一种搅拌器、用于降解水中抗生素的反应装置及降解系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种搅拌器、用于降解水中抗生素的反应装置及降解系统，本实用新型专利技术的搅拌器包括内部具有第一容纳空间的搅拌轴，与搅拌轴的端部相固定连接且内部具有第二容纳空间的第一搅拌体，与第一搅拌体相固定连接且内部具有第三容纳空间的第二搅拌体，设置于第一容纳空间、第二容纳空间和第三空间内的可见光发生装置；第一容纳空间和第二容纳空间相连通，第二容纳空间和第三容纳空间相连通；搅拌轴、第一搅拌体、第二搅拌体为石英玻璃材质，且外表面形成有光催化剂膜。本实用新型专利技术的反应装置及降解系统包括所述的搅拌器。本实用新型专利技术能够提高废水中抗生素的降解效果。够提高废水中抗生素的降解效果。够提高废水中抗生素的降解效果。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌器、用于降解水中抗生素的反应装置及降解系统


[0001]本技术涉及一种搅拌器、用于降解水中抗生素的反应装置及降解系统。

技术介绍

[0002]随着大量抗生素在兽医临床和畜牧养殖业中的应用，水体环境中含有大量难降解抗生素，对人类健康和生态系统存在危害。目前，最值得关注的是残留在水体中的磺胺类药物(Sulfonamides, SAs)和氟喹诺酮类抗菌药(FQs)等抗生素。SAs是指具有对氨基苯磺酰胺结构的一类药物的总称，其通过干扰细菌的酶系统对氨基苯甲酸的利用而发挥抑菌作用，后者是微生物生长必需物质叶酸的组成部分。由于其抗菌谱广，价格低廉，目前仍是兽医临床和畜牧养殖业中最常用的药物添加剂之一，其在水体中的残留带来了食品安全和环境污染等系列问题。氟喹诺酮类抗菌药(FQs)由于抗菌谱广、抗菌活性强、体内分布广，组织浓度高等优点，在近些年来在养殖业中广泛使用。氟喹诺酮类抗生素(FQs)在环境中即使痕量存在也会对人体健康甚至整个生态系统存在潜在危害，如何加速水体中FQs的降解，降低环境中的FQs污染正受到各国学者的高度关注。
[0003]目前，光降解是有效降解水环境中的SAs和FQs的降解方式之一，但在自然环境中发生的光降解速度慢、转化率低，因此考虑引入光催化剂加快降解速率。光催化技术具有廉价、无二次污染等优点，且光催化技术由太阳光作为驱动，成本较低、条件温和，这对于新型能源的开发和环境的治理都有重要作用。此外，光催化能将许多物质降解得十分彻底，最终产物除了二氧化碳和水外，初始污染物中含有的卤素、硫、磷和氮等分别被转化为X
‑
、SO
42
‑
、PO
43
‑
、NO3‑
等无机盐离子，大大减轻甚至完全消除了其危害性。
[0004]但是，目前用于降解水中抗生素的装置的降解能力有限，经处理后的水体中的抗生素及一些其他有机物未得到有效降解。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种有效降解水中抗生素的搅拌器、反应装置及降解系统。
[0006]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0007]本专利技术提供了一种搅拌器，包括
[0008]搅拌轴，所述的搅拌轴的内部具有第一容纳空间，
[0009]第一搅拌体，所述的第一搅拌体与所述的搅拌轴的端部相固定连接，所述的第一搅拌体的内部具有第二容纳空间，所述的第二容纳空间和所述的第一容纳空间相连通，
[0010]第二搅拌体，所述的第二搅拌体与所述的第一搅拌体相固定连接，所述的第二搅拌体的内部具有第三容纳空间，所述的第三容纳空间和所述的第二容纳空间相连通，
[0011]可见光发生装置，所述的可见光发生装置设置于所述的第一容纳空间、所述的第二容纳空间和所述的第三容纳空间内，
[0012]所述的搅拌轴、所述的第一搅拌体、所述的第二搅拌体为石英玻璃材质，且外表面
