選地，第二反應(yīng)腔22下部設(shè)有曝氣器212，曝氣器212作為催化劑，可向光催化裝置2中通入空氣或純氧，加快有機(jī)物的降解速率。
優(yōu)選地，第二進(jìn)水管21的管口處設(shè)有擋片，可使廢水勻速勻量地進(jìn)入第二反應(yīng)腔22。第二出水管29上設(shè)有止回閥210。
優(yōu)選地，所述紫外光源26為uv-led光源，具有光源簡(jiǎn)單、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，不含對(duì)人體及環(huán)境有危害性的水銀；led屬于冷光源，能量損耗小，幾乎所有能量都轉(zhuǎn)化為光能，具有較長(zhǎng)的使用壽命，且led燈有較好的光譜純度。
優(yōu)選地，所述陽(yáng)極板16和陰極板15平行，陽(yáng)極板16和陰極板15均為多孔性石墨板，陽(yáng)極板16與陰極板15的間距為0.2cm～0.4cm。
使用時(shí)，有機(jī)廢水在電化學(xué)催化裝置內(nèi)催化后cod大大降低，再流入光催化裝置2中進(jìn)一步催化，電解水產(chǎn)生的高活性氧源作為光催化的催化劑，可加快有機(jī)物的降解速率，直至達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，比單純采用光催化或電解的加和效果好。整個(gè)過(guò)程無(wú)毒、環(huán)保，符合綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。