[发明专利]一种虹吸式污水处理装置及应用

权利要求书

1.一种虹吸式污水处理装置及应用，该装置包括：前处理絮凝池、超声波组件、集成了紫外光源和搅拌功能的搅拌装置、电磁阀、磁线圈、水泵、具有虹吸双喷射结构的排水装置、双层钢结构外壳、自来水源、蓄水池，反应腔体包括：搅拌电机、喷射口、排空口、进水口、超声波组件、紫外灯、有机玻璃管套、磁性线圈、支撑架；搅拌式光源的搅拌电机设置于反应器顶端中央，紫外灯组固定在搅拌桨上，并采用透明有机玻璃包裹；其应用方法为：

1）将废水通入前处理罐，添加絮凝剂进行沉淀3小时，过滤后通过水泵将前处理后的污水灌入污水处理装置，水位高度限定在第一排水管高度持平；

2）加入磁性光催化剂，开启高压汞灯以及搅拌电机，搅拌方式为正转1分钟，停转30秒，反转1分钟，转速为30rpm；

3）开启超声波组件，超声波在水体中会形成直线辐射传播的超声波束，以连续不断的方式传播，在其过程中，会产生无数微小气泡并形成负压，而这些气泡又在正压时破裂，瞬间使微小区域内产生几十至上千个大气压，能打开结合力强的化学键，并促进水相高温分解或自由基反应，极大地增强光催化处理水的效果；

4）反应10-30min后，关闭搅拌、紫外光以及超声波，开启磁线圈，污水中的磁性光催化剂会快速下沉在底部；

5）10min后打开腔体底部电磁阀，待水面稳定后，开启排水装置，启动上、下喷射管的控制阀，利用虹吸效应将反应腔体中的水拍完后关闭；

6）排水过程中磁线圈不关闭，待下次进污水时再关闭，释放吸附在磁铁上的光催化剂，从而实现光催化剂的循环利用。

2.根据权利要求1所述的一种虹吸式污水处理装置及应用，其特征在于：所述紫外灯设有4根，均为300W高压汞灯，发光波长为365nm；超声波组件安装于污水处理腔体与外壳之间，超声波组件与控制面板相连，可控制超声波组件的功率，上述超声波组件采用超声波发生器，其功率为0-3000W，频率为20KHz-40KHz，输出功率为10%-100%连续可调。

3.根据权利要求1所述的一种虹吸式污水处理装置及应用，其特征在于：所述双喷射结构排水装置，其中第一排水管与水平面夹角为45度，第二排水管方向为竖直向下，由于重力的作用，进一步有利于处理后污水的排放。喷射管分为上喷射管和下喷射管：上、下喷射管流量比为80:20，上喷射管接入反应腔体顶端，并用花洒喷淋腔体，冲洗残留在腔体与灯罩上的残留物；下喷射管独立于反应腔体之外，并且位于反应腔体的底部与进水管之间，直径为30毫米，使其在水量较小的情况，提高水流的瞬时流量和流速，实现快速启动虹吸。

4.根据权利要求1所述的一种虹吸式污水处理装置及应用，其特征在于：所述腔体底部的磁线圈和电磁阀使污水中的磁性光催化剂快速下沉。

5.根据权利要求1所述的一种虹吸式污水处理装置及应用，其特征在于：所述装置集成光催化高级氧化技术和超声波功能于一体。

6.根据权利要求1所述的一种虹吸式污水处理装置及应用，其特征在于：所述催化剂为具有磁性核心的纳米级锐钛矿TiO₂，该催化剂采用三层式结构，从内至外分别为γ-Fe₂O₃，SiO₂和TiO₂，其结构为γ-Fe₂O₃@SiO₂@TiO₂。