成都污水處理裝置：本發(fā)明公開了一種反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備，處理池的底部和/或側(cè)壁設(shè)置有燈光板，處理池的上方設(shè)置有架體以及與架體連接的驅(qū)動(dòng)組件、切割組件，第一氣囊沿光催化纖維的周向裹持并控制其向切割組件移動(dòng);第二氣囊設(shè)置于第一氣囊和處理池之間并能夠傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，切刀設(shè)置于第二氣囊和處理池之間并貼合第二氣囊的端面，第二氣囊沿光催化纖維的周向裹持并控制其緊束或松弛，當(dāng)光催化纖維的一端面伸出第二氣囊的端面，并且光催化纖維緊束時(shí)，切刀沿第二氣囊的端面切割。本發(fā)明通過光催化纖維切粒處理污水，一方面，纖維顆粒較為容易回收，另一方面，光催化纖維與污水的接觸面積容易控制，從而控制催化分解速率，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理的控制。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備，包括處理池，其特征在于，所述處理池的底部和/或側(cè)壁設(shè)置有燈光板，所述處理池的上方設(shè)置有架體以及與所述架體連接的驅(qū)動(dòng)組件、切割組件，

　　所述驅(qū)動(dòng)組件包括與所述架體滑動(dòng)連接的第一氣囊，所述第一氣囊的內(nèi)部設(shè)置有沿其長(zhǎng)度方向螺旋延伸的氣體通道，并且所述第一氣囊能夠沿所述架體往復(fù)滑動(dòng)一距離，所述第一氣囊沿所述光催化纖維的周向裹持并控制其向所述切割組件移動(dòng);

　　所述切割組件包括與所述架體連接的第二氣囊和切刀，所述第二氣囊設(shè)置于所述第一氣囊和所述處理池之間并能夠傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，所述切刀設(shè)置于所述第二氣囊和所述處理池之間并貼合所述第二氣囊的端面，所述第二氣囊沿所述光催化纖維的周向裹持并控制其緊束或松弛，當(dāng)所述光催化纖維的一端面伸出所述第二氣囊的端面，并且所述光催化纖維緊束時(shí)，所述切刀沿所述第二氣囊的端面切割。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備，其特征在于，所述架體上設(shè)置有至少一控制滑塊，所述第二氣囊的外表面與所述控制滑塊固定連接，并通過所述控制滑塊移動(dòng)向一方向傾斜。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置于所述處理池內(nèi)的攪拌組件，所述攪拌組件包括旋轉(zhuǎn)軸以及圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線、軸向設(shè)置的若干葉片。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備，其特征在于，所述第二氣囊的內(nèi)部設(shè)置有沿其長(zhǎng)度方向螺旋延伸的氣體通道。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述光催化纖維的一端面伸出所述第二氣囊的端面1-5mm，并且所述光催化纖維緊束時(shí)，所述切刀沿所述第二氣囊的端面切割。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備，其特征在于，所述光催化纖維為中空結(jié)構(gòu)。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備，其特征在于，所述光催化纖維為二氧化鈦光催化纖維。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備，其特征在于，所述二氧化鈦光催化纖維為皮芯結(jié)構(gòu)，所述皮層采用高分子材料制成，所述芯層采用成纖高聚物以及混入該成纖高聚物內(nèi)的納米二氧化鈦制成。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　將所述架體架設(shè)在所述處理池的上方，調(diào)整第一氣囊和第二氣囊至初始位置;

　　對(duì)所述第一氣囊放氣，將所述光催化纖維穿過所述第一氣囊;

　　對(duì)所述第一氣囊充氣，并且對(duì)所述第二氣囊放氣，通過第一氣囊緊密裹持所述光催化纖維，并帶動(dòng)所述光催化纖維向所述第二氣囊所處方向移動(dòng)，使其伸出所述第二氣囊一距離;

　　對(duì)所述第二氣囊充氣，通過第二氣囊緊密裹持所述光催化纖維，并啟動(dòng)所述切刀沿所述第二氣囊的端面對(duì)所述光催化纖維進(jìn)行切割，使其部分落入所述處理池內(nèi);

