本發明專利技術公開了一種污水深度處理裝置。它由流化床反應器裝置和光反應器裝置兩個部分組成。各部分結構分別包括：進水泵、流化床反應器、空氣分布器、加壓空氣泵、砂濾柱等；附著催化劑的折流板、石英管穿孔、紫外燈、空氣分布器、空氣泵等。本發明專利技術還公開了該裝置在污水處理中的應用。本發明專利技術能夠將吸附和光催化降解結合高效凈化污水，利用流化床反應器中的混合粘土吸附劑有效吸附去除污水中的硝酸鹽和磷酸鹽等陰離子，利用折流式光反應器去除污水中的有機污染物，吸附過程可作為后續光降解反應的預處理步驟，提高了光催化效率。吸附與光催化耦合處理技術彌補單個技術的不足，提高了整體的去除效率，可作為城市污水再生的替代處理技術。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及污水處理技術和光催化技術，具體涉及一種污水深度處理裝置及其應用。
技術介紹
生物處理技術具有低成本和易于操作的特點，城市污水處理廠廣泛采用生物處理工藝去除大部分污染物，一個操作良好狀態的生物處理系統可以去除污水中的90%的C0D。近年來，水資源的短缺和日益增加的需求已成為世界關注，而污水回用是被用來解決這一問題的可行的措施。然而，污水中存在一些污染物是很難被降解的并且微生物的生長可能會導致生物惰性物質產生，導致出水水質下降。除此以外，排放的生活污水中含有大量磷和氮，這些過量的無機污染物進入水體中會使藻類飛速生長而導致富營養化。傳統的生物處理技術在最優條件下，其本身可以有效減少這些營養物質，但是由于運作困難，生物處理過程出水水質波動很大。因此，需要成本比較低廉的方法和設備，以有效且穩定的去除水中污水中的氮、磷及類似溶解物。吸附是一種去除污水中難生物降解的污染物的最有效的技術之一，具有易于操作、原料廣泛易得、成本低廉等特點。天然粘土作為吸附劑具有成本低，來源豐富、無毒和與帶電污染物間存在 者潛在的離子交換等特點，具有廣闊的應用前景。常見的天然粘土吸附劑有高嶺土、膨潤土、蒙脫土等，將這些天然粘土以一定的比例混合焙燒，形成的混合吸附劑吸附能力高，并且通過熱處理很容易再生，可應用于污水處理系統中。光催化是一種環境友好型污水處理技術，二氧化鈦是應用于光催化的一種最常見的催化劑，具有去除范圍廣、光化學穩定性高、低毒和低成本的特點；并對水中難降解的有毒有害有機物和致病菌有著良好的去除能力；但二氧化鈦在懸浮液中容易聚集，降低催化效率，且催化劑回收比較困難。專利
技術實現思路
專利技術目的:本專利技術的目的在于針對現有技術的不足，提供一種污水深度處理裝置及其應用。技術方案:本專利技術提供了一種污水深度處理裝置，該裝置包括流化床反應器裝置和光反應器裝置兩部分；所述流化床反應器裝置包括進水泵、第一管線、第二管線、第三管線、第四管線、流化床反應器、砂濾柱和空氣泵，所述流化床反應器由罐體構成，所述罐體從上至下由玻璃柱、曝氣底盤和可拆卸式的倒錐體組成，為了加壓空氣流量計控制以保證常量曝氣，為提高流化床反應器均勻流體的水動力性能，在曝氣盤上設置一個環形擋圈，引導水流以上流式穿過反應器在玻璃柱內曝氣底盤上設有環形擋圈和粘土混合吸附劑，在倒錐體錐底設置有空氣分布器，所述砂濾柱由砂床和支撐砂床的玻璃圓盤過濾器組成，所述罐體上部分的一側設有第一取樣口，罐體中部連接有第二管線、第二管線另一端與進水泵連接，罐體底部的倒錐體與空氣泵通過第三管線相連接，砂濾柱的上端與第一取樣口通過第一管線相連接；砂濾柱的下端設有第二取樣口，第二取樣口通過第四管線與光反應器裝置連接；所述光反應器裝置包括進水口、光反應器、出水口取樣口和置于光反應器內部的折流單元、石英穿孔管、空氣分布器、空氣泵組成，所述進水口位于光反應器的一端，所述進水口通過第四管線與砂濾柱的下端連接，所述出水口取樣口位于光反應器的另一端，所述折流單元由一組垂直于光反應器底部固定設有各面都附有催化劑的折流板組成，所述石英穿孔管與折流板平行且間隔設置，所述石英穿孔管中設有紫外燈，所述空氣分布器設在光反應器底部一側，所述空氣泵與空氣分布器連接。