形成有光催化剂膜。
[0013]优选地，所述的光催化剂为CuWO4、gC3N4、MoS2中的一种或多种。
[0014]进一步优选为钨酸铜，钨酸铜的禁带宽度约为2.2eV，能吸收约560nm的可见光，可以弥补紫外光催化过程中的带宽限制问题。
[0015]本技术中，钨酸铜通过常规方法制得获得，例如通过乙酸铜一水合物(C4H6CuO4·
H2O) 和二水钨酸钠(Na2WO4·
2H2O)制备而成。
[0016]优选地，所述的可见光发生装置为光纤灯。
[0017]进一步优选地，所述的搅拌轴上设有使光纤灯通入搅拌器内部的开口。
[0018]根据一种具体且优选地实施方案，所述的搅拌器包括一个搅拌轴、一个第一搅拌体和多个第二搅拌体，所述的第一搅拌体呈圆柱体型，所述的搅拌轴和所述的第二搅拌体呈长方体型，所述的搅拌轴和所述的第二搅拌体等间距均匀地分布在所述的第一搅拌体的曲面上并向外延伸，所述的搅拌轴在所述的第一搅拌体径向方向上的延伸长度大于所述的第二搅拌体。
[0019]采用上述结构的搅拌器能够增大搅拌器与水体的接触面积，从而增大水体与光接触面积，提高光降解效果。
[0020]本专利技术第二方面还提供种用于降解水中抗生素的反应装置，包括反应容器，所述的反应容器中安装有所述的搅拌器。
[0021]本技术的反应装置在使用时，待处理水体通入反应容器中，搅拌体浸入水面以下且在旋转时保证其不会与容器内壁发生碰撞。
[0022]本技术的搅拌器可通过电驱动实现自动搅拌。
[0023]优选地，所述的反应装置还包括微波反应器，所述的反应容器置于所述的微波反应器中。
[0024]微波具有加热快速、均质与高选择性的优点，在光催化剂的基础上加入微波条件，可以进一步提高降解效果。
[0025]本专利技术第三方面还提供一种用于降解水中抗生素的降解系统，包括依次连接的进样装置、所述的反应装置、用于水质检测的检测装置。
[0026]优选地，所述的进样装置包括盛装有待处理样品的第一容器，盛装有用于稀释所述待处理样品的蒸馏水的第二容器，与所述的第一容器、所述的第二容器及所述的反应装置的进口相连通的用于提供使所述的第一容器和所述的第二容器中的液体进入所述的反应装置中的动力的第一泵；所述的反应装置的出口与所述的检测装置相连接；所述的检测装置包括用于检测水质 BOD5值、COD值、pH值、TOC值中的至少一项的第一检测系统和/或用于检测反应后的样品中的抗生素的第二检测系统。
[0027]进一步优选地，所述的进样装置还包括与所述的第一泵相连接的第一六通阀，两端分别与所述的第一六通阀相连接的第一定量环，与所述的第一六通阀相连接的第三容器，与所述的第一六通阀相连接的第二泵，所述的第一六通阀还与所述的反应装置的进口相连接；
[0028]所述的第一六通阀具有第一工作状态和第二工作状态，
[0029]当所述的第一六通阀处于第一工作状态时，所述的第一容器和所述的第二容器与所述的第一泵相连通，所述的第一泵通过所述的第一六通阀和所述的第一定量环的一端相
连通，所述的第一定量环的另一端通过所述的第一六通阀和所述的第三容器相连通；
[0030]当所述的第一六通阀处于第二工作状态时，所述的第二泵通过所述的第一六通阀与所述的第一定量环的一端相连通，所述的第一定量环的另一端通过所述的第一六通阀和所述的反应装置的进口相连通；
[0031]所述的检测装置还包括与所述的反应装置的出口相连接的第二六通阀，两端分别与所述的第二六通阀相连接的第二定量环，与所述的第二六通阀相连接的第三泵，所述的第二六通阀还与所述的第一检测系统相连接，所述的第二六通阀还与所述的第二检测系统相连接；
[0032]所述的第二六通阀具有第一工作状态和第二工作状态，
[0033]当所述的第二六通阀处于第一工作状态时，所述的反应装置的出口通过所述的第二六通阀和所述的第二定量环的一端相连通，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种搅拌器，其特征在于，包括搅拌轴（201），所述的搅拌轴（201）的内部具有第一容纳空间，第一搅拌体（202），所述的第一搅拌体（202）与所述的搅拌轴（201）的端部相固定连接，所述的第一搅拌体（202）的内部具有第二容纳空间，所述的第二容纳空间和所述的第一容纳空间相连通，第二搅拌体（203），所述的第二搅拌体（203）与所述的第一搅拌体（202）相固定连接，所述的第二搅拌体（203）的内部具有第三容纳空间，所述的第三容纳空间和所述的第二容纳空间相连通，可见光发生装置，所述的可见光发生装置设置于所述的第一容纳空间、所述的第二容纳空间和所述的第三容纳空间内，所述的搅拌轴（201）、所述的第一搅拌体（202）、所述的第二搅拌体（203）为石英玻璃材质，且外表面形成有光催化剂膜。2.根据权利要求1所述的搅拌器，其特征在于，所述的光催化剂为CuWO4、gC3N4、MoS2中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的搅拌器，其特征在于，所述的可见光发生装置为光纤灯。4.根据权利要求3所述的搅拌器，其特征在于，所述的搅拌轴（201）上设有使光纤灯通入搅拌器内部的开口。5.根据权利要求1至4中任一项所述的搅拌器，其特征在于，所述的搅拌器包括一个搅拌轴（201）、一个第一搅拌体（202）和多个第二搅拌体（203），所述的第一搅拌体（202）呈圆柱体型，所述的搅拌轴（201）和所述的第二搅拌体（203）呈长方体型，所述的搅拌轴（201）和所述的第二搅拌体（203）等间距均匀地分布在所述的第一搅拌体（202）的曲面上并向外延伸，所述的搅拌轴（201）在所述的第一搅拌体（202）径向方向上的延伸长度大于所述的第二搅拌体（203）。6.一种用于降解水中抗生素的反应装置，包括反应容器，其特征在于，所述的反应容器中安装有如权利要求1至5中任一项所述的搅拌器。7.根据权利要求6所述的反应装置，其特征在于，所述的反应装置还包括微波反应器，所述的反应容器置于所述的微波反应器中。8.一种用于降解水中抗生素的降解系统，包括依次连接的进样装置、反应装置、用于水质检测的检测装置，其特征在于，所述的反应装置为权利要求6或7所述的反应装置。9.根据权利要求8所述的降解系统，其特征在于，所述的进样装置包括盛装有待处理样品的第一容器（51），盛装有用于稀释所述待处理样品的蒸馏水的第二容器（52），与所述的第一容器（51）、所述的第二容器（52）及所述的反应装置（8）的进口相连通的用于提供使所述的第一容器（51）和所述的第二容器（52）中的液体进入所述的反应装置（8）中的动力的第一泵（71）；所述的反应装置（8）的出口与所述的检测装置相连接；所述的检测装置包括用于检测水质BOD5值、COD值、pH值、TOC值中的至少一项的第一检测系统（101）和/或用于检测反应后的样品中的抗生素的第二检测系统。10.根据权利要求9所述的降解系统，其特征在于，所述的进样装置还包括与所述的第一泵（71）相连接的第一六通阀（1），两端分别与所述的第一六通阀（1）相连接的第一定量环（61），与所述的第一六通阀（1）相连接的第三容器（53），与所述的第一六通阀（1）相连接的
第二泵（72），所述的第一六通阀（1）还与所述的反应装置（8）的进口相连接；所述的第一六通阀（1）具有第一工作状态和第二工作状态，当所述的第一六通阀（1）处于第一工作状态时，所述的第一容器（51）和所述的第二容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德泽，戴歌彧，高仕谦，魏唯，黄金，徐昕雨，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：新型
国别省市：