光催化氧化处理工业废水的装置及处理方法与流程

1.本发明属于污水处理技术领域，具体一种涉及光催化氧化处理工业废水的装置及处理方法。


背景技术：

2.当前工业废水、生活污水和其他废弃物进入江河湖海等水体，超过了水体自净能力，所造了极大的污染，对于我国日益紧张的水资源来说造成了严重的后果。污水处理是利用一定的技术方法，将污水所含的有机污染物转化为无害物质。处理过程中，常常需要对废水进行过滤净化，现有技术中的工业废水过滤净化装置，过滤方式单一，不能实现循环过滤，工业废水过滤净化装置容易堵塞，不易控制工业废水过滤净化的浓度要求，不能够满足工业废水过滤的要求。尤其存在大量的以含酚类为主的高浓度有机废水。其成分非常复杂，包括多环芳香化合物，含氮、氧和硫杂环化合物，脂肪酸等，这些污染物如果未经处理或处理不当随废水外排，对水产及农作物都有极大危害，是公认的难处理工业废水，对人类的危害极其严重。由于废水中有许多有机物很难被降解，且微生物的生长繁殖易受各种因素的影响。因此，生物处理系统抗冲击能力较差，且其处理后尾水的色度、有机物、无机含氮化合物等指标无法达到国家排放标准。尤其是其中的有机物含量很高，成为水体污染严重污染源。为此我们提供一种光催化氧化处理工业废水的装置及处理方法来实现有机污水的处理。


技术实现要素：

3.针对现有的技术方案存在的问题。本发明的目的在于提供一种涉及光催化氧化处理工业废水的装置及处理方法。
4.为实现上述目的，发明提供以下技术方案：光催化氧化处理工业废水的装置，包括箱体、过滤箱一、过滤箱二、循环泵和臭氧发生器，所述过滤箱一和过滤箱二分别安装在箱体两侧；过滤箱一顶部开设入水口，过滤箱一内部设置有过滤板和过滤盒一；所述过滤箱二内部设有搅拌件，搅拌件下方横置设有蜂窝陶瓷填充层，蜂窝陶瓷填充层下方设置过滤盒二，过滤盒二底部形成废水槽；所述过滤箱二边侧位于蜂窝陶瓷填充层下方开设出水口；所述循环泵的进水管一一端连通废水槽，所述循环泵的出水管一连通过滤箱一底部；所述出水管一上方设有出水管二，所述出水管二连通过滤箱一底部和过滤箱二顶部，且所述出水管一和出水管二上均设有单向阀；所述臭氧发生器的输出端连接两根分流的输氧管，所述两输氧管的端部均连接砂芯微孔曝气器，其中一砂芯微孔曝气器位于过滤盒一底部，另一砂芯微孔曝气器位于蜂窝陶瓷填充层和过滤盒二之间。
5.作为本方案的进一步改进，蜂窝陶瓷填充层是以蜂窝陶瓷作为载体，所述蜂窝陶瓷上负载金属氧化物作为催化剂；负载的金属氧化物是碱土金属、过渡金属或稀土金属的单组分或以上几种金属的多组分氧化物。
6.作为本方案的进一步改进，蜂窝陶瓷填充层外形为方块状或圆柱状，孔密度为100-600目/平方英寸，孔宽0.8-2.2mm,壁厚 0.17-0.40mm。
7.作为本方案的进一步改进，所述搅拌件包括：电机，其固定在过滤箱二顶部；主动轴和从动轴，主动轴固定在电机输出端，从动轴通过轴承转动固定在过滤箱二内壁；主动轴上套设主动轮，从动轴上套设从动轮，从动轮和主动轮啮合，通过主齿轮驱动而带动从动轴旋转；叶片，其螺旋固定在主动轴上；至少一个搅拌手，每个搅拌手包括一个呈
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形的连接杆、至少一个球形搅拌器；连接杆的一端固定在从动轴上，连接杆的另一端连接相应的球形搅拌器；其中，所述搅拌手转动时形成的转动圆和叶片转动时形成的转动圆呈外离状态。
8.作为本方案的进一步改进，叶片为环绕主动轴螺旋上升的螺旋式切割叶片。
