[发明专利]基于光催化及氧化的一体化抗生素废水降解装置

说明书

一种基于光催化及氧化的一体化抗生素废水降解装置，包括氧化室和光催化及氧化室，两室中间由连通管连接，连通处设置控制阀；氧化室设置有进水口和进料口，进水口用于输入抗生素废水，进料口用于添加第一氧化剂；光催化及氧化室上设置催化剂进料口、进气口和出水口，其内设置有紫外线灯管，催化剂进料口用于向废水中加入含氮掺杂改性TiO₂的光催化剂，进气口用于向废水中通入第二氧化剂，出水口用于排出处理后的废水，紫外线射灯用于提供光催化条件。上述装置，将氧化剂和光催化结合，协同对抗生素废水进行深度降解，效果好，可放大性好，处理量大，可连续作业，成本低，不产生二次污染，在废水降解领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种耦合氧化剂与光催化工艺的一体化抗生素废水降解装置，属于抗生素废水降解技术领域。

背景技术

生产抗生素产生的废水是一类高色度、含难降解和生物毒性物质多的高浓度有机废水，直接排放或用传统法处理，往往不能达标排放，严重危害水体环境，进而危及人类健康。对于处理水资源危机问题，光催化剂具有低能耗、可持续利用和环境友好的优势。但目前，大部分光催化剂对太阳能中紫外线的利用率还不是很高。因此，研究具有优良太阳能紫外线利用率的光催化剂及其更好的抗生素降解条件具有十分重要的意义，以期提高对太阳能的利用，达到绿色化学的目的。光催化剂降解抗生素常用的有单一半导体催化剂、复合半导体催化剂、贵金属沉淀、过渡金属离子掺杂、固溶体结构可见光催化剂等。将光催化与氧化剂相结合，能够明显提升抗生素降解效果。

CN110652994A公开了一种用于催化降解抗生素废液的改性纳米二氧化钛材料的制备方法。该发明涉及金属氧化物半导体技术领域，具体涉及一种用于催化降解抗生素废液的改性纳米二氧化钛材料的制备方法。CN109317157A公开了一种降解抗生素废水的三元Z型复合声催化剂及其制备方法和应用，该发明利用水热法和沉淀法合成三元Z型复合声催化剂，在这个Z型声催化剂中，KTaO₃和Bi₂O₃中间引入FeVO₄半导体形成氧化还原反应中心，三者复合最后形成了新型复合声催化剂KTaO₃/FeVO₄/Bi₂O₃。合成的Z型KTaO₃/FeVO₄/Bi₂O₃声催化剂应用于降解头孢曲松钠的抗生素废水中。

但是任何单一现有技术都不能完全彻底的实现抗生素的降解，急需一种高效、适应性强、易控制、结构简单、效率高的复合装置实现抗生素的深度降解。

发明内容

本发明针对抗生素废水降解存在的问题，提出一种使抗生素废水降解过程更充分、更有效的基于光催化及氧化的一体化抗生素废水降解装置。

本发明基于光催化及氧化的一体化抗生素废水降解装置，采用以下技术方案：

该装置，包括氧化室和光催化及氧化室，两室之间由连通管连接，连通处设置控制阀；氧化室设置有进水口和进料口，进水口用于输入抗生素废水，进料口用于添加第一氧化剂，保证废水与第一氧化剂进行充分的氧化分解，实现废水的初步降解；光催化及氧化室上设置进料口、进气口和出水口，其内设置有紫外线灯管，进料口用于向废水中加入光催化剂，进气口用于向废水中通入第二氧化剂，出水口用于排出处理后的废水，紫外线射灯(UVl85 nm)用于提供光催化条件。