光催化氧化法污水处理反应器的研究进展

光催化氧化法污水处理反应器的研究进展科技信息SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2012年第15期0引言随着水资源短缺对人类社会的影响日益加重，污水处理回用受到人们越来越多的关注。而在众多处理方法中，光催化氧化法作为一种很有前途的处理方法，吸引了越来越多学者的注意。近年来，对于这种方法的研究正在逐步深入，而反应器对于反应系统来说至关重要，因此针对光催化氧化法反应器的研究，更是层出不穷。经济适用，快速有效地反应器将为光催化氧化法在污水处理领域带来更好地发展，因此对于污水处理领域也有重大的意义。1光催化反应器的分类目前，光催化反应器主要按以下几种形式分类[1-3]：1.1光催化剂的存在形式按照光催化剂的存在形式，光催化反应器可分为负载式和悬浮式。在负载式光催化反应器中，催化剂负载在反应器内壁或灯管外壁等具有较大表面积的载体上，随着反应液流过而发生氧化还原反应；而在悬浮式光催化反应器中，催化剂则是以悬浮态存在于反应液中，这种方式，催化剂与反应液的接触更充分，但是氧化剂的回收困难。1.2光源的照射方式按照光源的照射方式，光催化反应器可分为聚集式和非聚集式。聚集式光催化反应器一般采用具有聚光效果的抛物槽或抛物面收集器来聚集光线，并使光辐射在能透过紫外光的中心管上，从而提高光源的利用率；而非聚集式光催化反应器可以采用人工光源，也可以采用太阳光源，光源大多垂直反应面进行照射，这种反应器的的优点是结构简单、操作方便，缺点是用人工光源的反应器能量消耗大，运行成本高，而用太阳光的反应器则反应速率较慢。1.3反应器的结构和形状光催化反应器按照结构和形状来进行分类时，一般都是为了配合催化剂或光照的形式而设计，因此种类比较多，目前比较典型的主要有平板型反应器、浅池型反应器、管式反应器、箱式反应器、环型反应器(或圆筒型反应器)和抛物槽反应器等。2新型光催化反应器近几年来，针对光催化反应器的研究，逐步加深，先后出现了很多新型的反应器，为学者今后的研究奠定了良好的基础。2.1在催化剂的存在形式方面主要分为负载式和悬浮式光催化反应器，而近年来，学者们逐渐打破了这种界限清晰的反应器形式，出现了将催化剂负载在较小表面积的载体上，并使其悬浮于反应液中的反应器，如鼓泡式光催化反应器和悬浆式光催化反应器等。图1迷宫流鼓泡光催化反应器李洪辉[4]等提出了一种迷宫流鼓泡光催化反应器，其结构如