[发明专利]用于生化尾水深度处理的光催化装置及其光催化工艺

权利要求书

1.一种用于生化尾水深度处理的光催化装置，其特征在于，包括：两段式光催化反应腔，所述两段式光催化反应腔包括直接光催化氧化区，以及与所述直接光催化氧化区连接的光催化剂组合反应区；

所述直接光催化氧化区内嵌设有若干根紫外灯，以及排布在所述直接光催化氧化区内的若干个水流扩散器，所述水流扩散器的扩散入口通过内循环泵与所述直接光催化氧化区连接；

所述光催化剂组合反应区内设置有若干个分隔设置并通过衔接部连通的催化剂反应槽，所述催化剂反应槽中设置有催化剂以及嵌设入所述催化剂反应槽内的若干根紫外灯。

2.根据权利要求1所述的用于生化尾水深度处理的光催化装置，其特征在于：所述水流扩散器的扩散入口通过扩散管与射流器的射流出口连接，且所述射流器的引入口分别与内循环泵的循环出口以及氧化剂入口连接。

3.根据权利要求2所述的用于生化尾水深度处理的光催化装置，其特征在于：所述内循环泵通过内循环管与所述直接光催化氧化区内的生化尾水连接并引入所述射流器中；所述射流器能将引入的所述生化尾水与所述氧化剂入口中引入的所述水氧化剂混合。

4.根据权利要求3所述的用于生化尾水深度处理的光催化装置，其特征在于：所述光催化剂组合反应区的出水侧还设置有出水槽；所述出水槽通过回流泵与所述光催化剂组合反应区连接；所述回流泵从所述出水槽抽吸的所述生化尾水通过回流泵泵入催化剂反应槽的底部。

5.根据权利要求4所述的用于生化尾水深度处理的光催化装置，其特征在于：所述回流泵泵入的水流上升流速在0.002～0.006m/s。

6.根据权利要求5所述的用于生化尾水深度处理的光催化装置，其特征在于：所述光催化剂组合反应区由多个所述催化剂反应槽串联而成，催化剂反应槽的高比宽比长为2:1:1，所述催化剂反应槽中催化剂填充体积为30～60％；

或/和，相邻设置的所述催化剂反应槽通过衔接部衔接，且相邻的衔接部分别设置在对应的催化剂反应槽的侧壁的上部区域和下部区域。

7.一种如权利要求1～6中任一权利要求所述的用于生化尾水深度处理的光催化装置的光催化工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将生化尾水引入第一段光催化反应中的直接光催化氧化区进行直接光催化氧化，在降解毒害有机污染物的同时使尾水中的氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮；

步骤二，将进行直接光催化氧化后的生化尾水引入第二段光催化反应中的光催化剂组合反应区内，通过光催化剂和紫外灯的组合作用下进行COD和TN的去除。

8.根据权利要求7所述的用于生化尾水深度处理的光催化装置的光催化工艺，其特征在于：第一段光催化反应所用UV波长为254nm或185nm，光强为2000-5000uw/cm²；第二段光催化反应所用UV波长为365nm，光强为1000-3000uw/cm²；

或/和，所述第一段光催化反应时间分别为10-30min和20-60min；所述第二段光催化反应时间分别为10-30min和20-60min。

9.根据权利要求7所述的用于生化尾水深度处理的光催化装置的光催化工艺，其特征在于：第一段光催化氧化反应中投加双氧水、臭氧中的一种或多种；

或/和，光催化剂为表面修饰强给电子基团且具有负导带电位的金属基或非金属基催化剂；

所述光催化剂为空心的壳状结构，密度为0.9～1.5g/cm³。

或/和，第二段光催化反应中控制C/N质量比为6-10。

10.根据权利要求7所述的用于生化尾水深度处理的光催化装置的光催化工艺，其特征在于：光催化剂包括ZnS-NH₂、Cu₂O-NHR、TiO₂-NR₂中的一种或多种。