[发明专利]节能式光催化水处理试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种节能式光催化水处理试验装置，其特征在于：包括聚光镜面、分光棱镜、光伏板、紫光灯、催化剂及水池，所述催化剂浮于水池水面，所述聚光镜面用于为分光棱镜聚光，所述分光棱镜接受来自聚光镜面的聚光并将该聚光分成分光I及分光II，分光I直接照射于水池中的催化剂进行光催化反应，分光II照射于所述光伏板上转换为电能进行储存，所述紫光灯由光伏板供电用于产生照射水池中的催化剂的紫光。

2.根据权利要求1所述的节能式光催化水处理试验装置，其特征在于：所述聚光镜面为凹面镜，且所述凹面镜的横截面为抛物线。

3.根据权利要求2所述的节能式光催化水处理试验装置，其特征在于：所述聚光镜面不少于一个。

4.根据权利要求3所述的节能式光催化水处理试验装置，其特征在于：所述聚光镜面为两个，且通过支架安装设置于所述水池的两个相对侧。

5.根据权利要求4所述的节能式光催化水处理试验装置，其特征在于：所述分光棱镜能根据入射光的入射角度调整角度及位置以保证分光I及分光II的靶向照射。

6.一种采用权利要求1-5任一所述的节能式光催化水处理试验装置的试验方法，其特征在于：包括试验步骤：

a.取样，提取水初始样本测量水体透明度L、溶解氧Q、氧化还原电位值Eh、水体氨氮含量A，并记录初始数据；

b.制备催化剂：先将TiO2粉体加水配成悬浮液，放在立式介质搅拌磨中研磨，加入提纯后的粉状载体物，同时加入分散剂，再研磨，最后过滤干燥，得到复合材料即为催化剂；

c.确定定量进行变量试验研究：

c1.固定光催化反应时间不变、光照条件不变(均采用紫光灯照射)，调节催化剂中TiO2和粉状载体物的配比，根据不同催化剂成分配比的试验批次依次记录光催化反应之后的水体透明度L₁、L₂、L₃···，溶解氧Q₁、Q₂、Q₃···，氧化还原电位值Eh₁、Eh₂、Eh₃···，水体氨氮含量A₁、A₂、A₃···，记录数据并对比分析，找出能使光催化反应效率最高的催化剂成分配比；

c2.固定催化剂成分配比不变、光催化反应时间不变，测量白天不同时段太阳光照条件下光催化反应之后的水体透明度L₁、L₂、L₃···，溶解氧Q₁、Q₂、Q₃···，氧化还原电位值Eh₁、Eh₂、Eh₃···，水体氨氮含量A₁、A₂、A₃···，记录数据并对比分析，找出能使光催化反应效率最高的时段，为后续试验提供数据支持；

c3.固定催化剂成分配比不变、光催化反应时间不变，改变光照条件(太阳光、紫光灯)，记录不同光照条件下光催化反应之后的水体透明度L₁、L₂，溶解氧Q₁、Q₂·，氧化还原电位值Eh₁、Eh₂，水体氨氮含量A₁、A₂，记录数据并对比分析，找出能使光催化反应效率更高的光照条件。

7.根据权利要求6所述的节能式光催化水处理试验装置的试验方法，其特征在于：在步骤c中，光照条件为紫光灯时为了保证紫光灯的光照不受外接影响，将整个节能式光催化水处理试验装置置于避光罩内。

8.根据权利要求7所述的节能式光催化水处理试验装置的试验方法，其特征在于：所述避光罩可为遮光罩或遮光盒。