技術(shù)原理
利用光催化劑在光照下產(chǎn)生的活性氧物種,將污水中的有機(jī)污染物、重金屬、細(xì)菌等分解為二氧化碳、水和無(wú)害無(wú)機(jī)鹽。光催化劑吸收特定波長(zhǎng)的光后,電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶,形成電子 - 空穴對(duì),電子與水中溶解氧反應(yīng)生成超氧陰離子,空穴與水或氫氧根離子反應(yīng)生成羥基自由基,這些強(qiáng)氧化性物種攻擊污染物分子,通過(guò)氧化還原反應(yīng)將其礦化為無(wú)害物質(zhì)。
核心組件
光源系統(tǒng)
紫外汞燈:能發(fā)出紫外光,光強(qiáng)較高,但能耗相對(duì)較大,壽命相對(duì)較短。光動(dòng)力污水處理設(shè)施廠商
UV-LED:具有能耗低、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn),波長(zhǎng)可根據(jù)需求進(jìn)行選擇,能精準(zhǔn)匹配光催化劑的吸收波長(zhǎng)。
可見光 LED:可利用可見光進(jìn)行光催化反應(yīng),拓寬了光催化的光源范圍,更為節(jié)能和環(huán)保。
光催化反應(yīng)器
平板式反應(yīng)器:催化劑固定于平板表面,水流平行流過(guò),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適用于小型系統(tǒng)或?qū)嶒?yàn)室場(chǎng)景,便于觀察和研究光催化反應(yīng)過(guò)程。
管式反應(yīng)器:催化劑負(fù)載于管內(nèi)壁或填充于管內(nèi),水流軸向流動(dòng),可實(shí)現(xiàn)連續(xù)處理,適合中大型工程,能夠承受較高的壓力和流量。
流化床反應(yīng)器:催化劑顆粒懸浮于水流中,混合效率高,傳質(zhì)效果好,適用于高濃度廢水或需高效傳質(zhì)的場(chǎng)景,但設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)要求較高。
浸沒(méi)式反應(yīng)器:光源浸沒(méi)于水中,催化劑固定于載體,節(jié)省空間,可有效減少光在傳輸過(guò)程中的損失,適合一體化設(shè)備,方便安裝和使用。
輔助系統(tǒng)
預(yù)處理單元:通過(guò)格柵、沉淀等工藝去除大顆粒雜質(zhì),調(diào)節(jié) pH 和溫度,避免懸浮物遮擋光線,影響光催化反應(yīng)效果,為后續(xù)處理提供良好的進(jìn)水條件。
混合與傳質(zhì)系統(tǒng):利用攪拌器或曝氣裝置使污水中的污染物與催化劑充分接觸,同時(shí)提供溶解氧,以滿足光催化反應(yīng)對(duì)氧氣的需求,提高反應(yīng)效率。
分離與回收單元:采用膜分離、磁分離等技術(shù)將反應(yīng)后的催化劑從污水中分離出來(lái),實(shí)現(xiàn)催化劑的回收和重復(fù)利用,降低處理成本。
監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng):在線監(jiān)測(cè) COD、BOD、pH、光照強(qiáng)度等參數(shù),根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果自動(dòng)調(diào)節(jié)光源功率、流速等運(yùn)行參數(shù),確保光動(dòng)力污水處理設(shè)施穩(wěn)定、高效運(yùn)行。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
高效廣譜:可降解難生化有機(jī)物,如農(nóng)藥、染料、抗生素等,還能處理重金屬,如 Cr??等,對(duì)多種污染物都有較好的去除效果,能顯著降低污水的化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)等指標(biāo)。
低能耗:光能驅(qū)動(dòng),能耗僅為傳統(tǒng)化學(xué)氧化法的 1/3-1/2,若利用太陽(yáng)能可進(jìn)一步降低成本,具有較好的節(jié)能效果。
環(huán)境友好:無(wú)需添加化學(xué)藥劑,避免了化學(xué)藥劑帶來(lái)的二次污染問(wèn)題,催化劑可重復(fù)使用,符合環(huán)保要求。
操作簡(jiǎn)便:自動(dòng)化程度高,可集成于集裝箱式設(shè)備,便于運(yùn)輸和安裝,適合應(yīng)急處理或分散式污水處理,減少了人工操作的工作量和難度。
深度處理能力:可作為生物處理的后續(xù)工藝,對(duì)污水進(jìn)行深度處理,將污水凈化至回用標(biāo)準(zhǔn),如工業(yè)循環(huán)水、景觀用水等,實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
應(yīng)用場(chǎng)景光動(dòng)力污水處理設(shè)施廠商
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,減輕對(duì)環(huán)境的污染。
工業(yè)廢水處理:針對(duì)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。