一种新型外置式悬浮光催化膜净水器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型外置式悬浮光催化膜净水器，包括：进水箱、水泵、第一过滤器、活性炭滤器、光催化反应器、膜分离系统、活化矿化装置、回流泵、抽吸泵、第一至第六电磁阀、空压机，其中进水箱与水泵、第一过滤器、活性炭滤器依次连接；所述活性炭滤器与光催化反应器连接，且光催化反应器连接第六电磁阀后与膜分离系统连接，其第一出水口依次连接三通阀、抽吸泵，抽水泵连接第五电磁阀后与活化矿化装置连接，及其第二出水口连接第三电磁阀后与光催化反应器相连；光催化反应器内设置曝气管，膜分离系统内设置微孔曝气机构，且分别通过管道连接至空压机。本实用新型专利技术可增强催化效率和膜抗污染能力，减少运行能耗；处理水量大，具有活化矿化水质功能。

【技术实现步骤摘要】
一种新型外置式悬浮光催化膜净水器
本技术涉及一种新型外置式悬浮光催化膜净水器，属于净水器的

技术介绍
水是生命之源，生命之本，水在人体内无所不在，与人体健康息息相关，然而随着现代工农业生产的高速发展，致使人类生存环境中的水资源短缺，饮用水受到严重污染，而常规净水工艺已经无法满足人们对生活饮用水质量的要求，因此我们必须在传统工艺基础上进行改造，开发新技术。光催化氧化技术是一项新兴的颇有发展前途的水处理技术，它利用光激发产生的羟基自由基(·OH)和过氧自由基(·O2-)将水中有毒有害的大分子有机物物矿化为无毒无害的小分子无机物，如CO2、H2O等，从而彻底去除水中污染物。其中纳米TiO2作为最常用的一种光催化剂，具有高效、高稳定性、低成本、低选择性和对环境无危害的优点。和固定态TiO2相比，悬浮态TiO2具有粒径小、传质少、反应面积大、催化效率高的优点，但也存在很多因素制约着悬浮态光催化技术的应用，如TiO2的分离和回收困难、反应器为间歇式，无法连续操作、以及光催化效率还有待提高等。近年来，光催化与膜分离耦合分离、回收催化剂的技术正逐渐兴起，成为研究的热点。该技术主要是利用膜的高效截留作用，把光催化剂截留，水溶液透过膜，达到固液分离的效果。目前申请的专利中大多采用浸没式光催化膜反应器，它在使用中具有很多优点，如反应速率高，处理量大，操作容易以及催化剂回收再用可持续，但在膜组件更换清洗方面非常麻烦，还经常在灯与膜组件之间设置挡板，阻碍紫外光对有机膜的直接照射，导致紫外灯利用率降低，此外膜污染较严重。另外一种传统外置式光催化膜反应器，出现时间较早，与浸没式相比，膜组件更换清洗比较容易，但操作压力大、能耗高、处理水量小及膜污染严重。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种新型外置式悬浮光催化膜净水器，解决传统外置式光催化膜反应器催化效率低、能耗高、处理水量小及膜污染严重的问题。本技术具体采用以下技术方案解决上述技术问题：一种新型外置式悬浮光催化膜净水器，包括：进水箱、水泵、第一过滤器、活性炭滤器、光催化反应器、膜分离系统、活化矿化装置、回流泵、抽吸泵、第一至第六电磁阀、空压机，其中进水箱的出水口通过管道与水泵连接，及水泵通过管道与第一过滤器的进水口连接；所述第一过滤器的出水口通过管道与活性炭滤器的进水口连接；所述活性炭滤器的出水口与光催化反应器的进水口连接，且光催化反应器的出水口通过管道连接第六电磁阀后与膜分离系统的进水口连接；所述膜分离系统的第一出水口通过管道依次连接三通阀、抽吸泵的抽水口，所述抽吸泵的出水口通过管道连接第五电磁阀后与活化矿化装置的进水口相连，及膜分离系统的第二出水口通过管道连接第三电磁阀后与光催化反应器的进水口相连；所述光催化反应器内设置曝气管，且曝气管通过管道依次连接第一电磁阀、多通阀后连接至空压机；所述膜分离系统内设置微孔曝气机构，且微孔曝气机构通过管道依次连接第二电磁阀、多通阀后连接至空压机；所述第四电磁阀的一端通过管道与多通阀连接，且第四电磁阀的另一端通过管道与三通阀连接；以及，将活化矿化装置的出水口作为净水器的出水口。