工作原理
利用光能激發(fā)催化劑產(chǎn)生電子躍遷和空穴對,形成活性物質(zhì),對污水中的有機(jī)污染物、無機(jī)污染物等進(jìn)行氧化還原反應(yīng),使其降解為無害物質(zhì)。例如,光催化劑在光照下,產(chǎn)生的電子和空穴與水和氧氣反應(yīng),生成具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基和超氧自由基,這些自由基能夠?qū)⑽鬯械挠袡C(jī)物分解為二氧化碳和水等無害物質(zhì)。光動力污水處理設(shè)施制造廠家
系統(tǒng)組成
光源系統(tǒng):一般采用高亮度 LED、激光或氙燈光源等,為光催化反應(yīng)提供足夠的光能。其中,LED 光源具有能耗低、壽命長、波長可調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn);氙燈光源則具有高強(qiáng)度、寬波段的特點(diǎn),其光譜范圍覆蓋了紫外光、可見光和近紅外光區(qū)域。
反應(yīng)器:是催化反應(yīng)發(fā)生的場所,其設(shè)計(jì)和材料的選擇對光催化效果有著重要影響。常見的反應(yīng)器類型有平板式反應(yīng)器、管式反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器等。材料方面,通常選用具有良好透光性和耐腐蝕性的玻璃、石英或塑料等。
催化劑:是光催化反應(yīng)的核心,能夠吸收光能激發(fā)電子并引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。
檢測系統(tǒng):可用于實(shí)時監(jiān)測反應(yīng)過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化情況,如通過紫外 - 可見分光光度計(jì)、高效液相色譜儀、氣相色譜儀等儀器,對污水中的污染物濃度、中間產(chǎn)物等進(jìn)行分析檢測,以便及時調(diào)整處理工藝和參數(shù)。
優(yōu)點(diǎn)
高效降解污染物:能有效降解各種有機(jī)污染物和部分無機(jī)污染物,對一些難降解的有機(jī)物如多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、染料等也有較好的處理效果,可顯著降低污水的化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)等指標(biāo)。
能源消耗低:利用光能作為驅(qū)動力,相比傳統(tǒng)的污水處理方法,如生物處理法、化學(xué)氧化法等,無需消耗大量的電能或化學(xué)藥劑,降低了運(yùn)行成本。
環(huán)境友好:光催化反應(yīng)過程中一般不產(chǎn)生二次污染,且催化劑可以重復(fù)使用,符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
操作簡單:系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,操作相對簡單,易于實(shí)現(xiàn)自動化控制,減少了人工管理成本。
應(yīng)用領(lǐng)域
生活污水處理:可用于處理居民生活污水中的有機(jī)物、氮、磷等污染物,使污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
工業(yè)廢水處理:針對印染廢水、制藥廢水、化工廢水等工業(yè)廢水中的高濃度有機(jī)污染物和有毒有害物質(zhì),光催化污水處理設(shè)施具有較好的處理效果,能夠降低廢水的毒性,提高廢水的可生化性,為后續(xù)的生物處理或深度處理創(chuàng)造條件。光動力污水處理設(shè)施制造廠家
地下水修復(fù):用于修復(fù)受污染的地下水,通過光催化反應(yīng)降解地下水中的有機(jī)污染物,如石油類污染物、有機(jī)溶劑等,恢復(fù)地下水的水質(zhì)。