9.作为本方案的进一步改进，过滤盒包括盒体、把手和过滤网，所述把手固定在盒体外部，所述盒体内部安装有上下两层过滤网，所述盒体底部开有多个过滤孔。
10.作为本方案的进一步改进，所述过滤箱一的底部通过支架支撑固定，所述支架固定在箱体侧壁上。
11.作为本方案的进一步改进，所述过滤板为波浪形过滤板。
12.作为本方案的进一步改进，出水管二上设有流量计。
13.本发明还公开了一种工业废水的处理方法，应用如上述的光催化氧化处理工业废水的装置，包括如下步骤：s1：将工业废水通过入水口注入过滤箱一；废水依次经过过滤板及过滤盒一进行过滤；s2：启动臭氧发生器，臭氧经过输氧管输送到砂芯微孔曝气器；位于过滤盒一底部的砂芯微孔曝气器将臭氧喷射到过滤箱一内；s3：将经过过滤箱一处理的废水通过出水管二连通到过滤箱二；启动过滤箱二内的搅拌件；同步的，位于蜂窝陶瓷填充层底部的砂芯微孔曝气器将臭氧喷射到过滤箱二内；经过蜂窝陶瓷填充层和臭氧处理的污水通过出水口排出；s4：流入过滤箱二底部废水槽的污水通过循环泵再次泵入过滤箱一。
14.与现有技术相比，发明的有益效果是：本发明通过两个并列的过滤箱将含有有机污染物的废水经过臭氧处理；同时采用蜂窝陶瓷作为的催化剂（载体）吸附性强，促进臭氧吸附在其表面，有利于催化臭氧解产生羟基自由基等氧化性物质，强化对有机污染物的去除；蜂窝陶瓷间壁的贯穿上下表面的孔洞有利于臭氧和液体的流动，且可增加臭氧在液相中溶解，提高臭氧的利用率，降低处理成本。通过循环泵将污水输送循环处理，处理的效果更好，过滤盒采用活动安装方式，方便清理过滤盒留下的过滤残渣。
附图说明
15.下面结合附图对发明进一步说明。
16.图1是发明整体结构示意图；图2是发明搅拌件结构示意图；
图3是发明搅拌手结构示意图；图4是发明图1中a处结构放大示意图；图5是发明过滤盒一结构示意图。
17.图中标注，1、入水口；2、过滤箱一；3、过滤板；4、过滤盒一；41、把手；5、臭氧发生器；51、输氧管；52、砂芯微孔曝气器；6、支架；7、箱体；8、过滤箱二；9、搅拌件；91-电机；92-主动轴；93-从动轴；921-主动轮；931-轴承；932-从动轮；94-叶片；95、搅拌手；951、连接杆；952、球形搅拌器；10、蜂窝陶瓷填充层；11、过滤盒二；12、废水槽；13、循环泵；131、出水管一；132、进水管一；133、出水管二；134、单向阀；135、流量计；14、出水口。
实施方式
18.下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
实施例
19.如图1-图5所示，本实施例提供一种光催化氧化处理工业废水的装置，包括箱体7、过滤箱一2、过滤箱二8、循环泵13和臭氧发生器5，所述过滤箱一2和过滤箱二8分别安装在箱体7两侧；过滤箱一2顶部开设入水口1，过滤箱一2内部设置有过滤板3和过滤盒一4；所述过滤箱二8内部设有搅拌件9，搅拌件9下方横置设有蜂窝陶瓷填充层10，蜂窝陶瓷填充层10下方设置过滤盒二11，过滤盒二11底部形成废水槽12；所述过滤箱二8边侧位于蜂窝陶瓷填充层10下方开设出水口14；所述循环泵13的进水管一132一端连通废水槽12，所述循环泵13的出水管一131连通过滤箱一2底部；所述出水管一131上方设有出水管二133，所述出水管二133连通过滤箱一2底部和过滤箱二（8）顶部，且所述出水管一131和出水管二133上均设有单向阀134；所述臭氧发生器5的输出端连接两根分流的输氧管51，所述两输氧管51的端部均连接砂芯微孔曝气器52，其中一砂芯微孔曝气器52位于过滤盒一4底部，另一砂芯微孔曝气器52位于蜂窝陶瓷填充层10和过滤盒二11之间。
