1.一种光生耦合技术废水处理反应装置,其特征在于:包括壳体(12)、循环泵(2)、射流器(4)、紫外灯(5)、水处理单元、支架(11)和喷淋管(13);
所述壳体(12)内从左至右依次设有若干组并排设置的水处理单元,壳体(12)内部设有用于支撑水处理单元的支架(11),水处理单元与壳体(12)的顶部和底部之间均留有空间,水处理单元的上方空间设有喷淋管(13),水处理单元的下方空间一侧设有射流器(4),相邻的2个水处理单元之间设有上下交错设置的紫外灯(5);所述射流器(4)通过连接管连接循环泵(2)的出水管,循环泵(2)的入水管与壳体(12)连通;所述喷淋管(13)通过连接管与循环泵(2)的出水管连通;所述壳体(12)的下部设有泄空管(9),壳体(12)中上部设有收水管(7),且收水管(7)位于喷淋管(13)的下方;
所述水处理单元包括2个复合聚氨酯材料层(6)和贴附在复合聚氨酯材料层(6)其中一面上的负载TiO2碳纤维板(10),且贴附有负载TiO2碳纤维板(10)的一面朝外。
2.根据权利要求1所述的光生耦合技术废水处理反应装置,其特征在于:所述负载TiO2碳纤维板(10)由如下步骤制备得到:步骤1)将无水醇溶液、水与过量的稀土元素溶液混合均匀后得到溶液A,调节溶液A的pH值;
步骤2)将酯类钛源缓慢的加入到无水醇溶液中得到溶液B,溶液B继续搅拌1‑3h后,将剪裁好的碳纤维浸泡在溶液B中,溶液B再继续搅拌;
步骤3)之后在搅拌的条件下,溶液A缓慢滴入溶液B,滴加完成后持续搅拌;
步骤4)然后取出碳纤维并沥去其表面的溶胶,经烘干、洗涤、煅烧后得到所述的负载TiO2碳纤维板(10)。
3.根据权利要求2所述的光生耦合技术废水处理反应装置,其特征在于:所述步骤1)无水乙醇与水的体积比为2‑4:1,所述的溶液A的pH值为3‑4;所述步骤2)的酯类钛源与无水醇溶液的体积比为1:5‑20;所述的搅拌采用磁力搅拌或超声;所述步骤3)的持续搅拌步骤的时间为1‑3小时,持续搅拌步骤采用磁力搅拌或超声;所述步骤3)的滴加步骤的时间为30‑
60min;所述的步骤4)中的烘干步骤的温度为80‑100℃,煅烧步骤的温度为350‑800℃,时间为2‑4小时。
4.根据权利要求2所述的光生耦合技术废水处理反应装置,其特征在于:所述的稀土元素溶液中含有镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇或钪中的至少一种;
所述的酯类钛源为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯;所述的无水醇溶液为无水乙醇、无水丙醇、无水丁醇或无水戊醇中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的光生耦合技术废水处理反应装置,其特征在于:所述步骤1)得到的溶液A中还添加掺杂的TiO2粉。
6.根据权利要求5所述的光生耦合技术废水处理反应装置,其特征在于:所述掺杂的TiO2粉由如下步骤制备得到:
步骤1)将酯类钛源与无水醇溶液混合得到溶液C;
步骤2)将无水醇溶液、弱酸溶液、水与过量的稀土元素溶液混合得到溶液D;
步骤3)在搅拌的条件下将溶液C逐滴加入溶液D中,滴加完成后持续搅拌,得到掺杂TiO2溶胶;
步骤4)将掺杂TiO2溶胶烘干、研磨、燃烧后制得掺杂的TiO2粉末。
7.根据权利要求6所述的光生耦合技术废水处理反应装置,其特征在于:所述的掺杂后的TiO2粉末中的稀有金属含量为0.05%‑0.2%;所述的步骤1)中的酯类钛源与无水乙醇的体积比为1:5‑20;所述的步骤2)中的无水醇溶液、水的体积比为5‑3:1;所述的无水醇溶液为无水乙醇、无水丙醇、无水丁醇或无水戊醇中的至少一种;所述弱酸溶液为冰醋酸、稀盐酸或稀硝酸中的至少一种;所述溶液D的pH值为3‑4;所述的步骤3)中的持续搅拌步骤的时间为0.5‑2h;所述搅拌采用磁力搅拌或超声;所述的稀土元素溶液中含有镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇或钪中的至少一种;所述的酯类钛源为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯。
8.根据权利要求1所述的光生耦合技术废水处理反应装置,其特征在于:所述复合聚氨酯材料层采用磁性聚氨酯材料,所述磁性聚氨酯材料是将磁粉或改性磁粉加入至聚氨酯材料的原料中后采用常规方法制备得到磁性聚氨酯材料。
9.根据权利要求1所述的光生耦合技术废水处理反应装置,其特征在于:相邻的2个水处理单元之间的距离为1m,水处理单元的2个复合聚氨酯材料层(6)之间的距离为0.5m。
10.根据权利要求1所述的光生耦合技术废水处理反应装置,其特征在于:连接喷淋管(13)的连接管上还连接有鼓风机(1);所述收水管(7)上设有出水阀门(8)。