為了能有較好的吸附效果，所述粘土混合吸附劑由10% 15%鈉基膨潤土、10% 20%高嶺土、1% 5%沸石和50% 70%石灰制成。為了使得二氧化鈦容易聚集，提高催化效率，所述折流板上固定設有生長二氧化鈦納米管的鈦基板，所述催化劑為二氧化鈦催化劑，附著在鈦基板上。為了達到更好的過濾效果,所述砂濾柱的直徑為3 6cm、高為30 60cm,所述砂床厚度為10 20cm。所述砂床分為下部分3 6cm厚度的粗砂和上部分7 14cm的細砂組成。所述粗砂的粒徑為0.42 Imm,所述細砂的粒徑為0.13 0.36mm。所述空氣分布器的孔徑為45 μ m。其中，所述玻璃柱為塑料玻璃柱。上述污水深度處理裝置在污水處理方面的應用。有益效果:與現有技術相比，本專利技術具有以下優點:利用水處理吸附-光催化耦合技術設計的裝置，能夠將吸附和光催化降解結合高效凈化污水，操作靈活方便、運行成本低廉、處理污水中氮、磷及有機污染物等，利用的粘`土混合吸附劑是以天然粘土以一定的比例混合焙燒，形成的混合吸附劑吸附能力高，并且通過熱處理很容易再生，流化床反應器中的混合粘土吸附劑有效吸附去除污水中的硝酸鹽和磷酸鹽等陰離子，以鈦基板上生長的二氧化鈦納米管可以使得二氧化鈦聚集，提高催化效率，并且通過增加光催化過程的水力停留時間，提高去除效率，折流式反應器設置水流方向為上下流動可以去除污水中的有機污染物，既充分混勻反應溶液又增加其與催化劑的接觸時間，提高了光催化效率，利用折流式光反應器吸附過程可作為后續光降解反應的預處理步驟，吸附與光催化耦合處理技術彌補單個技術的不足，提高了整體的去除效率，可作為城市污水再生的替代處理技術。附圖說明:圖1是本專利技術裝置的結構示意圖。具體實施方式:實施例1:一種污水深度處理裝置，該裝置包括流化床反應器裝置和光反應器裝置兩部分；所述流化床反應器裝置包括進水泵1、第一管線16、第二管線17、第三管線18、第四管線19、流化床反應器2、砂濾柱5和空氣泵11，所述流化床反應器2由罐體構成，所述罐體從上至下由玻璃柱、曝氣底盤和可拆卸式的倒錐體組成，在玻璃柱內曝氣底盤上設有環形擋圈3和粘土混合吸附劑，在倒錐體錐底設置有空氣分布器4，所述砂濾柱5由砂床和支撐砂床的玻璃圓盤過濾器組成，所述罐體上部分的一側設有第一取樣口 SI，罐體中部連接有第二管線17、第二管線17另一端與進水泵I連接，罐體底部的倒錐體與空氣泵11通過第三管線18相連接，砂濾柱5的上端與第一取樣口 SI通過第一管線16相連接；砂濾柱5的下端設有第二取樣口 S2，第二取樣口 S2通過第四管線19與光反應器裝置連接；所述光反應器裝置包括進水口 S3、光反應器8、出水口取樣口 S4和置于光反應器8內部的折流單元、石英穿孔管、空氣分布器4、空氣泵11組成，所述進水口 S3位于光反應器的一端，所述進水口 S3通過第四管線19與砂濾柱5的下端連接，所述出水口取樣口 S4位于光反應器8的另一端，所述折流單元由一組垂直于光反應器8底部固定設有各面都附有催化劑的折流板9組成，所述石英穿孔管與折流板9平行且間隔設置，所述石英穿孔管中設有紫外燈10，所述空氣分布器4設在光反應器底部一側，所述空氣泵11與空氣分布器4連接。所述可拆卸倒錐體底部中配置一個平均孔徑為45 μ m的氣體分布器。加壓空氣流量計控制以保證常量曝氣。為提高流化床反應器均勻流體的水動力性能，在曝氣盤上設置一個環形擋圈，引導水流以上流式穿過反應器。吸附過程中的粘土吸附劑15%鈉基膨潤土，10%高嶺土，5%沸石和70%石灰特定比例組合而成，這種粘土混合物在300°C下熱處理1.5小時，并保持在干燥器中。所述流化床反應裝置自上而下由頭部進水點，中間連接砂濾柱的取樣口和出水口。