20.具体的，过滤盒4包括盒体、把手41和过滤网，所述把手41固定在盒体外部，所述盒体内部安装有上下两层过滤网，所述盒体底部开有多个过滤孔。所述过滤箱一2的底部通过支架6支撑固定，所述支架6固定在箱体7侧壁上。所述过滤板3为波浪形过滤板。出水管二133上设有流量计135。
21.所述蜂窝陶瓷填充层10是以蜂窝陶瓷作为载体，所述蜂窝陶瓷上负载金属氧化物作为催化剂；负载的金属氧化物是碱土金属、过渡金属或稀土金属的单组分或以上几种金属的多组分氧化物。
22.为充分发挥臭氧氧化的效率，臭氧催化氧化功能区 i 填充所采用的蜂窝陶瓷材质为堇青石 (2mgo
•
2al2o3•
5sio
2 )、钛酸铝 (al2tio
5 )、莫来石 (3al2o
3 •
2sio2)、刚玉 (al2o
3 )及其复合型；蜂窝陶瓷填充层10外形为方块状或圆柱状，孔密度为100-600目/平方英寸，孔宽0.8-2.2mm,壁厚 0.17-0.40mm。具有如下的特征：
①
吸附性强，促进臭氧吸附在其表面，有利于催化臭氧分解产生羟基自由基等氧化性物质，强化对有机污染物的去除；
②
蜂窝陶瓷的空隙率较高（65%-77%），蜂窝陶瓷间壁的贯穿上下表面的孔洞有利于臭氧和液体的流动，且可增加臭氧在液相中溶解，提高臭氧的利用率，降低处理成本；
③
蜂窝陶瓷具规整性强，能够形成上下贯穿的孔道，可减少液体的水阻，因此能够适用处理不同的水量和多种类型的废水。
23.具体工作时，将工业废水通过入水口1注入过滤箱一2；废水依次经过过滤板3及过滤盒一41进行过滤；启动臭氧发生器5，臭氧经过输氧管51输送到砂芯微孔曝气器52；位于过滤盒一41底部的砂芯微孔曝气器52将臭氧喷射到过滤箱一2内；再将经过过滤箱一2处理的废水通过出水管二133连通到过滤箱二8；启动过滤箱二8内的搅拌件9；同步的，位于蜂窝陶瓷填充层10底部的砂芯微孔曝气器52将臭氧喷射到过滤箱二8内；经过蜂窝陶瓷填充层10和臭氧处理的污水通过出水口14排出；最后流入过滤箱二8底部废水槽12的污水通过循环泵13再次泵入过滤箱一2。
24.通过两个并列的过滤箱将含有有机污染物的废水经过臭氧处理；同时采用蜂窝陶瓷作为的催化剂（载体）吸附性强，促进臭氧吸附在其表面，有利于催化臭氧解产生羟基自由基等氧化性物质，强化对有机污染物的去除；蜂窝陶瓷间壁的贯穿上下表面的孔洞有利于臭氧和液体的流动，且可增加臭氧在液相中溶解，提高臭氧的利用率，降低处理成本。通过循环泵将污水输送循环处理，处理的效果更好，过滤盒采用活动安装方式，方便清理过滤盒留下的过滤残渣。
实施例
25.本实施例提供一种光催化氧化处理工业废水的装置，其结构和实施例1基本相同，区别在于，继续见图1-图5；在实施例1的基础上本发明继续优化了搅拌件9的结构。具体的，所述搅拌件9包括电机91、主动轴92和从动轴93、叶片94和多个搅拌手95。电机91固定在过滤箱二8顶部；主动轴92固定在电机91输出端，从动轴93通过轴承93转动固定在过滤箱二8内壁；主动轴92上套设主动轮921，从动轴93上套设从动轮932，从动轮932和主动轮921啮合，通过主齿轮921驱动而带动从动轴93旋转；叶片94螺旋固定在主动轴92上；叶片94为环绕主动轴92螺旋上升的螺旋式切割叶片。
