專利名稱：：一種基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置的制作方法
技術領域：
：本發明屬于環境保護
技術領域：
，涉及一種環保廢物處理裝置，具體涉及一種處理水體中有機污染物的基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置。
背景技術：
：自從人類進入工業化時代以來，生產力極大地提高，然而工業廢水、廢渣、廢氣的大量排放，造成了地球水污染、土壤污染、大氣污染、溫室效應等污染問題，使人類面臨地球環境惡化和可用淡水資源缺乏的難題。地球水資源雖豐富，但其中海水約占97%，冰川水約占2%，地面和地下淡水的總量僅占總水量的0.63%。世界許多地方淡水資源貧乏，而水污染進一步減少了可用淡水資源，特別是水體中的有機污染物的污染嚴重威脅人類的生存和發展。為了降低水體中有機污染物的危害，改善和保護環境，我們一般采用物理、化學、生物的方法對污水進行處理，盡量做到綜合利用。因此研究發明一種新型、高效的水污染處理裝置已勢在必行。目前水體中的有機污染物處理裝置有如下幾種一、光催化降解有機污染物反應器光催化技術于1967年提出后，被廣泛應用于處理水體中的有機污染物，根據反應器中光催化劑的存在形式及應用情況，可將反應器分為懸浮式、負載式和耦合式三大類，其光源多以單一線性發射光源為主，光利用率低、能耗高。另外，為了提高光催化效率，光催化劑一般做成細顆粒，甚至是納米級顆粒，在降解反應后難以分離回收、易造成二次污染。二、電催化降解有機污染物反應器電催化氧化技術是通過陽極反應直接降解有機物，或通過陽極反應產生羥基自由基(·0H)、臭氧一類的氧化劑降解有機物，這種降解途徑使有機物分解更加徹底，不易產生毒害中間產物，更符合環境保護的要求。目前電催化氧化技術以直流、高電脈沖、低壓脈沖為主，電解氧化降解有機物的過程中電流效率很低、電耗很高，難以實用化，所以，成功研究開發和利用低壓脈沖電解技術降解有機污染物已逐漸成為目前研究的重點。三、磁強化降解有機污染物反應器有機物在磁場力的作用下，共價鍵(C-C、C-N、C-H等)可能會產生變形、松弛、斷裂，形成低能量的小分子碎片或部分無機化，從而使耗氧性降低；另外，磁化可引起電子的激發，改變物質的電荷和等電點、凝聚性，從而使部分污染物之間發生抵消效應或凝聚沉降效應，使污水耗氧性減弱，從而更易于降解。基于該原理進行廢水處理稱為磁處理技術，目前磁處理技術以磁場強化、高梯度磁分離、內加磁種技術為主，但是存在內加磁種難以回收、高梯度磁場能耗較高、催化降解有機污染物效率低等弊端。因此，開發一種能耗低、催化效率高的磁強化降解有機污染物反應器正在逐漸引起人們的關注，相信在不遠的將來，磁處理技術可能在污水處理中廣泛應用。四、耦合式降解有機污染物反應器隨著對催化降解有機污染物技術的深入研究，單一利用某種技術降解水體中有機污染物的方法，無論從降解效果還是降解成本方面，都已不能夠完全滿足現階段的需要，因此各種處理技術已經開始相互集成、共同作用，以強化作用效果，近幾年涌現出的光電催化反應器、磁場協同交變電流脈沖催化反應器、光助-Fenton法催化反應器及電-Fenton法催化反應器等，都屬于此類耦合式降解有機污染物反應器，但是基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解反應器還未見報道。
發明內容本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置，其設計合理，結構簡單，使用方便，體積小巧，便于搬運，降解方式可調整，降解有機污染物效率高，生產成本低，便于推廣使用。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置，包括帶有進液口和出液口的殼體，其特征在于所述殼體安裝在內部設置有電磁感應線圈一的底座上，所述殼體內腔底側設置有與殼體內腔連通的曝氣管，所述曝氣管通過管道與氣泵連通，所述殼體側壁外側設置有電磁感應線圈二，所述殼體側壁上端開有凹槽，所述凹槽內設置有電極板支架，所述電極板支架下側位于殼體內腔中設置有偶數個電極板，所述電極板按陰極-陽極交替排列，所述電極板支架和底座之間豎向設置有石英玻璃燈罩，所述石英玻璃燈罩內部安裝有紫外燈。