　　調(diào)整所述第一氣囊至初始位置。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備的使用方法，其特征在于，還包括以下步驟：

　　移動(dòng)控制滑塊，帶動(dòng)所述第二氣囊向一方向傾斜。

　　說明書

　　一種反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備及其使用方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及催化反應(yīng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備及其使用方法。

　　背景技術(shù)

　　污水處理為使污水達(dá)到特定排放標(biāo)準(zhǔn)，或再次使用的水質(zhì)要求對(duì)其進(jìn)行凈化的過程。隨著水資源的日益短缺和水污染逐漸加劇，污水處理成為目前水資源保護(hù)的一種重要方式。

　　光催化劑是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。光催化劑是將光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)的能量，產(chǎn)生催化作用，使周圍水分子及氧氣激發(fā)成極具氧化力的羥基自由基和超氧離子自由基，其能夠分解對(duì)人體和環(huán)境有害的有機(jī)物質(zhì)和部分無機(jī)物質(zhì)，加速反應(yīng)，不造成資源浪費(fèi)，且不形成新污染產(chǎn)物。

　　催化反應(yīng)的過程為反應(yīng)物在催化劑周圍發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)外圍的反應(yīng)物不斷向催化劑擴(kuò)散(因?yàn)榇颂幏磻?yīng)物不斷被消耗而濃度降低)，生成物則不斷向外圍擴(kuò)散，即該過程包括七個(gè)步驟：①原料分子自主氣流中向催化劑擴(kuò)散;②接近催化劑的原料分子向微孔內(nèi)表面擴(kuò)散;③靠近催化劑表面的原料分子被催化劑吸附;④被吸附的分子在催化劑的作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng);⑤生成的產(chǎn)品分子從催化劑上脫附下來;⑥脫附下來的產(chǎn)品分子從微孔內(nèi)向外擴(kuò)散;⑦產(chǎn)品分子從催化劑外表面再擴(kuò)散到主氣流中，然后離開反應(yīng)器。

　　催化反應(yīng)的控制包括對(duì)催化劑與反應(yīng)物的接觸面積的控制，目前的常規(guī)做法為通過控制催化劑的劑型以及用量來控制兩者的接觸面積，但此方法在實(shí)際操作中很難對(duì)兩者的接觸面積作出較為精準(zhǔn)控制，特別是廣泛使用的顆粒狀催化劑，雖然不同粒徑的催化劑具有理論上的表面積，但由于制造上造成的誤差、運(yùn)輸存儲(chǔ)過程中造成的顆粒間磨損或聚合，因此實(shí)際使用中難以精準(zhǔn)確認(rèn)其與反應(yīng)物的接觸面積，并且其較小粒徑難以回收，容易造成附加污染。因此，針對(duì)上述問題，有必要提出進(jìn)一步地解決方案。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明旨在提供一種反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備及其使用方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

　　一種反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備，包括處理池，所述處理池的底部和/或側(cè)壁設(shè)置有燈光板，所述處理池的上方設(shè)置有架體以及與所述架體連接的驅(qū)動(dòng)組件、切割組件，

　　所述驅(qū)動(dòng)組件包括與所述架體滑動(dòng)連接的第一氣囊，所述第一氣囊的內(nèi)部設(shè)置有沿其長(zhǎng)度方向螺旋延伸的氣體通道，并且所述第一氣囊能夠沿所述架體往復(fù)滑動(dòng)一距離，所述第一氣囊沿所述光催化纖維的周向裹持并控制其向所述切割組件移動(dòng);

　　所述切割組件包括與所述架體連接的第二氣囊和切刀，所述第二氣囊設(shè)置于所述第一氣囊和所述處理池之間并能夠傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，所述切刀設(shè)置于所述第二氣囊和所述處理池之間并貼合所述第二氣囊的端面，所述第二氣囊沿所述光催化纖維的周向裹持并控制其緊束或松弛，當(dāng)所述光催化纖維的一端面伸出所述第二氣囊的端面，并且所述光催化纖維緊束時(shí)，所述切刀沿所述第二氣囊的端面切割。