26.每个搅拌手95包括一个呈
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形的连接杆951、至少一个球形搅拌器952；连接杆951的一端固定在从动轴93上，连接杆951的另一端连接相应的球形搅拌器952；其中，所述搅拌手95转动时形成的转动圆和叶片94转动时形成的转动圆呈外离状态。
27.通过搅拌手95的设置形成的搅拌件，能够很好的对污水进行搅拌充分，加快污水的处理效率。
实施例
28.本实施例提供一种工业废水的处理方法，应用上述实施例的光催化氧化处理工业废水的装置，包括如下步骤：s1：将工业废水通过入水口1注入过滤箱一2；废水依次经过过滤板3及过滤盒一41进行过滤；s2：启动臭氧发生器5，臭氧经过输氧管51输送到砂芯微孔曝气器52；位于过滤盒一41底部的砂芯微孔曝气器52将臭氧喷射到过滤箱一2内；
s3：将经过过滤箱一2处理的废水通过出水管二133连通到过滤箱二8；启动过滤箱二8内的搅拌件9；同步的，位于蜂窝陶瓷填充层10底部的砂芯微孔曝气器52将臭氧喷射到过滤箱二8内；经过蜂窝陶瓷填充层10和臭氧处理的污水通过出水口14排出；s4：流入过滤箱二8底部废水槽12的污水通过循环泵13再次泵入过滤箱一2。
29.以上内容仅仅是对发明结构所作的举例说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于发明的保护范围。

技术特征：
1.光催化氧化处理工业废水的装置，包括箱体（7）、过滤箱一（2）、过滤箱二（8）、循环泵（13）和臭氧发生器（5），其特征在于，所述过滤箱一（2）和过滤箱二（8）分别安装在箱体（7）两侧；过滤箱一（2）顶部开设入水口（1），过滤箱一（2）内部设置有过滤板（3）和过滤盒一（4）；所述过滤箱二（8）内部设有搅拌件（9），搅拌件（9）下方横置设有蜂窝陶瓷填充层（10），蜂窝陶瓷填充层（10）下方设置过滤盒二（11），过滤盒二（11）底部形成废水槽（12）；所述过滤箱二（8）边侧位于蜂窝陶瓷填充层（10）下方开设出水口（14）；所述循环泵（13）的进水管一（132）一端连通废水槽（12），所述循环泵（13）的出水管一（131）连通过滤箱一（2）底部；所述出水管一（131）上方设有出水管二（133），所述出水管二（133）连通过滤箱一（2）底部和过滤箱二（8）顶部，且所述出水管一（131）和出水管二（133）上均设有单向阀（134）；所述臭氧发生器（5）的输出端连接两根分流的输氧管（51），所述两输氧管（51）的端部均连接砂芯微孔曝气器（52），其中一砂芯微孔曝气器（52）位于过滤盒一（4）底部，另一砂芯微孔曝气器（52）位于蜂窝陶瓷填充层（10）和过滤盒二（11）之间。2.根据权利要求1所述的光催化氧化处理工业废水的装置，其特征在于，所述蜂窝陶瓷填充层（10）是以蜂窝陶瓷作为载体，所述蜂窝陶瓷上负载金属氧化物作为催化剂；负载的金属氧化物是碱土金属、过渡金属或稀土金属的单组分或以上几种金属的多组分氧化物。3.根据权利要求2所述的光催化氧化处理工业废水的装置，其特征在于，蜂窝陶瓷填充层（10）外形为方块状或圆柱状，孔密度为100-600目/平方英寸，孔宽0.8-2.2mm,壁厚 0.17-0.40mm。4.根据权利要求1所述的光催化氧化处理工业废水的装置，其特征在于，所述搅拌件（9）包括：电机（91），其固定在过滤箱二（8）顶部；主动轴（92）和从动轴（93），主动轴（92）固定在电机（91）输出端，从动轴（93）通过轴承（93）转动固定在过滤箱二（8）内壁；主动轴（92）上套设主动轮（921），从动轴（93）上套设从动轮（932），从动轮（932）和主动轮（921）啮合，通过主齿轮（921）驱动而带动从动轴（93）旋转；叶片（94），其螺旋固定在主动轴（92）上；至少一个搅拌手（95），每个搅拌手（95）包括一个呈