所述殼體上部和下部之間設置有循環管道，所述循環管道上設置有水泵，所述殼體上側設置有上蓋。所述殼體內側設置有紫外光反射鏡。所述上蓋中部安裝有把手，所述上蓋上設置有放氣孔。所述殼體為ABS工程塑料。所述電極板的材料為石墨、Pt、Ti/Ti02、Cu、Al或Fe。所述電極板的陽極材料為Ti/Ti02，所述電極板的陰極材料為不活潑金屬銅。本發明與現有技術相比具有以下優點(1)該基于光-電_磁協同作用的有機污染物降解裝置設計合理，結構簡單，操作人員只需將廢水從進液口泵入該裝置，該裝置即可自動完成操作，使用非常方便。(2)該基于光-電_磁協同作用的有機污染物降解裝置體積小、重量輕，非常便于運輸。(3)該基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置可根據廢水中有機污染物的濃度選擇光降解、電降解、磁降解單種降解方式和兩種或三種組合降解方式，因此其降解方式可調整。(4)該基于光-電_磁協同作用的有機污染物降解裝置采用光降解、電降解和磁降解組合使用的降解方式，三種方式協同降解時，比單種降解方式的降解效率之和高。(5)該基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置的很多部件都非常便于生產、購買，因而其生產成本很低，便于推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本發明做進一步的詳細描述。圖1為本發明的整體結構示意圖。圖2為本發明電極板支架和電極板的安裝示意圖。圖3為圖2的俯視圖。附圖標記說明I-殼體；1-1-進液口；1-2-出液口；2-底座；3-電磁感應線圈一；4-曝氣管；5-氣泵；6-電磁感應線圈二；7-電極板支架；8-電極板；9-石英玻璃燈罩；10-紫外燈；11-循環管道；12-水泵；13-1-把手；13-2-放氣孔。具體實施例方式如圖1-圖3所示的一種基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置，包括帶有進液口1-1和出液口1-2的殼體1，所述殼體1為具有較低介電常數和介電損耗的ABS工程塑料。所述殼體1安裝在內部設置有電磁感應線圈一3的底座2上，所述殼體1內腔底側設置有與殼體1內腔連通的曝氣管4，所述曝氣管4通過管道與氣泵5連通，所述殼體1側壁外側設置有電磁感應線圈二6，所述殼體1側壁上端開有凹槽，所述凹槽內設置有電極板支架7，所述電極板支架7下側位于殼體1內腔中設置有偶數個電極板8，所述電極板8按陰極_陽極交替排列，所述電極板8材料為石墨、Pt、Ti/Ti02、Cu、Al或Fe，電極板8的陽極材料優選為Ti/Ti02，電極板8的陰極材料優選為不活潑金屬，所述不活潑金屬為銅，該裝置可在電極板8由Ti/Ti02制作的陽極上施加偏電壓，實現電催化降解，加速催化降解效率。所述電極板支架7和底座2之間豎向設置有石英玻璃燈罩9，所述石英玻璃燈罩9內部安裝有紫外燈10。如圖1所示，所述殼體1上部和下部之間設置有循環管道11，所述循環管道11上設置有水泵12，水泵12可以使溶液和催化劑在該降解裝置內部進行循環，從而達到二者在該降解裝置內部均勻分布的目的。所述殼體1上側設置有上蓋。所述殼體1內側設置有紫外光反射鏡，紫外光反射鏡為鋁材經覆膜制成，對紫外線有很好的反射作用。如圖1所示，所述上蓋中部安裝有把手13-1，把手13-1可方便地將上蓋提起。所述上蓋上設置有放氣孔13-2，放氣孔13-2可使該降解裝置內部降解所產生的氣體和曝氣管排入的氣體快速排出。本發明基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置的工作過程是首先將配制好的4L濃度為5mg/L的苯酚廢水通過進液口1-1泵入殼體1內部，然后在該降解裝置中加入5g特制的磁性TiO2催化劑，調節氣泵5使通氣量為2L/min，打開水泵12電源，使催化劑和反應溶液在該降解裝置內部均勻分布，然后按下面方式分別操作，降解20分鐘后，開啟電磁感應線圈一3的電源開關，使催化劑快速下沉，取樣分析廢水中苯酚的濃度，計算降解率。