　　優(yōu)選地，所述架體上設(shè)置有至少一控制滑塊，所述第二氣囊的外表面與所述控制滑塊固定連接，并通過所述控制滑塊移動(dòng)向一方向傾斜。

　　優(yōu)選地，還包括設(shè)置于所述處理池內(nèi)的攪拌組件，所述攪拌組件包括旋轉(zhuǎn)軸以及圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線、軸向設(shè)置的若干葉片。

　　優(yōu)選地，所述第二氣囊的內(nèi)部設(shè)置有沿其長(zhǎng)度方向螺旋延伸的氣體通道。

　　優(yōu)選地，當(dāng)所述光催化纖維的一端面伸出所述第二氣囊的端面1-5mm，并且所述光催化纖維緊束時(shí)，所述切刀沿所述第二氣囊的端面切割。

　　優(yōu)選地，所述光催化纖維為中空結(jié)構(gòu)。

　　優(yōu)選地，所述光催化纖維為二氧化鈦光催化纖維。

　　優(yōu)選地，所述二氧化鈦光催化纖維為皮芯結(jié)構(gòu)，所述皮層采用高分子材料制成，所述芯層采用成纖高聚物以及混入該成纖高聚物內(nèi)的納米二氧化鈦制成。

　　本發(fā)明還提供了一所述的反應(yīng)可控的光催化纖維污水處理設(shè)備的使用方法，包括以下步驟：

　　將所述架體架設(shè)在所述處理池的上方，調(diào)整第一氣囊和第二氣囊至初始位置;

　　對(duì)所述第一氣囊放氣，將所述光催化纖維穿過所述第一氣囊;

　　對(duì)所述第一氣囊充氣，并且對(duì)所述第二氣囊放氣，通過第一氣囊緊密裹持所述光催化纖維，并帶動(dòng)所述光催化纖維向所述第二氣囊所處方向移動(dòng)，使其伸出所述第二氣囊一距離;

　　對(duì)所述第二氣囊充氣，通過第二氣囊緊密裹持所述光催化纖維，并啟動(dòng)所述切刀沿所述第二氣囊的端面對(duì)所述光催化纖維進(jìn)行切割，使其部分落入所述處理池內(nèi);

　　調(diào)整所述第一氣囊至初始位置。

　　優(yōu)選地，還包括以下步驟：

　　移動(dòng)控制滑塊，帶動(dòng)所述第二氣囊向一方向傾斜。

　　優(yōu)選地，移動(dòng)控制滑塊，帶動(dòng)所述第二氣囊水平傾斜20-60°。

　　優(yōu)選地，所述光催化纖維伸出所述第二氣囊1-5mm。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

　　(1)本發(fā)明通過光催化纖維切粒處理污水，一方面，纖維顆粒較為容易回收，另一方面，光催化纖維與污水的接觸面積容易控制，從而控制催化分解速率，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理的控制。

　　(2)本發(fā)明通過第一氣囊和第二氣囊配合，實(shí)現(xiàn)光催化纖維的移動(dòng)，進(jìn)一步地，氣囊內(nèi)部的螺旋形氣體通道不僅能夠減少充氣量，從而快速實(shí)現(xiàn)對(duì)光催化纖維的緊密裹持，而且均衡了對(duì)光催化纖維控制力度，將裹持力度分散在多個(gè)維度上，防止光催化纖維斷裂。

　　(3)本發(fā)明通過第二氣囊傾斜以調(diào)整切割端面的面積，從而調(diào)整落入池內(nèi)的光催化纖維顆粒的表面積，以調(diào)控光催化纖維與污水的接觸面積，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理速率的控制。

　　(4)本發(fā)明通過皮芯結(jié)構(gòu)光催化纖維，催化材料處于芯層，被皮層包覆保護(hù)，纖維顆粒的懸浮性好，能夠分布在污水中的各個(gè)層級(jí)，對(duì)攪拌依賴程度低，進(jìn)一步芯層中心為中空，一方面增加催化材料與污水的接觸面積，另一方面，增強(qiáng)纖維顆粒懸浮性。