基于光伏-光催化混合水处理系统的实验研究

提出并建立具有光伏发电和污水处理双重功能的光伏-光催化混合水处理(SOLWAT)系统,实验考察太阳辐照度约950 W/m^2、环境温度约33℃及风速约3 m/s条件下温度和模拟废水的光谱吸收对光伏组件发电效率的影响,研究该系统对3种模拟机污染物:亚甲基蓝(MB)、酸性红26(AR26)和对氯苯酚(4-Cp)的降解性能。结果表明:SOLWAT系统的电池组件工作温度低于仅具有单一光伏发电功能的参比系统,但其发电效率因模拟废水的光谱吸收作用而低于参比系统。SOLWAT系统对上述3种模拟有机污染物的降解率均达99%,模拟污染物光催化降解反应动力学的反应级数均为一级,矿化率达80%以上。

V型聚光光伏-光催化水处理系统实验研究

设计了可同时进行光催化污水处理和光伏发电的V型聚光光伏-光催化水处理系统,实验研究了该系统在不同催化剂质量浓度下的光催化和光伏发电特性,并在相同条件下与非聚光系统的性能进行对比分析。结果表明：几何聚光比为2.64的V型聚光和非聚光系统的光催化反应均符合一级反应动力学,完全降解时间均随催化剂质量浓度的增加而缩短,但相同条件下V型聚光系统的光催化反应速率更快,与非聚光系统相比其完全降解时间缩短了33%～63%;V型聚光系统的最大输出功率大约是非聚光系统的2倍,大于参比系统。