方式1打開紫外燈10電源開關，僅進行光催化降解。方式2電極板8安裝石墨電極，打開電極電源開關，僅進行低壓脈沖降解。方式3打開電磁感應線圈二6電源開關，僅進行磁催化降解。方式4陽極電極板8安裝Ti/Ti02電極，陰極電極板8安裝Cu電極，打開電極電源和紫外燈電源開關，進行偏壓電催化降解和光催化降解。方式5陽極電極板8安裝Ti/Ti02電極，陰極電極板8安裝Cu電極，打開電極電源、紫外燈以及電磁感應線圈ι電源開關，進行光-電-磁協同降解。上述五種降解方式的降解率實驗數據見表1:表1降解率實驗數據<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。權利要求一種基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置，包括帶有進液口(1-1)和出液口(1-2)的殼體(1)，其特征在于所述殼體(1)安裝在內部設置有電磁感應線圈一(3)的底座(2)上，所述殼體(1)內腔底側設置有與殼體(1)內腔連通的曝氣管(4)，所述曝氣管(4)通過管道與氣泵(5)連通，所述殼體(1)側壁外側設置有電磁感應線圈二(6)，所述殼體(1)側壁上端開有凹槽，所述凹槽內設置有電極板支架(7)，所述電極板支架(7)下側位于殼體(1)內腔中設置有偶數個電極板(8)，所述電極板(8)按陰極-陽極交替排列，所述電極板支架(7)和底座(2)之間豎向設置有石英玻璃燈罩(9)，所述石英玻璃燈罩(9)內部安裝有紫外燈(10)。2.按照權利要求1所述的一種基于光_電-磁協同作用的有機污染物降解裝置，其特征在于所述殼體(1)上部和下部之間設置有循環管道(11)，所述循環管道(11)上設置有水泵(12)，所述殼體(1)上側設置有上蓋。3.按照權利要求1所述的一種基于光_電-磁協同作用的有機污染物降解裝置，其特征在于所述殼體(1)內側設置有紫外光反射鏡。4.按照權利要求2所述的一種基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置，其特征在于所述上蓋中部安裝有把手(13-1)，所述上蓋上設置有放氣孔(13-2)。5.按照權利要求1所述的一種基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置，其特征在于所述殼體(1)為ABS工程塑料。6.按照權利要求1所述的一種基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置，其特征在于所述電極板(8)的材料為石墨、？111/1102、01、41或？7.按照權利要求1所述的一種基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置，其特征在于所述電極板(8)的陽極材料為Ti/Ti02，所述電極板(8)的陰極材料為不活潑金屬銅。全文摘要本發明公開了一種基于光-電-磁協同作用的有機污染物降解裝置，包括殼體，所述殼體安裝在內部設置有電磁感應線圈一的底座上，所述殼體內腔底側設置有與殼體內腔連通的曝氣管，所述曝氣管通過管道與氣泵連通，所述殼體側壁外側設置有電磁感應線圈二，所述殼體側壁上端設置有電極板支架，所述電極板支架下側位于殼體內腔中設置有偶數個電極板，所述電極板按陰極-陽極交替排列，所述電極板支架和底座之間豎向設置有石英玻璃燈罩，所述石英玻璃燈罩內部安裝有紫外燈。本發明具有如下特點設計合理，結構簡單，使用方便，體積小巧，便于搬運，降解方式可調整，降解有機污染物效率高，生產成本低，便于推廣使用。文檔編號C02F1/32GK101805087SQ20101014120公開日2010年8月18日申請日期2010年4月7日優先權日2010年4月7日發明者周敏,朱濤,李元崗,楊海龍,楊勝科,王艷華,費曉華申請人:長安大學