进一步地，作为本技术的一种优选技术方案：所述光催化反应器包括密闭外壳、石英套管、紫外灯、紫外灯控制器，其中石英套管设置在密闭外壳内，且将紫外灯密封设置于石英套管内部；所述紫外灯控制器与紫外灯电性相连；所述密闭外壳和石英套管之间装填光催化剂。进一步地，作为本技术的一种优选技术方案：所述第一过滤器内填充PP棉滤芯。进一步地，作为本技术的一种优选技术方案：还包括用于检测光催化反应器内液面高度的液位传感器和液位控制器，所述液位传感器与液位控制器电性相连，且液位控制器与水泵电性相连。进一步地，作为本技术的一种优选技术方案：所述膜分离系统包括分离筒和设置于分离筒内的外压式中空纤维膜组件。进一步地，作为本技术的一种优选技术方案：所述外压式中空纤维膜组件采用过滤膜，及过滤膜的材质为PP或PVDF、PES、PAN、PS、PE。进一步地，作为本技术的一种优选技术方案：所述活化矿化装置内设置由椰壳活性炭和麦饭石、木鱼石组成的混合过滤器。进一步地，作为本技术的一种优选技术方案：还包括流量计，所述流量计设置于曝气管和第一电磁阀所连管道上。进一步地，作为本技术的一种优选技术方案：还包括单向阀，所述单向阀设置于抽吸泵和第五电磁阀所连管道上。进一步地，作为本技术的一种优选技术方案：还包括电磁阀控制器，所述电磁阀控制器与各电磁阀电性相连。本技术采用上述技术方案，能产生如下技术效果：本技术的新型外置式悬浮光催化膜净水器，光催化反应器与外置式膜分离系统相结合，可以解决催化剂难分离的问题，保证了催化剂的重复使用，在膜分离系统中使用了单边死端中空纤维膜组件，相比传统的外置式膜组件，操作压力更低，水通量更大，抗污染能力更强。此外，在膜分离系统中还设置了微孔曝气，在水流和气泡的冲刷作用下可减缓膜污染，加上定期自动对膜进行气反冲洗，可维持膜的高通量、延长膜的使用寿命。并且，本技术将PP棉滤芯和颗粒活性炭作为反应器的预处理过滤系统，可有效去除水中的悬浮物和胶体物质，降低水体浊度，还可以去除部分金属物质，从而保证紫外光线的传播，确保了光催化反应速率。进一步地，在光催化反应器中使用了自制粉末状纳米TiO2，提高了光催化反应速率；安装的曝气管会产生大量气泡加快反应器内循环、充分混合，从而保证催化效率。本技术通过对传统外置式光催化膜反应器进行的改进，提供一种在保持较高催化效率前提下，又可以较低操作压力、减轻膜污染的新型连续外置式悬浮光催化膜净水器，增强其催化效率和膜抗污染能力，减少运行能耗；并且，本技术的净水器用于微污染水体及饮用水的处理，处理水量大，不仅可以有效去除大水量中小分子天然有机物，还可以使水中的致癌物质、细菌等大大降低，此外还具有活化矿化水质的功能。附图说明图1为本技术新型外置式悬浮光催化膜净水器的结构示意图。图2为本技术活化矿化装置的结构示意图。其中标号解释：进水箱1、水泵2、第一过滤器3、活性炭滤器4、光催化反应器5、紫外灯5-1、石英套管5-2、密闭外壳5-3、曝气管5-4、紫外灯控制器5-5、液位控制器5-6；膜分离系统6、中空纤维膜组件6-1、微孔曝气机构6-2；活化矿化装置7、流量计8-1、空压机9、回流泵10、抽吸泵11、三通阀12、第一电磁阀13-1、第二电磁阀13-2、第三电磁阀13-3、第四电磁阀13-4、第五电磁阀13-5、第六电磁阀13-6、单向阀14、电磁阀控制器15。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术的实施方式进行描述。本
