基于类芬顿和光催化技术的滚筒式反应器的制作方法

本实用新型涉及一种基于类芬顿和光催化技术的滚筒式反应器，属于废水处理技术领域。

背景技术：

由于现代化工业的迅猛发展，各种废水的排放量逐渐增加，有毒有害的污染物在环境中扩散、迁移、累积，严重危害了人类和动植物的生存环境，所以为了实现经济和环境的共同发展，必须解决好废水的无害化处理问题。

fenton氧化处理技术是一种有前景的水处理技术，对水中难处理的有机污染物有较好的降解效果，但在实际应用中存在双氧水利用率不高，不能充分矿化污染物等缺点。类fenton氧化处理技术是通过引入紫外光、三价铁、微波等条件到fenton体系中，以达到降低亚铁和双氧水用量，提高双氧水利用率和污染物降解效率。

光催化氧化技术作为一种高级氧化技术近年来越来越受到国内外学者的关注，几乎所有的有机物在光催化作用下都可以完全氧化成co2、h2o等简单无机物。其中磁性光催化剂的出现更是引人注目，成为了环境净化材料的新宠。最近报道的铁酸铋以及四氧化三铁复合的光催化剂等都具有很好的光催化活性，并且具有结构稳定、无毒性和强氧化性等优点适合实际应用。光催化剂往往会受到自身产生的电子和空穴结合速度的影响，使催化性性能受阻。因此在实际应用中结合其他技术或者条件，

在现有的光催化反应器和fenton反应器，如cn2714147y的公开了一种新型光催化反应器，主要通过反应器外部包裹一层铝箔来提高光利用率，但是反应结束后催化剂与废水的分离以及催化剂的回收等问题没有得到解决。cn101580287b公开的一种转轮式光催化反应器，通过在转轮内负载催化剂来增加与污染物的接触面积，然而这种负载在薄板上的催化剂比表面积没有粉状催化剂的大，催化效率会受到影响。cn201272710y公开的高效fenton反应器，利用内部设置加热盘管对体系进行加热从而提高fenton试剂的催化效率，只适合应用在小范围的废水处理中。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构简单，操作方便，催化剂能反复回收使用，催化氧化效率高的基于类芬顿和光催化技术的滚筒式反应器。

本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种基于类芬顿和光催化技术的滚筒式反应器，其特征在于：包括不能被磁化的筒体和搅拌器，所述的筒体上部分别设有进水口和加药口、下部设有出水口，筒体在筒壁上设有至少一个窗口，密封固定在筒壁上的透明板挡在窗口处并用于紫外线透过，带有反射罩的紫外灯安装在筒体上并设置在透明板处，筒壁外侧安装有至少一个可通断电控制的电磁铁，设置在筒体内的搅拌器其主轴支承在筒体的两端，电机的输出侧与其中一个主轴连接。

本实用新型滚筒式反应器在筒体进水口和加药口、下部设有出水口,方便将废水以及反应剂加入反应器，并通过搅拌器对反应剂进行充分搅拌，促进反应的进行，同时通过紫外线透过透明板，将类芬顿与光催化技术联合使用，充分发挥出光催化技术的实力，达到更佳的废水降解效果。本实用新型在筒体外部设有电磁铁，通电时利用磁性将磁性光催化剂全部地回收，解决了反应结束后磁性催化剂回收的问题。本实用新型滚筒式反应器处理工艺流程简捷，操作方便，设备体积小节省占地空间，能克服现有处理缺点发挥出协调作用，提高催化氧化效率，能适合大规模的废水处理。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。

图1是本实用新型基于类芬顿和光催化技术的滚筒式反应器的结构示意图。

其中：1—电机，2—筒体，2-1—进水口，2-2—加药口，2-3—出水口，3—搅拌器，3-1—主轴，3-2—搅拌齿，3-3—主杆，3-4—过渡杆，4—紫外灯，5—轴承座，6—电磁铁。

具体实施方式

见图1所示，本实用新型的基于类芬顿和光催化技术的滚筒式反应器，包括不能被磁化的筒体2和搅拌器3，本实用新型的筒体2和搅拌器3可采用不锈钢、钛材或具有衬氟或衬玻璃钢等耐腐且不能被磁化的材质制成。

见图1所示，本实用新型筒体2上部分别设有进水口2-1和加药口2-2、下部设有出水口2-3，进水口2-1和加药口2-2分别设置筒体2上部的左右两侧，将废水从进水口2-1加入，而所需反应的亚铁盐、双氧水以及紫外光线响应的磁性光催化剂从加药口2-2加入，反应后的出水从出水口2-3排出。而进水口2-1、加药口2-2以及出水口2-3可采用法兰盘与进水管、出水管以及加药管连接，便于设备拆装及维修。见图1所示，本实用新型筒体2上的加药口2-2位于顶部、出水口2-3位于底部，且加药口2-2与出水口2-3为同一中心轴线。

见图1所示，本实用新型筒体2上设有至少一个窗口，密封固定在筒体2上的透明板挡在窗口处并用于紫外线透过，带有反射罩的紫外灯4安装在筒体2上并设置在透明板处，反射罩与筒体2相接处采用铆接、螺纹等方式连接，透明板可采用石英玻璃、高硼砂玻璃等材质制成，通过紫外线照射磁性光催化剂，能保持光照强度均匀，而提高光催化反应均匀，充分进行光催化降解反应。本实用新型的筒体2为圆形，且筒体2壁厚3-30mm，筒体2上的窗口沿圆周方向对称置，如图1所示，本实用新型滚筒式反应器的筒体2横置，沿圆周均布有多个横向窗口，而当筒体2竖置时，沿圆周均布有多个竖置窗口，窗口的长度是筒体2长度的1/2-2/3，而透明板的厚度在0.05-3mm，确保类芬顿及光催化所需的光能。

见图1所示，本实用新型筒体2外侧安装有至少一个可通断电控制的电磁铁6，经过所需时间反应后，电磁铁6通电，把磁性光催化剂吸在筒体2对应的内壁，将所用反应的磁性光催化剂全部回收，使用非常方便。本实用新型将电磁铁6与紫外灯4相错设置，可在沿周向相错设置，或将电磁铁6设置在紫外灯4旁边，至少一个电磁铁6设置在筒体2的底部。

见图1所示，本实用新型设置在筒体2内的搅拌器3其主轴3-1支承在筒体2的两端，电机1的输出侧与其中一个主轴3-1连接，电机1安装在支架上，支架可安装在端盖或单独安装，通过电机1带动搅拌器3转动而能充分反应，更利于废水的降解。

见图1所示，本实用新型搅拌器3包括至少两个齿杆和多个搅拌齿3-2，齿杆包括两侧的主轴3-1、外倾的过渡杆3-4以及主杆3-3，多个朝向主轴3-1中心的搅拌齿3-2均布固定在主杆3-3上，且各齿杆上的搅拌齿3-2相错设置，本实用新型搅拌齿3-2与主杆3-3之间的夹角α在45～90℃，相邻两搅拌齿3-2之间的间距在1-10cm，搅拌齿3-2的长度在20-50cm，如夹角α在50～80℃，间距在5-8cm，长度在30-40cm，在搅拌反应时，能在搅拌器3内部形成小漩涡，搅拌得更加充分，更利于废水的降解，主轴3-1通过轴承安装在筒体2两端的轴承座5上，轴承座5安装在筒体2的前后端盖上，方便设备维护。

见图1所示，本实用新型使用时，关闭出水口2-3，电磁铁6处于断电状态，废水从进水口2-1进入，当废水没过搅拌器3的顶部，开启电机1，搅拌器3以30-180r/min的速度转动，点亮紫外灯4，从加药口2-2处分别加入紫外线响应的磁性光催化剂、类芬顿反应的亚铁盐和双氧水，催化氧化反应达标后，电磁铁6通电把磁性光催化剂吸附在筒体2对应的内壁处，出水从出水口2-3排出，送至后续工艺处理。