本技术涉及水环境治理,更具体地说,它涉及一种路边污染水体光催化治理装置。
背景技术:
1、随着工农业的迅速发展,产生了大量的废水,在进行废水排放的过程中,经过雨水和地表径流的冲刷,最终大都都汇集到了路边的河流、水池之中。大量的污染物质进入水体,造成了水体的严重污染,水环境日益恶化。
2、现有水体治理的方法主要有物理方法、化学方法和生态修复方法,每种方法都有优点,但同时也存在缺陷。中国专利《一种河流浮台》(申请号:201720741686.9)公开了一种浮台,包括船体、格栅、调节池、厌氧池、厌氧反应填料、好氧池、加料箱、控制器蓄电池、逆变器、电机、推动器、污泥池、污泥室排泥管道、泵、太阳能电池组件。通过太阳能进行发电,储存于蓄电池内,为水泵与电机供电,船体在河流中自由浮动,使污水得到逐级处理。但该专利投入成本较大,且效率低。
技术实现思路
1、本公开提供了一种路边污染水体光催化治理装置,为治理污染水体和克服上述专利存在的缺陷,本发明提供一种操作简单、投资较少的污染水体光催化治理装置,适用于路边污染水体的治理。
2、第一方面,本公开提供一种路边污染水体光催化治理装置,包括浮台和碾压鼓风器,所述浮台包括浮力舱和处理舱,所述浮力舱为密闭结构,所述处理舱设置在所述浮力舱的上部。
3、优选的,所述处理舱设置有进水口、滤网、布水箱、粗滤箱、细滤箱、光催化反应箱、好氧反应箱、顶棚框架、玻璃钢透明瓦、保温卷帘和换水箱。
4、优选的,所述进水口设置在上游,且所述进水口设置在水面以下;
5、所述滤网设置在所述进水口处,用于阻挡较大悬浮物和废弃物;所述布水箱位于所述进水口的下游,且位于所述滤网的后方,所述布水箱与所述进水口相连通。
6、优选的,所述粗滤箱位于所述布水箱的下游一侧,所述粗滤箱分隔成若干个第一滤格,所述第一滤格内填充有粗滤料;
7、所述细滤箱位于所述粗滤箱的下游一侧,所述细滤箱分隔成若干个第二滤格,所述第二滤格内填充有细滤料。
8、优选的,所述光催化反应箱设有若干块光催化隔板,相邻两块所述光催化隔板分别设置在所述光催化反应箱的顶部和所述浮力舱顶部的舱壁上,所述光催化隔板的两侧固定在所述光催化反应箱的两侧;
9、相邻两块所述光催化隔板相互平行,污染水依次从设置在所述光催化反应箱顶部的所述光催化隔板的下端流入,从设置在所述浮力舱顶部的舱壁的所述光催化隔板的上端流出,依次交替循环;
10、所述光催化隔板的上表面设有若干个小凹槽,所述凹槽内设有光催化剂。
11、优选的,所述好氧反应箱位于所述光催化反应箱的下游一侧,所述好氧反应箱设置有填料支架、进气管、布气管、曝气头和好氧填料,所述填料支架设有两副,分别固定在所述好氧反应箱的上部和下部的舱壁上,所述布气管和所述曝气头布设在所述好氧反应箱底部,所述进气管连接有曝气泵,所述曝气泵与所述布气管连接,所述布气管连接曝气头。
12、优选的,所述顶棚框架采用拱形结构,由不锈钢材料焊制而成,固定在所述好氧反应箱上部;
13、所述玻璃钢透明瓦位于所述顶棚框架的上部,用聚氨酯胶水使所述玻璃钢透明瓦相互粘接并所述与顶棚框架粘接,使得阳光透过玻璃钢透明瓦照射到所述好氧反应箱内;
14、所述保温卷帘位于所述玻璃钢透明瓦的上部,通过绳索使得保温卷帘卷起和摊放。
15、优选的,所述换水箱位于所述好氧反应箱的下游一侧,所述换水箱内设置有橡胶球,利用路面行人或者车辆经过减速带时产生的动力,带动鼓风泵内的活塞在内腔内移动,内腔内的空气被推出或吸入,通过管道进出橡胶球,使橡胶球膨胀或收缩;