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形的连接杆（951）、至少一个球形搅拌器（952）；连接杆（951）的一端固定在从动轴（93）上，连接杆（951）的另一端连接相应的球形搅拌器（952）；其中，所述搅拌手（95）转动时形成的转动圆和叶片（94）转动时形成的转动圆呈外离状态。5.根据权利要求4所述的光催化氧化处理工业废水的装置，其特征在于，叶片（94）为环绕主动轴（92）螺旋上升的螺旋式切割叶片。6.根据权利要求1所述的光催化氧化处理工业废水的装置，其特征在于，过滤盒（4）包括盒体、把手（41）和过滤网，所述把手（41）固定在盒体外部，所述盒体内部安装有上下两层过滤网，所述盒体底部开有多个过滤孔。7.根据权利要求1所述的光催化氧化处理工业废水的装置，其特征在于，所述过滤箱一（2）的底部通过支架（6）支撑固定，所述支架（6）固定在箱体（7）侧壁上。8.根据权利要求1所述的光催化氧化处理工业废水的装置，其特征在于，所述过滤板
（3）为波浪形过滤板。9.根据权利要求1所述的光催化氧化处理工业废水的装置，其特征在于，出水管二（133）上设有流量计（135）。10.一种工业废水的处理方法，应用如权利要求1-9中任意一项所述的光催化氧化处理工业废水的装置，其特征在于，包括如下步骤：s1：将工业废水通过入水口（1）注入过滤箱一（2）；废水依次经过过滤板（3）及过滤盒一（41）进行过滤；s2：启动臭氧发生器（5），臭氧经过输氧管（51）输送到砂芯微孔曝气器（52）；位于过滤盒一（41）底部的砂芯微孔曝气器（52）将臭氧喷射到过滤箱一（2）内；s3：将经过过滤箱一（2）处理的废水通过出水管二（133）连通到过滤箱二（8）；启动过滤箱二（8）内的搅拌件（9）；同步的，位于蜂窝陶瓷填充层（10）底部的砂芯微孔曝气器（52）将臭氧喷射到过滤箱二（8）内；经过蜂窝陶瓷填充层（10）和臭氧处理的污水通过出水口（14）排出；s4：流入过滤箱二（8）底部废水槽（12）的污水通过循环泵（13）再次泵入过滤箱一（2）。

技术总结
本发明提供一种光催化氧化处理工业废水的装置，包括箱体、过滤箱一、过滤箱二、循环泵和臭氧发生器，过滤箱一顶部开设入水口，过滤箱一内部设置有过滤板和过滤盒一；过滤箱二内部设有搅拌件，搅拌件下方横置设有蜂窝陶瓷填充层，蜂窝陶瓷填充层下方设置过滤盒二，过滤盒二底部形成废水槽；过滤箱二边侧位于蜂窝陶瓷填充层下方开设出水口；循环泵将过滤箱二废水槽废水再次泵入过滤箱一；所述臭氧发生器的输出端连接两根分流的输氧管，所述两输氧管的端部均连接砂芯微孔曝气器，其中一砂芯微孔曝气器位于过滤盒一底部，另一砂芯微孔曝气器位于蜂窝陶瓷填充层和过滤盒二之间。本发明实现了更加高效、实用的处理工业废水。实用的处理工业废水。实用的处理工业废水。


技术研发人员：江双双 田伟汉 余雷
受保护的技术使用者：南京神克隆科技有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/8/6