所述砂濾柱為一個直徑3厘米，高度30厘米，砂床厚度為IOcm的塑料玻璃柱，里面充填兩種不同粒徑的砂子。該砂濾柱配備一個燒結的玻璃圓盤過濾器來支撐砂床，并用塞子密封促進過濾過程中的有壓條件。砂床最初填滿3厘米的粗砂7，粒徑本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種污水深度處理裝置，其特征在于：該裝置包括流化床反應器裝置和光反應器裝置兩部分；所述流化床反應器裝置包括進水泵（1）、第一管線（16）、第二管線（17）、第三管線（18）、第四管線（19）、流化床反應器（2）、砂濾柱（5）和空氣泵（11），所述流化床反應器（2）由罐體構成，所述罐體從上至下由玻璃柱、曝氣底盤和可拆卸式的倒錐體組成，在玻璃柱內曝氣底盤上設有環形擋圈（3）和粘土混合吸附劑，在倒錐體錐底設置有空氣分布器（4），所述砂濾柱（5）由砂床和支撐砂床的玻璃圓盤過濾器組成，所述罐體上部分的一側設有第一取樣口（S1），罐體中部連接有第二管線（17）、第二管線（17）另一端與進水泵（1）連接，罐體底部的倒錐體與空氣泵（11）通過第三管線（18）相連接，砂濾柱（5）的上端與第一取樣口（S1）通過第一管線（16）相連接；砂濾柱（5）的下端設有第二取樣口（S2），第二取樣口（S2）通過第四管線（19）與光反應器裝置連接；所述光反應器裝置包括進水口（S3）、光反應器（8）、出水口取樣口（S4）和置于光反應器（8）內部的折流單元、石英穿孔管、空氣分布器（4）、空氣泵（11）組成，所述進水口（S3）位于光反應器（8）的一端，所述進水口（S3）通過第四管線（19）與砂濾柱（5）的下端連接，所述出水口取樣口（S4）位于光反應器（8）的另一端，所述折流單元由一組垂直于光反應器（8）底部固定設有各面都附有催化劑的折流板（9）組成，所述石英穿孔管與折流板（9）平行且間隔設置，所述石英穿孔管中設有紫外燈（10），所述空氣分布器（4）設在光反應器（8）底部一側，所述空氣泵（11）與空氣分布器（4）連接。...
【技術特征摘要】
1.一種污水深度處理裝置，其特征在于:該裝置包括流化床反應器裝置和光反應器裝置兩部分； 所述流化床反應器裝置包括進水泵(I)、第一管線(16)、第二管線(17)、第三管線(18)、第四管線(19)、流化床反應器(2)、砂濾柱(5)和空氣泵(11)，所述流化床反應器(2)由罐體構成，所述罐體從上至下由玻璃柱、曝氣底盤和可拆卸式的倒錐體組成，在玻璃柱內曝氣底盤上設有環形擋圈(3)和粘土混合吸附劑，在倒錐體錐底設置有空氣分布器(4)，所述砂濾柱(5)由砂床和支撐砂床的玻璃圓盤過濾器組成，所述罐體上部分的一側設有第一取樣口(SI)，罐體中部連接有第二管線(17)、第二管線(17)另一端與進水泵(I)連接，罐體底部的倒錐體與空氣泵(11)通過第三管線(18)相連接，砂濾柱(5)的上端與第一取樣口(SI)通過第一管線(16)相連接；砂濾柱(5)的下端設有第二取樣口(S2)，第二取樣口(S2)通過第四管線(19)與光反應器裝置連接； 所述光反應器裝置包括進水口(S3)、光反應器(8)、出水口取樣口(S4)和置于光反應器(8)內部的折流單元、石英穿孔管、空氣分布器(4)、空氣泵(11)組成，所述進水口(S3)位于光反應器(8)的一端，所述進水口(S3)通過第四管線(19)與砂濾柱(5)的下端連接，所述出水口取樣口(S4)位于光反應器(8)的另一端，所述折流單元由一組垂直于光反應器(8)底部固定設有各...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李軼，丁海霞，毛凱，王大偉，王晴，張文龍，
申請(專利權)人：河海大學，
類型：發明
國別省市：
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