技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。如图1所示，本技术设计了一种新型外置式悬浮光催化膜净水器，包括：进水箱1、水泵2、第一过滤器3、活性炭滤器4、光催化反应器5、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型外置式悬浮光催化膜净水器，其特征在于，包括：进水箱、水泵、第一过滤器、活性炭滤器、光催化反应器、膜分离系统、活化矿化装置、回流泵、抽吸泵、第一至第六电磁阀、空压机，其中进水箱的出水口通过管道与水泵连接，及水泵通过管道与第一过滤器的进水口连接；所述第一过滤器的出水口通过管道与活性炭滤器的进水口连接；所述活性炭滤器的出水口与光催化反应器的进水口连接，且光催化反应器的出水口通过管道连接第六电磁阀后与膜分离系统的进水口连接；所述膜分离系统的第一出水口通过管道依次连接三通阀、抽吸泵的抽水口，所述抽吸泵的出水口通过管道连接第五电磁阀后与活化矿化装置的进水口相连，及膜分离系统的第二出水口通过管道连接第三电磁阀后与光催化反应器的进水口相连；所述光催化反应器内设置曝气管，且曝气管通过管道依次连接第一电磁阀、多通阀后连接至空压机；所述膜分离系统内设置微孔曝气机构，且微孔曝气机构通过管道依次连接第二电磁阀、多通阀后连接至空压机；所述第四电磁阀的一端通过管道与多通阀连接，且第四电磁阀的另一端通过管道与三通阀连接；以及，将活化矿化装置的出水口作为净水器的出水口。

【技术特征摘要】
1.一种新型外置式悬浮光催化膜净水器，其特征在于，包括：进水箱、水泵、第一过滤器、活性炭滤器、光催化反应器、膜分离系统、活化矿化装置、回流泵、抽吸泵、第一至第六电磁阀、空压机，其中进水箱的出水口通过管道与水泵连接，及水泵通过管道与第一过滤器的进水口连接；所述第一过滤器的出水口通过管道与活性炭滤器的进水口连接；所述活性炭滤器的出水口与光催化反应器的进水口连接，且光催化反应器的出水口通过管道连接第六电磁阀后与膜分离系统的进水口连接；所述膜分离系统的第一出水口通过管道依次连接三通阀、抽吸泵的抽水口，所述抽吸泵的出水口通过管道连接第五电磁阀后与活化矿化装置的进水口相连，及膜分离系统的第二出水口通过管道连接第三电磁阀后与光催化反应器的进水口相连；所述光催化反应器内设置曝气管，且曝气管通过管道依次连接第一电磁阀、多通阀后连接至空压机；所述膜分离系统内设置微孔曝气机构，且微孔曝气机构通过管道依次连接第二电磁阀、多通阀后连接至空压机；所述第四电磁阀的一端通过管道与多通阀连接，且第四电磁阀的另一端通过管道与三通阀连接；以及，将活化矿化装置的出水口作为净水器的出水口。2.根据权利要求1所述新型外置式悬浮光催化膜净水器，其特征在于：所述光催化反应器包括密闭外壳、石英套管、紫外灯、紫外灯控制器，其中石英套管设置在密闭外壳内，且将紫外灯密封设置于石英套管内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：程静，刘进宝，楼骏，郑荣伟，张晨辰，刘述丽，王雪，金斌斌，
申请(专利权)人：浙江同济科技职业学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33