【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种循环式光催化氧化处理装置与方法。
技术介绍
1、光催化氧化技术是一种新兴的环境污染控制技术，可用于处理微污染饮用水、印染废水、造纸废水和垃圾渗滤液等，具有低成本、易操作和清洁环保等技术特点。尽管如此，该技术在实际环境治理中，尤其是在水污染控制方面的规模化应用却面临诸多挑战。纳米催化剂虽因其较大的比表面积和优异的催化活性而备受青睐，但投入水中的纳米颗粒在污染物降解之后的快速分离与有效回收，却成为光催化氧化技术实际应用的主要障碍。这些难以从水中有效分离的纳米催化剂，可能会在自然水体中富集，进而对水生生态系统造成潜在的负面影响，包括水质污染、抑制水生生物生长和破坏生态平衡等。因而，光催化氧化技术的应用往往局限于实验室规模。
2、目前，纳米催化剂的分离和回收主要依赖于传统的物理和化学方法。物理方法如过滤、离心、气浮和膜分离等，虽然可以直接分离催化剂，但受限于纳米颗粒的大小，分离回收效果并不理想，且易产生剩余污泥或造成膜表面污染等问题。化学方法则通过投加混凝剂或调节溶液ph来实现沉淀分离，但这可能会影响催化剂的性能和稳定性，同时，分离后的催化剂难以回收再利用。
3、近年来，大量研究尝试通过引入磁性材料或改变材料表面电荷状态来回收再利用纳米催化剂，但这些方法操作复杂，对催化剂稳定性要求高，且可能对光催化氧化反应造成不利影响。为解决纳米催化剂难回收和不易重复使用的难题，还有大量研究通过负载法将纳米催化剂固定于如玻璃、多孔材料、薄膜等载体上，但是，固定后的催化剂比表面积变小，催化活性降低，处理效果不如传
技术实现思路
1、本专利技术针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本专利技术所要解决的技术问题是提供一种循环式光催化氧化处理装置与方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种循环式光催化氧化处理装置，包括回流混合池、光催化氧化反应器以及催化剂浓缩分离器，所述光催化氧化反应器内投加有纳米催化剂；所述回流混合池的出水口与光催化氧化反应器的液体输入端相连接，所述光催化氧化反应器的液体输出端与催化剂浓缩分离器的液体输入端相连接，所述催化剂浓缩分离器内设置有亲水膜，催化剂浓缩分离器的浓缩物排放口与回流混合池相连接。
3、进一步的，所述光催化氧化反应器采用管式光催化氧化反应器。
4、进一步的，所述光催化氧化反应器中间放置氙灯或紫外光灯。
5、进一步的，所述催化剂浓缩分离器中的亲水膜是将5% nafion溶液涂覆在玻璃管上得到。
6、本专利技术采用的另外一种技术方案是：一种循环式光催化氧化处理方法，包含如下步骤：首先，回流混合池往光催化氧化反应器进水，在光催化氧化反应器中投加纳米催化剂，对水中有机污染物进行光催化氧化降解；其次，将光催化氧化反应器内含有纳米催化剂的处理出水注入催化剂浓缩分离器中，利用亲水膜所产生的ez现象，长程排斥水中纳米催化剂，实现催化剂的快速分离和回收；最后将浓催化剂浓缩分离器缩回收得到的纳米催化剂重新加入回流混合池中进行循环使用，而不含有纳米催化剂的处理出水则排放。
7、进一步的，所述纳米催化剂采用p25 tio2。
8、进一步的，回流混合池中将待处理溶液的ph值调整为8。
9、与现有技术相比，本专利技术具有以下效果：本专利技术设计合理，耦合亲水表面ez现象长程排斥水中颗粒物的性质，通过快速分离光催化氧化处理出水的纳米催化剂，并对其进行循环利用，可广泛应用于需要对水中难降解有机物进行光催化氧化降解的水体净化、水污染控制等领域。
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1.一种循环式光催化氧化处理装置，其特征在于：包括回流混合池、光催化氧化反应器以及催化剂浓缩分离器，所述光催化氧化反应器内投加有纳米催化剂；所述回流混合池的出水口与光催化氧化反应器的液体输入端相连接，所述光催化氧化反应器的液体输出端与催化剂浓缩分离器的液体输入端相连接，所述催化剂浓缩分离器内设置有亲水膜，催化剂浓缩分离器的浓缩物排放口与回流混合池相连接。
2.根据权利要求1所述的一种循环式光催化氧化处理装置，其特征在于：所述光催化氧化反应器采用管式光催化氧化反应器。
3.根据权利要求1或2所述的一种循环式光催化氧化处理装置，其特征在于：所述光催化氧化反应器中间放置氙灯或紫外光灯。
4.根据权利要求1所述的一种循环式光催化氧化处理装置，其特征在于：所述催化剂浓缩分离器中的亲水膜是将5% Nafion溶液涂覆在玻璃管上得到。
5.一种循环式光催化氧化处理方法，其特征在于：包括采用如权利要求1-4中任意一项所述的循环式光催化氧化处理装置，包含如下步骤：首先，回流混合池往光催化氧化反应器进水，在光催化氧化反应器中投加纳米催化剂，对水中有机污
6.根据权利要求5所述的一种循环式光催化氧化处理方法，其特征在于：所述纳米催化剂采用P25 TiO2。
7.根据权利要求5所述的一种循环式光催化氧化处理方法，其特征在于：回流混合池中将待处理溶液的pH值调整为8。
...【技术特征摘要】
1.一种循环式光催化氧化处理装置，其特征在于：包括回流混合池、光催化氧化反应器以及催化剂浓缩分离器，所述光催化氧化反应器内投加有纳米催化剂；所述回流混合池的出水口与光催化氧化反应器的液体输入端相连接，所述光催化氧化反应器的液体输出端与催化剂浓缩分离器的液体输入端相连接，所述催化剂浓缩分离器内设置有亲水膜，催化剂浓缩分离器的浓缩物排放口与回流混合池相连接。
2.根据权利要求1所述的一种循环式光催化氧化处理装置，其特征在于：所述光催化氧化反应器采用管式光催化氧化反应器。
3.根据权利要求1或2所述的一种循环式光催化氧化处理装置，其特征在于：所述光催化氧化反应器中间放置氙灯或紫外光灯。
4.根据权利要求1所述的一种循环式光催化氧化处理装置，其特征在于：所述催化剂浓缩分离器中的亲水膜是将5% nafion溶液涂覆在玻璃管上得到...
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