[实用新型]一种光催化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水处理器，更具体地说，本实用新型涉及一种光催化反应器。

背景技术

光催化氧化作为一种新型的除污染技术，因其对水中污染物的降解无选择性、具有利用太阳光的潜能，而被认为是最有应用前景的环境除污染技术之一。目前，对光催化氧化技术的研究主要集中在光催化剂的研究上，对用于水处理的光催化反应器，尤其是能投入实际生产应用的反应器极少，主要存在光利用效率低、催化剂分离回收困难等问题。根据催化剂的存在形态，光催化反应器可分为两大类，即悬浮型光催化反应器和负载型光催化反应器。悬浮型光催化反应器一般使用微米或纳米催化剂颗粒，其比表面积大，可用于光催化的活性位点多，因而具有较高的光催化效率；光源通常设在含有催化剂和待处理水的悬浊液中，光穿透性差，衰减快，导致光的利用率不高；悬浮的粉末催化剂难于分离回收。负载型光催化反应器主要解决了催化剂分离回收的问题，但是由于光催化剂的一部分活性位点用于与载体结合，导致负载型光催化剂可利用的活性位点数大大降低，导致催化活性降低，污染物向催化剂表面的传质效率变慢，光利用率下降。

中国专利(CN201770511U)公开了一种转盘式光解反应器形式，将光催化剂负载于转盘上，解决了在悬浮型反应器中紫外光穿透性差的问题，但是负载型的催化剂催化活性较低，且单片转盘可负载的催化剂量十分有限，而为了便于紫外光的照射，转盘间距又不能过小，这导致了转盘式光解反应器的处理能力受限。中国专利(CN1587085A)公开了一种转筒式光催化反应器，在转筒内壁涂有二氧化钛薄层或悬浮二氧化钛水膜挂在转筒外壁，紫外光从两侧或正上方照射，该反应器通过调节转筒的转速可实现催化剂和处理废水的优良分布，但是当转筒内壁涂有二氧化钛薄层，且紫外光从转筒一侧或者两侧照射时，这种形式对紫外光利用率仍较低；而当采用悬浮二氧化钛水膜挂在转筒外壁时，仍存在催化剂从被处理水中分离回收的问题。中国专利(CN103387272A)公开了一种光催化降解含酚废水的装置及方法，采用粘合剂将二氧化钛均匀负载到转盘上和反应器内壁，并在转盘的上下两侧均布置紫外灯，待处理水自上而下在转盘表面和反应器内壁形成水膜以增加催化剂、被处理水、光三者的接触机会，强化传质效果，提高光能利用率，尽管这种方式比转盘式光解反应器催化剂的负载量大，然而对于特定的反应器，其负载的催化剂量仍为定值，反应器对不同水质的适应能力和抗冲击负荷能力较差。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种光催化反应器，该反应器集悬浮型反应器及负载型反应器的优点于一体，具有传质效率高、光利用率高、催化剂易回收、适应能力强等特点。

为了实现本实用新型的这些目的和其它优点，提供一种光催化反应器，包括：

水槽，其为上方开口的容置槽，所述水槽一侧壁上端设有进水管，所述水槽另一侧壁下端设有出水管；

灯罩，安装于所述水槽上方，所述灯罩内顶部设有灯具，用于向所述水槽内的待处理水提供光源；

旋转机构，其设于所述水槽内，所述旋转机构包括一转轴，一固定在所述转轴上的同心圆筒，及设置方向与所述转轴一致且分布于所述圆筒侧壁外表面的若干叶片，所述圆筒及所述转轴呈水平设置，所述叶片与所述圆筒的切面之间的夹角为0～75度，每一所述叶片上设有若干过水孔；以及

动力机构，其与所述转轴相连，驱动所述转轴带动所述圆筒转动；

其中，所述水槽中液面高度介于所述圆筒下方叶片的下边缘及所述圆筒上方叶片上边缘之间，且所述待处理水内分散有可漂浮或悬浮的颗粒材料，所述颗粒材料尺寸大于所述过水孔孔径，所述颗粒材料为光催化剂或复合有光催化剂的材料或表面负载有光催化剂的材料或表面负载有光催化剂及吸附剂的材料。

优选的是，其中，所述水槽为长方体结构或底面有一定弧度的长方体结构；所述水槽底面设有排空管；所述出水管上还连接有回流管，所述回流管另一端与进水管相连。

优选的是，其中，所述灯罩内壁采用反光材料或聚光板；所述灯罩为下端开口的长方体结构，所述灯罩下端开口与所述水槽上方开口相匹配，所述灯罩内侧壁设有通风冷却装置，优选散热风扇。

优选的是，其中，所述灯具为氙灯、低压汞灯、中压汞灯或者高压汞灯的一种或几种的组合。

优选的是，其中，所述圆筒侧壁外表面叶片数量共4～16片；所述过水孔孔径为0.1～10mm，开孔比为5～95％，所述叶片宽度与所述圆筒直径的比值为0.2～10。