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【发明授权】光催化装置嵌入沉砂池协同降解辣椒素污水与除砂_山东建筑大学_202111505610.3 

申请/专利权人:山东建筑大学

申请日:2021-12-10

公开(公告)日:2024-05-10

公开(公告)号:CN114044592B

主分类号:C02F1/32

分类号:C02F1/32;C02F1/00;C02F101/38;C02F101/34

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.05.10#授权;2022.03.04#实质审查的生效;2022.02.15#公开

摘要:本发明是光催化装置嵌入沉砂池协同降解辣椒素污水与除砂,光催化装置嵌入沉砂池上部,去除浮渣浮油含砂粒的辣椒素污水、由进水管流入到由聚氯乙烯板材组装成横向与纵向的光催化通道,其通道两侧和底部涂布光催化材料,在底部设置LED紫外线灯珠光源而组合成光催化装置,对碱性成分辣椒素污水用光催化材料进行酸碱平衡的催化降解后,经V形溢流板溢流到沉砂池内设置的压缩空气管和空气排砂装置,压缩空气管流入的压缩空气对沉砂池内含砂粒污水进行搅拌,空气排砂装置连接压缩空气管经过压缩空气排出带有砂粒污水流经排砂管到集砂槽内堆积,排砂后污水再由返流水管回流到沉砂池内;污水经光催化装置降解流经排水管排放到下个流程实施再处理。

