工作原理
利用光能激發催化劑產生電子躍遷和空穴對,形成活性物質,對污水中的有機污染物、無機污染物等進行氧化還原反應,使其降解為無害物質。例如,光催化劑在光照下,產生的電子和空穴與水和氧氣反應,生成具有強氧化性的羥基自由基和超氧自由基,這些自由基能夠將污水中的有機物分解為二氧化碳和水等無害物質。光動力污水處理設施制造廠家
系統組成
光源系統:一般采用高亮度 LED、激光或氙燈光源等,為光催化反應提供足夠的光能。其中,LED 光源具有能耗低、壽命長、波長可調節等優點;氙燈光源則具有高強度、寬波段的特點,其光譜范圍覆蓋了紫外光、可見光和近紅外光區域。
反應器:是催化反應發生的場所,其設計和材料的選擇對光催化效果有著重要影響。常見的反應器類型有平板式反應器、管式反應器、流化床反應器等。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:是光催化反應的核心,能夠吸收光能激發電子并引發化學反應。
檢測系統:可用于實時監測反應過程中的物質轉化情況,如通過紫外 - 可見分光光度計、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、中間產物等進行分析檢測,以便及時調整處理工藝和參數。
優點
高效降解污染物:能有效降解各種有機污染物和部分無機污染物,對一些難降解的有機物如多環芳烴、農藥、染料等也有較好的處理效果,可顯著降低污水的化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)等指標。
能源消耗低:利用光能作為驅動力,相比傳統的污水處理方法,如生物處理法、化學氧化法等,無需消耗大量的電能或化學藥劑,降低了運行成本。
環境友好:光催化反應過程中一般不產生二次污染,且催化劑可以重復使用,符合可持續發展的要求。
操作簡單:系統運行穩定,操作相對簡單,易于實現自動化控制,減少了人工管理成本。
應用領域
生活污水處理:可用于處理居民生活污水中的有機物、氮、磷等污染物,使污水達到排放標準或回用標準,實現水資源的循環利用。
工業廢水處理:針對印染廢水、制藥廢水、化工廢水等工業廢水中的高濃度有機污染物和有毒有害物質,光催化污水處理設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,為后續的生物處理或深度處理創造條件。光動力污水處理設施制造廠家
地下水修復:用于修復受污染的地下水,通過光催化反應降解地下水中的有機污染物,如石油類污染物、有機溶劑等,恢復地下水的水質。