(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221961784.0 (22)申请日 2022.07.27 (73)专利权人 浙江工商大 学 地址 310012 浙江省杭州市西湖区教工路 149号 (72)发明人 李亚男　张人之　丛燕青　 (51)Int.Cl. C02F 1/30(2006.01) H02J 7/35(2006.01) H02S 10/12(2014.01) C02F 101/30(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种基于清洁能源驱动的光催化处理有机 废水的装置 (57)摘要 本发明公开了一种基于清洁能源驱动 的光 催化处理有机废水的装置， 包括降解室、 供电装 置以及二氧化碳回收装置， 所述降解室的顶部由 透明材料所组成， 且顶部设有光源， 所述降解室 内置有若干光催化水轮参与降解反应， 所述光催 化水轮由中心动力轴和 固定在中心动力轴上且 表面涂有光催 化剂的叶片组成， 相邻两个水轮互 相镶嵌， 能够依次转动， 所述中心动力轴两端安 装在降解室前后两侧， 横向通过动力传送带连 接， 每个中心动力轴下方对应设有搅拌桨， 所述 供电装置包括与水轮相连的蓄电池， 以及向蓄电 池充电的太阳能光伏板和风能发电装置。 本发明 在进行光催化降解污染物的同时能使二氧化碳 还原， 实现了高效去除污染、 提高经济性 等目标。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 217838433 U 2022.11.18 CN 217838433 U 1.一种基于清洁能源驱动的光催化处理有机废水的装置， 包括降解室、 供电装置以及 二氧化碳回收装置， 其特征在于， 所述降解室的顶部由透明材料所组成， 且顶部设有光源， 所述降解室内置有若干光催化水轮参与降解反应， 所述光催化水轮由中心动力轴和固定在 中心动力轴上且表 面涂有光催化剂的叶片组成， 相 邻两个水轮互相镶嵌， 能够依次转动， 所 述中心动力轴两端安装在降解室前后两侧， 横向通过动力传送带连接， 每个中心动力轴 下 方对应设有搅拌桨， 所述供电装置包括与水轮相连 的蓄电池， 以及向蓄电池充电的太阳能 光伏板和风能发电装置 。 2.如权利要求1所述的基于清洁能源驱动的光催化处理有机废水的装置， 其特征在于， 所述中心动力轴到降解室顶部的距离与其到降解室底部的距离相等， 且中心动力轴到降解 室顶部的距离为1～10 cm。 3.如权利要求1所述的基于清洁能源驱动的光催化处理有机废水的装置， 其特征在于， 所述降解室内置光源固定在顶部， 由蓄电池为 其供电。 4.如权利要求1所述的基于清洁能源驱动的光催化处理有机废水的装置， 其特征在于， 所述固定在中心动力轴上的光催化水轮叶片数量 为3～9个， 且其表面均涂有光催化剂。 5.如权利要求1所述的基于清洁能源驱动的光催化处理有机废水的装置， 其特征在于， 所述中心动力轴横向通过动力传送带 连接， 其动能由与降解室相连的蓄电池所提供。 6.如权利要求1所述的基于清洁能源驱动的光催化处理有机废水的装置， 其特征在于， 所述光源的波长范围在180nm～15 00nm之间。 7.如权利要求1～6中任意一项所述的基于清洁能源驱动的光催化处理有机废水的装 置， 其特征在于， 所述降解室包括若干个降解池， 每个降解池内均至少设有一个光催化水 轮， 当需要 使用多个降解池时， 可以将其相互串联使用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217838433 U 2一种基于 清洁能源驱动的光催化处理有机废水的装 置 技术领域 [0001]本发明涉及清洁能源技术和水处理技术领域， 具体涉及 一种基于清洁能源驱动的 光催化处 理有机废水的装置 。 背景技术 [0002]随着当前我国科学技术的发展和提高， 目前环境污染与能源危机成为阻碍人类经 济社会可持续 发展的两大关键因素。 一方面， 人们生活水平的提高， 对环境尤其是水质指标 的要求越来越高。 受自然资源环境污染、 水土流 失等因素的影响， 地表水成分呈现出复杂的 变化趋势， 有机成分与日俱增， 水 处理难度加大。 另一方面， 社会主要依赖的能源仍是煤炭、 石油、 天然气等不可再生燃料， 但其产量日益减少， 已面临枯竭。 因此研究开发环境污染新 型处理方法和清洁的能源技术在减少环境污染、 缓解能源危机等方面具有十分重要的科学 价值和深远的现实意 义。 [0003]利用常规的生物技术来处理废水中有机污染物， 其效果并不是十分理想， 而光催 化技术能够很好的解决该难题， 其能够利用清洁、 可再生的太阳能， 在温和的条件下通过光 催化氧化还原反应实现废水中有机污染物的高效去除。 光催化处理污染物技术是利用光能 激发半导体分解有机物的过程。 其机理是半导体光催化剂在可见光的照射下， 吸收光子能 量， 从而使半导体光催化剂中的电子 ‑空穴对分离， 被光激发产生的光生电子与空穴会不断 向半导体表面迁移。 迁移到光催化剂表面的光生空穴具有氧化能力， 与半导体表面的H2O和 OH‑发生反应， 形成氧化能力更强的 ·OH； 而迁移到光催化剂表面的光生电子具有一定的还 原能力， 与吸附在半导体表面的O2发生反应， 生成具有强氧化能力的 ·O2‑。 因此， 能够与废 水中有机 污染物发生 一系列氧化还原反应， 将其分解 为其他物质并最终完全 矿化。 [0004]同时， 风能是世界上不断增长 的可持续发展能源之一。 近年来利用风力发电的运 营成本降低， 太阳能夜晚无法发电， 风能恰好能够弥补这些缺点。 此外， 随着人类活动的剧 增， 大气中的碳氧化物浓度不断递升， 进一步激化了热效应等空气 污染。 通过化学途径将二 氧化碳转化为可使用的基础化工原料， 能够在 减缓大气中二氧化碳的上升趋势的同时降低 海洋酸化的可能性。 [0005]因此， 本发明构建了一种基于清洁能源驱动的光催化处理有机废水的装置， 具体 使用清洁能源为太阳能和风能， 其可在一定程度上解决光催 化剂容易失活、 凝聚， 对太阳能 利用率低， 粉末回收困难， 成本高的共性难题， 且在实际应用中， 解决了太阳光难以照射到 水面下导 致光催化效率降低的问题。 发明内容 [0006]针对现有技术的不足， 本发明提供了一种基于清洁能源 驱动的光催化处理有机废 水的装置。 所述装置结构简易、 轻便、 节能、 高效， 不仅能够降解实际废水中的有机污染物， 与此同时还能还原降解过程中所产生的二氧化 碳。 [0007]一种基于清洁能源驱动的光催化处理有机废水的装置， 包括降解室、 供电装置以说　明　书 1/6 页 3 CN 217838433 U 3