主权项:1.光催化装置嵌入沉砂池协同降解辣椒素污水与除砂,其特征是:包括沉砂池、进水管、光催化装置、空气排砂装置、光催化装置支架、空气排砂装置支架、排水管、排砂管、集砂槽、返流水管、压缩空气管、旁通排水阀门所组成;沉砂池内外设有贯穿墙体的进水管和排水管,在池内上半部分设置的是四方形沉砂池及沉砂池盖板,下半部分是带有圆锥体的沉砂池,使用混凝土材料堆砌成角度为60°圆锥形槽与低部角度为30°圆锥形槽相连接成圆锥体的沉砂池;沉砂池的四个直角处用角度为30°斜坡连接60°圆锥形槽的顶端;在圆锥体沉砂池内的底部上设有高度为50mm之间、角度为60°圆锥形的引砂凸台;在沉砂池内偏离水平与垂直中心线角度为45°处、相对于四个直角处方向的60°圆锥形槽与底部角度为30°圆锥形槽斜面上、分别设有90°直角的沉砂V形凹槽,四个90°直角的沉砂V形凹槽深度设置为40mm~50mm之间;光催化装置嵌入在圆锥体沉砂池的上部、距离四方形沉砂池内壁四周处应小于等于50mm之间,在光催化装置的中间留有应小于等于300mm×300mm之间的正方形空间,在光催化装置的左侧留有应小于等于100mm×300mm之间的长方形空间;光催化装置壳体是采用聚氯乙烯板材组合成宽度为应小于等于100mm、高度为130mm~140mm之间凹形槽的光催化通道,使用光催化通道隔板用于间隔成多条横向与纵向的光催化通道;在光催化通道的两侧和底部表面上、涂布上是利用生物质炭作为表面活性吸附载体、采用化学性质稳定且能带相对较窄、可吸收可见光的石墨氮化碳g-C3N4及极为普遍和高稳定性的二氧化钛TiO2作为光催化材料,在光催化通道底部设置的LED紫外线灯珠光源可组合成光催化装置;在光催化通道中间的正方形空间及左侧的长方形空间与光催化装置壳体外围四周处均设有V形溢流板,光催化装置壳体的外围处设有可连接污水流入与流出的进水管和排水管的法兰;在光催化通道左侧的长方形空间设有排泄水管和用螺纹连接的旁通排水阀门,排泄水管插入光催化通道一端用焊接形式或粘结剂连接予以固定和密封;在光催化通道的出口段处设有排水溢流管与光催化通道底部用焊接形式或粘结剂予以连接固定,排水溢流管的深度设置为150mm~160mm之间;设置光催化通道的长度应大于等于6.5m之间,在其通道内的辣椒素污水停留时间应不低于10秒~12秒之间;光催化通道内设置的LED紫外线灯珠光源是由有机玻璃灯管、LED紫外线灯珠、LED紫外线灯珠角形支架组合成;在有机玻璃灯管内设有LED紫外线灯珠与LED紫外线灯珠角形支架,LED紫外线灯珠角形支架的材料是采用1mm厚度的不锈钢板制作而成;LED紫外线灯珠分别设置在LED紫外线灯珠角形支架的左侧与右侧两个斜面之上,左侧与右侧两个斜面之间夹角的角度设置为40°;LED紫外线灯珠光源可以通过有机玻璃灯管和水的折射到光催化通道的两个侧面与底面上;以污水进水管处的开端沿着横向与纵向的光催化通道、至以污水排水管处为终端铺设LED紫外线灯珠光源;在污水进水管处把供电电源线插入有机玻璃灯管内贯穿沉砂池墙体延伸至墙体外设置的电源插座上,用于供给LED紫外线灯珠光源的电源;光催化通道内设置LED紫外线灯珠光源的总长度应大于等于6.3m~6.5m之间;配置灯管固定夹箍和固定夹箍紧固件,把LED紫外线灯珠光源用于固定在光催化通道的凹形槽底部上,灯管固定夹箍、固定夹箍紧固件之间的间距设置为100mm以上;空气排砂装置设置在沉砂池与光催化装置的中心、处于300mm×300mm之间的正方形空间内,空气排砂装置是由空气排砂圆筒体与空气排砂管及排砂管组合成;设置空气排砂管及排砂管的口径相同,空气排砂圆筒体的直径设置为150mm以上,空气排砂圆筒体的上部设有空气排砂圆筒体盖板,空气排砂管的底部设有空气排砂变径接头,在空气排砂变径接头内部设有压缩空气集砂管和压缩空气集砂变径喷嘴,其外部设有内螺纹的固定接头与空气排砂变径接头进行焊接固定后、与压缩空气集砂管用螺纹形式连接;把空气排砂管的上部垂直延伸到空气排砂圆筒体内,其延伸高度为空气排砂圆筒体底部距离120mm~130mm之间;再则排砂管以水平横向连接且贯穿于空气排砂圆筒体内,排砂管贯穿空气排砂圆筒体的底部距离为90mm~100mm高度之间,排砂管与空气排砂圆筒体用焊接形式予以固定;空气排砂圆筒体内设有排砂导流填料,其填料以斜坡形式、高度与排砂管的中心齐平、其斜坡底部与排砂管的管底齐平,排砂管还贯穿于沉砂池墙体与集砂槽的排砂流入管和排砂中间连接管之间设有的法兰进行相互连接固定;在集砂槽内设有集砂槽筒体和带V形溢流开口中间隔板及集砂槽盖板,集砂槽筒体中间两侧设有角钢和带有螺孔,采用紧固件用于固定带V形溢流开口中间隔板与两侧角钢连接固定,通过带V形溢流开口中间隔板分割为相同容积大小的集砂沉砂槽和集砂排水槽;在集砂沉砂槽上部、距离设定溢流水位高度为100mm之间、设有贯穿集砂槽筒体的排砂流入管,排砂流入管设有法兰用于连接排砂中间连接管与沉砂池的排砂管;集砂排水槽底部设有贯穿集砂槽筒体的集砂槽排水管,集砂槽排水管设有法兰用于连接排水中间连接管与沉砂池的返流水管,在集砂槽盖板上还设有空气排气管;光催化装置支架,其支架为三角形支架,支架的直角端和斜角端处设有固定板用焊接方法予以固定,光催化装置支架的固定板上设有螺孔,采用紧固件用于固定在沉砂池内壁的四周墙体上;在光催化装置支架的水平顶端上设有支架固定挡板,用于定位和支撑光催化装置;在空气排砂圆筒体的下部设有二个对称的空气排砂装置支架,其支架的一端焊接在空气排砂圆筒体下部,另一端用紧固件固定在光催化装置支架上用于定位和支撑空气排砂装置;在空气集砂管上设置空气排砂管夹箍,空气排砂管夹箍是采用二个半圆形带法兰面和螺孔,空气排砂管支架设置与固定在圆锥形沉砂池的内壁斜面上,通过空气排砂管支架与空气排砂管夹箍相互连接后用紧固件予以固定。

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