本实用新型专利技术公开了一种微量新污染物光催化陶瓷膜处理装置，包括光催化反应器和底座，光催化反应器内部腔体通过管式陶瓷膜分隔成第一处理腔和第二处理腔，第二处理腔与底座和输出装置连通，管式陶瓷膜内设置有弥散光纤，管式陶瓷膜和弥散光纤均有光催化剂层，第一光源装置以第一处理腔为圆周面设置。本实用新型专利技术装置有较好的孔隙和较强的吸附性能足以维持催化剂在其表面的稳定性，且废液从第一处理腔进入到第二处理腔的设计可以延长水力停留时间，增加催化剂活性位点，在微量新污染物处理中起到极为重要的作用，同时该装置结构简单、催化降解效率高、使用场地小、经济成本低，适用于大规模生产使用。于大规模生产使用。于大规模生产使用。
【技术实现步骤摘要】
一种微量新污染物光催化陶瓷膜处理装置
[0001]本技术涉及一种废水处理装置，特别涉及一种微量新污染物光催化陶瓷膜处理装置。
技术介绍
[0002]环境残留的抗生素不仅可抑制微生物的生长和活性，也可对动植物产生毒性效应，进而干扰其生态功能，对维持生态系统的稳定构成潜在风险。另外，抗生素还可诱导微生物产生抗性基因，其可在水、土壤和空气等环境介质中以及动植物体内传播扩散，从而对人类健康构成巨大威胁。光催化作为一种对环境友好的绿色技术，在处理水中抗生素应用中已有许多研究，其原理是在光照射下，产生强氧化性的物质，从而将污染物大分子分解成污染小或者无污染的物质。作为一种高效的环境友好型高级氧化技术，光催化法具有能耗低、周期短、应用面广等优点，但仍然存在“催化剂的难以分离与重复利用”和“太阳光利用率低”的难点。大部分光催化剂通常以纳米粒子的形式存在，由于纳米颗粒在水中的分散特性难以回收，故需将催化剂固定于载体上，有效避免纳米粒子的聚集、简化分离和回收过程。因此，光催化与膜协同作用是减少膜污染和改善膜性能的有前景和理想的替代方案。
[0003]光催化
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膜分离耦合技术则能够较好解决催化剂的分离回收利用和过滤膜污染问题，将膜从简单的物理过滤转变为具有化学反应性或催化作用的过程，从而逐渐消除了传统膜过滤过程的固有局限性，它不但能够维持光催化和膜分离技术各自的工艺特征和处理效果，而且相互间能产生协同效应，避免单个工艺的缺点。负载型光催化
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膜分离耦合系统存在“光照难以通过膜通道到达膜内大部分催化剂颗粒的表面”和“光催化剂比表面积降低”问题。中国专利CN214270466U公开了基于浸没式紫外灯光催化陶瓷膜的多反应器废水处理设备，利用紫外光催化和陶瓷膜分离技术解决了废水与紫外光催化剂的分离问题，但催化剂全程存在于溶液中，导致不能有效解决催化剂的回收问题，且多反应器装置一次处理难以实现完全的催化降解效果，陶瓷膜的拆卸和更换复杂繁琐，难以实现膜的再生循环，而且需要更大的场地位置和更高的经济成本。
技术实现思路
[0004]技术目的：针对现有技术中存在的缺点，本技术提供了一种结构简单、催化降解效率高、成本低的一步式微量新污染物光催化陶瓷膜处理装置。
[0005]技术方案：为了实现上述目的，本技术提供一种微量新污染物光催化陶瓷膜处理装置，包括光催化反应器和底座，所述光催化反应器内部腔体通过管式陶瓷膜分隔成第一处理腔和第二处理腔，所述第二处理腔与底座和输出装置连通，所述管式陶瓷膜内设置有弥散光纤，所述管式陶瓷膜的内外侧和弥散光纤外侧均有光催化剂层，第一光源装置以第一处理腔为圆周面设置。
[0006]优选地，所述第一处理腔分别与送水装置和泄压装置连接形成通路。
[0007]优选地，所述送水装置包括依次连接的废液罐、蠕动泵和第一流量计。
[0008]优选地，所述第一流量计与第一处理腔通过橡胶管连接。
[0009]优选地，所述泄压装置包括依次连接的压力表和泄压阀。
[0010]优选地，所述泄压阀的出口和入口分别与废液罐和压力表连接，所述压力表与第一处理腔连接。
[0011]优选地，所述输出装置包括依次连接的抽吸泵和第二流量计。
[0012]优选地，所述抽吸泵与第二处理腔连通。
[0013]优选地，第二光源装置通过导线与所述弥散光纤连接。
[0014]优选地，第二光源装置包括依次连接的光源聚焦透镜和LED光源系统。
[0015]优选地，所述第一处理腔与第一光源装置之间设置有透明的有机玻璃罩。
[0016]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0017](1)本技术的管式陶瓷膜有较好的孔隙和较强的吸附性能足以维持催化剂在其表面的稳定性，并且陶瓷膜外进水、膜内出水的设计可以延长水力停留时间，增加催化剂活性位点，在水处理中起到极为重要的作用。
[0018](2)本技术装置利用在光催化系统中引入弥散光纤系统，让陶瓷膜内侧的光催化剂也能发挥作用，光纤较细易于密封，不会对密闭体系造成不利影响，且弥散光纤上有目标光催化材料，其与水接触的同时也在进行光催化降解；利用流量计和安全泄压阀，可以有效调节和监测体系内的流量和压力，实现长期连续稳定运行；管式陶瓷膜的拆卸、清洗和替换操作简单。
[0019](3)本技术经过一步膜过滤和两步光催化反应，可有效降解PPCPs，利用一个反应装置即可实现高效率的水处理效果，结构简单、催化降解效率高、使用场地小、经济成本低，适用于大规模生产使用。
[0020](4)本技术在管式陶瓷膜内外侧以及弥散光纤的外侧设置有固定态的光催化剂粒子，其能在可见光下响应，提高能源利用率；同时，管式陶瓷膜自身具有优良的化学稳定性，温度适用范围广，机械强度高和易于实现膜再生等优点，可以长期运行。
[0021](5)本技术在管式陶瓷膜的外侧设置的LED光源不仅能充分辐射到光催化负载的管式陶瓷膜外表面，在陶瓷膜内表面的光催化剂也能被弥散光传导的光纤均匀照射，既能充分发挥LED光源的节能优势，还能有效提高光的利用率，有效增加管式陶瓷膜的过滤面积；在LED光照射作用下，可使沉积和吸附在膜表面的污染物得到及时的降解，降低膜污染，从而获得强抗污性能及较高的掺水率，能有效的降低管式陶瓷膜清洗难度，延长膜寿命。
附图说明
[0022]图1为本技术的结构示意图；
[0023]图2为利用本技术装置降解体系中盐酸四环素废水浓度变化图；
[0024]图3为利用本技术装置降解体系中盐酸金霉素废水浓度变化图；
[0025]图4为利用本技术装置降解体系中盐酸土霉素废水浓度变化图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本技术的微量新污染物光催化陶瓷膜装置作出进一步说明。
[0027]实施例1
[0028]如图1所示，光催化反应器1内部腔体通过管式陶瓷膜2分隔成第一处理腔8和第二处理腔9，第二处理腔9与底座11和输出装置7连通，管式陶瓷膜2内设置有弥散光纤3，管式陶瓷膜2的内外侧和弥散光纤3外侧均有光催化剂层4，第一光源装置5以第一处理腔8为圆周面设置。第一处理腔8与第一光源装置5通过透明有机玻璃罩12 分隔，第一光源装置5包括设置在光催化反应器1外侧的LED灯桶501(至少包含两个对称的LED灯)以及设置在LED灯桶外侧的灯罩502，以及设置在灯罩502外侧设置有降温风机503。第一处理腔8分别与送水装置6和泄压装置13连接形成通路，送水装置6包括依次连接的废液罐601、蠕动泵602和第一流量计603，第一流量计603与第一处理腔8连接，可以记录废液进入体系的流量；泄压装置13包括依次连接的压力表 132和泄压阀131，泄压阀131的出口和入口分别与废液罐601和压力表132连接，压力表132与第一处理腔8连接；输出装置7包括依次连接的抽吸泵701和第二流量计702，抽吸泵701与第二处理腔9连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微量新污染物光催化陶瓷膜处理装置，包括光催化反应器(1)和底座(11)，其特征在于，所述光催化反应器(1)内部腔体通过管式陶瓷膜(2)分隔成第一处理腔(8)和第二处理腔(9)，所述第二处理腔(9)与底座(11)和输出装置(7)连通，所述管式陶瓷膜(2)内设置有弥散光纤(3)，所述管式陶瓷膜(2)的内外侧和弥散光纤(3)均有光催化剂层(4)，第一光源装置(5)以第一处理腔(8)为圆周面设置。2.根据权利要求1所述的微量新污染物光催化陶瓷膜处理装置，其特征在于，所述第一处理腔(8)分别与送水装置(6)和泄压装置(13)连接形成通路。3.根据权利要求2所述的微量新污染物光催化陶瓷膜处理装置，其特征在于，所述送水装置(6)包括依次连接的废液罐(601)、蠕动泵(602)和第一流量计(603)。4.根据权利要求3所述的微量新污染物光催化陶瓷膜处理装置，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨绍贵，周硕花，许晨敏，曹慧，王亚生，孙悦，何欢，祁承都，刘亚子，宋海欧，李时银，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：新型
国别省市：
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