[发明专利]一种用于水处理的光催化降解装置及其应用

权利要求书

1.一种用于水处理的光催化降解装置，其特征在于：其包括外壳和由内至外依序设置在外壳内且呈环形结构的光照处理层、负载有二氧化钛膜层的泡沫陶瓷层和活性炭纤维层，所述的光照处理层、泡沫陶瓷层和活性炭纤维层均设有供待处理水穿过的孔隙，所述的外壳与活性炭纤维层之间留有间隙且设有与外部连通的第一管路，所述光照处理层的环形结构内设有与外部连通的第二管路。

2.根据权利要求1所述的一种用于水处理的光催化降解装置，其特征在于：所述的光照处理层为若干个呈环形分布的紫外灯构成，所述紫外灯的工作波长为254 nm。

3.根据权利要求1所述的一种用于水处理的光催化降解装置，其特征在于：所述的第一管路为进水管路，所述的第二管路为出水管路。

4.根据权利要求1所述的一种用于水处理的光催化降解装置，其特征在于：所述的外壳为圆筒形结构。

5.根据权利要求1所述的一种用于水处理的光催化降解装置，其特征在于：所述泡沫陶瓷层上负载二氧化钛膜层的方法包括如下步骤：

（1）将油酸钠加入环己烷溶液中，并利用磁力搅拌器进行均匀搅拌4～6 min，然后再往混合溶液中加入去离子水并继续搅拌8～12 min后，再加入正己醇进行搅拌1～1.5 h，即可得到呈透明状态的溶液A，其中，所述的环己烷、油酸钠、去离子水、正己醇的混合体积比为10:1.7～2:0.07～0.1:0.1；

（2）将乙酰丙酮与正己醇溶液进行混合并搅拌均匀，然后再往混合溶液中加入钛酸异丙酯并继续搅拌10～12 min，即可制得淡黄色透明状态的溶液B，其中，所述的乙酰丙酮、正己醇、钛酸异丙酯的混合体积比为1.3～1.5:8:5.8～6.2；

（3）将上述制得的溶液B缓慢地倒入到溶液A中，然后持续搅拌1.5～2 h，即可制得二氧化钛胶体溶液；

（4）将泡沫陶瓷浸渍在上述制得的二氧化钛胶体溶液中，并以2～5 mm/s的拉出速度将泡沫陶瓷提拉出二氧化钛胶体溶液；

（5）将步骤（4）浸渍处理过的泡沫陶瓷放置在常温下静置24～26 h，然后将其放入马弗炉中，在450～550 ℃温度下进行煅烧3～3.5 h，升温速率为3～3.5 ℃/min，煅烧完成后再将其放置冷却至室温，即可得到负载二氧化钛膜层的泡沫陶瓷。

6.根据权利要求5所述的一种用于水处理的光催化降解装置，其特征在于：所述步骤（1）中，环己烷、油酸钠、去离子水、正己醇的混合体积比为10:1.7:0.07:0.1；所述步骤（2）中乙酰丙酮、正己醇、钛酸异丙酯的体积比为1.3:8:6。

7.根据权利要求5所述的一种用于水处理的光催化降解装置，其特征在于：所述负载在泡沫陶瓷层上的二氧化钛膜层为经过步骤（4）和步骤（5）反复负载处理3次制得。

8.根据权利要求1所述的一种用于水处理的光催化降解装置，其特征在于：所述装置的处理水流量为70～600 L/h。

9.根据权利要求1所述的一种用于水处理的光催化降解装置，其特征在于：所述的装置为处理水中的三氯乙烯、一氯甲烷、三氯甲烷、一氯硝基甲烷、三氯硝基甲烷或大肠杆菌。

10.一种用于水处理的设备，其特征在于：其串联或并联设置有上述任一权利要求所述的用于水处理的光催化降解装置。