[发明专利]一种印染废水的光催化处理装置与方法

说明书

一种印染废水的光催化处理装置与方法，属于废水处理技术领域。包括混凝搅拌区、沉淀分离区、光催化区、曝气氧化区和过滤区。本发明中的光催化印染废水处理装置设置了光催化灯管，通过这种灯管为光催化区内部提供充足的光源，可有效避免在阴雨天出现光线不足导致催化剂无法有效降解染料的情况；且此装置操作运行方便，不出现堵塞现象，运维方便。最优比例的Bi₂O₃/Bi₂MoO₆的摩尔质量比为1:1.8，在经过100min照射后，1.8‑Bi₂O₃/Bi₂MoO₆复合光催化剂对染料的降解率达到了98％，远远高于氧化铋或钼酸铋单一型催化剂的降解率。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种印染废水的光催化处理装置与方法。

背景技术

纺织工业在带来巨大经济效益的同时也给水环境安全造成了不容小觑的压力，尤其是印染作为纺织产业链的重要环节，排放了整个产业链八成的污染物，据统计，每年全国产生的印染废水有24.5亿吨之多，约占我国工业废水总排放量的12％，在41个被统计的行业中居第三位。印染废水成分复杂，主要污染物来源于加工过程中所使用的大量染料、化学药剂，存在不少有毒、有害物质，水质水量多变，生物降解性也较差，是一类被公认的难处理工业废水。

目前，印染废水的主要处理工艺为传统的物化和生物法联合工艺，其中广泛应用活性污泥法，但是经传统方法处理后的印染废水的COD、氨氮、色度等一些指标仍然偏高，很难达到现行的排放标准。

同时，随着全球科技的快速发展，能源的短缺也是急需解决的问题。近些年来，半导体光催化技术被认为是一种绿色的节能的环境污染治理及能量转换与储存最有效的方法之一，并且它还具有高稳定性，降解过程中无二次污染，工艺流程简单等特点，因此受到了研究者们的广泛关注。

Bi₂O₃具有较窄的禁带宽度(约2.8eV左右)，能够被可见光激发，研究还证明其具备有良好的光催化活性，且光催化性能比较稳定。此外，Bi₂O₃的电导率变化范围超过5个数量级，并具有很高的折射率和介电常数，具有友好的光导性和疏水性，是一种很有潜力的降解污染物的可见光催化剂。尽管人们对Bi₂O₃的研究进行了的大量探索，然而其催化效果依然不是很理想。目前，研究更多的是铋与其他金属或非金属组成的复合物光催化剂，它们对可见光具有更强的响应，光催化降解污染物的活性更好。

首先制备Bi₂O₃，然后将其与Bi₂MoO₆进行复合以进一步促进Bi₂O₃中光生电子和空穴的分离，增强其对可见光的吸收能力，提升催化效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决印染废水的传统处理方法存在的技术问题和Bi₂O₃催化效果不理想的问题，提供一种印染废水的光催化处理装置与方法，能有效处理印染废水。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种印染废水的光催化处理装置，包括混凝搅拌区1、沉淀分离区2、光催化区3、曝气氧化区4和过滤区5。

所述的混凝搅拌区1设有进水管1-1和布水管1-2，所述的布水管1-2连接进水管1-1，布水管1-2上具有水平辐射出水口。混凝搅拌区1设有混凝剂添加计量系统1-3，混凝搅拌区1的中部设有搅拌装置1-4。混凝搅拌区1的下部设有倾斜的底板，搅拌后的废水沿倾斜的底板流入沉淀分离区2。

进一步的，为了废水处理的效果更好，所述的布水管1-2设置成同心圆形状或十字形状。