16、所述碾压鼓风器包括减速带、碾压杆、曝气泵和鼓风泵;
17、所述减速带垂直道路中心线设置;所述碾压杆的一部分埋设在减速带内;
18、所述碾压杆露出所述减速带的位置设有支撑架,所述支撑架固定在道路边,所述碾压杆围绕所述支撑架上下转动,所述支撑架两端的所述碾压杆的长度不同,埋设在所述减速带内的部分较短。
19、优选的,所述曝气泵包括外壳、内腔、活塞、进风口和出风口,所述活塞在所述内腔内向上移动时所述进风口关闭,所述出风口打开,内腔内的新鲜空气被推出,通过管道进入所述好氧反应箱的进气管,所述活塞在内腔内向下移动时所述进风口打开,所述出风口关闭,新鲜空气进入内腔;
20、所述鼓风泵包括外壳、内腔、活塞和进出风口,所述活塞在内腔内向上移动时内腔内的空气被推出,通过管道进入橡胶球,所述活塞在内腔内向下移动时橡胶球内的空气进入内腔;
21、所述曝气泵的活塞和所述鼓风泵的活塞的下部通过金属连接横杆连为一体,所述金属连接横杆与所述碾压杆连接,所述连接横杆下部设有金属锤;
22、所述曝气泵和鼓风泵设置在所述金属框架上,所述金属框架直立在路边。
23、优选的,所述好氧填料采用醛化纤维或涤纶丝制成,且需要满足以下要求:①阻力小和挂膜能力好;②在进行曝气工作时,氧的转移速率和利用率好;③填料的散热性能和布水性能好;④好氧填料为悬挂结构,由多个组合填料单体串联而成,好氧填料两端分别固定在上下两个填料支架上。
24、第二方面,本公开提供一种光催化剂的制备方法,步骤如下:
25、s1、钼酸铋的制备:将1.3mmol的五水合硝酸铋和0.65mmol钼酸钠晶体在13ml的乙二醇中涡旋,直至完全均质化,然后向其中加入32.5ml的乙醇,并将溶液搅拌30~120min,再将混合物转移到聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中,在120~190℃下进行溶剂热处理10~24h,反应完成后,通过过滤收集形成的沉淀物,然后分别用乙醇和去离子水洗涤,并在60~90℃下干燥10~24h;
26、s2、氧化铋的制备:将1.6866g五水合硝酸铋溶解到40ml乙二醇(eg)溶液(eg/h2o=5/3)中,在15~20℃搅拌,直到形成均匀溶液,并将ph值调整为8.0~9.0,将溶液倒入四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中,在160~190℃下加热3~10h,当高压釜自然冷却到室温时,离心分离得到的样品,用蒸馏水和无水乙醇洗涤3~5次,再在70~90℃下干燥12~36h;
27、s3、氧化铋/钼酸铋复合光催化剂的制备:将步骤s2的氧化铋加入乙醇中,得到氧化铋溶液,将步骤s1的钼酸铋加入到乙醇中得到钼酸铋溶液,将氧化铋溶液、钼酸铋溶液分别超声1~3h后,将氧化铋溶液加入到钼酸铋溶液中,混合后超声2~4h,之后将10~20ml的丙酮加入到混合液中,搅拌12~36h,沉淀后,进行干燥,得到氧化铋/钼酸铋复合光催化剂,混合液中氧化铋浓度为6.67×10-6mol/l,钼酸铋浓度为1.2×10-5mol/l;混合液与丙酮的添加量体积之比为2:1。
28、综上所述,本技术具有以下有益效果:
29、1、本技术中浮台和碾压鼓风器同时作用,首先污染水从进水口通过滤网依次经过布水箱、粗滤箱、细滤箱、光催化反应箱、好氧反应箱,同时利用路面行人或者车辆经过减速带时产生的动力,带动曝气泵和鼓风泵工作,实现曝气和换水,从而实现水在无额外动力消耗的情况下进行连续处理,可以有效过滤污染水体中的悬浮物和降解污染水体中的污染物,以此达到促进水体生态恢复的目的,具有结构简单、建造成本低、节能环保、不产生二次污染等优点;
30、2、本技术中设置有玻璃钢透明瓦和保温卷帘,气温较低的季节白天阳光可以透过透明的玻璃钢透明瓦照射到好氧反应箱内,使好氧反应箱内温度升高,晚上摊放开保温卷帘,达到保温的目的,有利于延长生物的生长周期,提高净化效率;
31、3、本技术的光催化反应箱利用太阳光催化降解水中的污染物,节能环保。
32、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开的保护范围。
1.一种路边污染水体光催化治理装置,包括浮台和碾压鼓风器,所述浮台包括浮力舱和处理舱,所述浮力舱为密闭结构,所述处理舱设置在所述浮力舱的上部。
2.根据权利要求1所述的路边污染水体光催化治理装置,其特征在于,所述处理舱设置有进水口、滤网、布水箱、粗滤箱、细滤箱、光催化反应箱、好氧反应箱、顶棚框架、玻璃钢透明瓦、保温卷帘和换水箱。
3.根据权利要求2所述的路边污染水体光催化治理装置,其特征在于,所述进水口设置在上游,且所述进水口设置在水面以下;
4.根据权利要求2所述的路边污染水体光催化治理装置,其特征在于,所述粗滤箱位于所述布水箱的下游一侧,所述粗滤箱分隔成若干个第一滤格,所述第一滤格内填充有粗滤料;
5.根据权利要求2所述的路边污染水体光催化治理装置,其特征在于,所述光催化反应箱设有若干块光催化隔板,相邻两块所述光催化隔板分别设置在所述光催化反应箱的顶部和所述浮力舱顶部的舱壁上,所述光催化隔板的两侧固定在所述光催化反应箱的两侧;
6.根据权利要求2所述的路边污染水体光催化治理装置,其特征在于,所述好氧反应箱位于所述光催化反应箱的下游一侧,所述好氧反应箱设置有填料支架、进气管、布气管、曝气头和好氧填料,所述填料支架设有两副,分别固定在所述好氧反应箱的上部和下部的舱壁上,所述布气管和所述曝气头布设在所述好氧反应箱底部,所述进气管连接有曝气泵,所述曝气泵与所述布气管连接,所述布气管连接曝气头。
7.根据权利要求2所述的路边污染水体光催化治理装置,其特征在于,所述顶棚框架采用拱形结构,由不锈钢材料焊制而成,固定在所述好氧反应箱上部;
8.根据权利要求2所述的路边污染水体光催化治理装置,其特征在于,所述换水箱位于所述好氧反应箱的下游一侧,所述换水箱内设置有橡胶球,利用路面行人或者车辆经过减速带时产生的动力,带动鼓风泵内的活塞在内腔内移动,内腔内的空气被推出或吸入,通过管道进出橡胶球,使橡胶球膨胀或收缩;
9.根据权利要求8所述的路边污染水体光催化治理装置,其特征在于,所述曝气泵包括外壳、内腔、活塞、进风口和出风口,所述活塞在所述内腔内向上移动时所述进风口关闭,所述出风口打开,内腔内的新鲜空气被推出,通过管道进入所述好氧反应箱的进气管,所述活塞在内腔内向下移动时所述进风口打开,所述出风口关闭,新鲜空气进入内腔;
10.根据权利要求5所述的路边污染水体光催化治理装置,其特征在于,所述的光催化剂的制备步骤如下:
