本发明专利技术涉及一种室内光催化水净化反应装置，该装置包括：初级过滤装置，选用硅藻土过滤器；光催化反应器采用旋流式光催化反应器，反应器采用外壳与光催化膜一体化的铝合金管(或不锈钢管)，管的两端配有用于密封的塑料端盖，塑料端盖的一侧安装一支紫外灯，塑料端盖的另一侧安装有内置的搅拌电机。塑料端盖内装有食品级的0型密封圈或密封垫，用于与铝合金管(或不锈钢管)的密封，处理水从两侧塑料端盖进出；终端活性炭过滤器(或砂滤器)为光催化反应的协同装置，利用光催化对带有双键有机物氧化后出现的聚合现象，吸附被光催化氧化过的有机物。该装置适用于饮用水的净化处理，也适用于微污染的工业废水、生活废水和天然水的有机物降解和灭菌处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新型光催化水处理结构，适用于饮用水处理及低污染水质处理， 是一种高效、节能、环保的水处理结构。属于环境保护设备
技术介绍
饮用水安全涉及国家、百姓利益，是解决好经济发展与百姓健康的重大课题，近年来备受关注。光催化水净化处理的原理是采用复合半导体光催化膜，吸收紫外灯中的可见光及紫外辐射，产生光生电子及光生空穴电子对，形成羟基自由基，对水中的有毒有机物进行无毒化处理，从而产生水净化效果，无需在水中添加任何试剂，因此是一种绿色水处理方式。光催化氧化聚合现象是指带有双键的有机物被光催化氧化时，双键会被打开，开键处置换的新基团使有机分子处于极性状态，极容易与水中的微粒吸附，因此可以通过絮凝、活性炭吸附的方式去除。旋流是自然界中最易发生的一种现象，在圆型的容器内只需很小的动力，就可以使溶液形成旋流，使传质快速搅拌。因此旋流是最节能的搅拌形式。目前已报道光催化反应器普遍采用内置式光催化反应器，存在经济性、结构性差等缺点，此外，反应器内水流传质效率不高，影响光催化效果，同时没有利用光催化氧化出现的聚合现象，采用常规活性炭过滤(或砂滤器)参与协同反应，减少光催化处理时间，提高处理流量，这些都导致光催化水净化技术难以实际使用。CN1268559C 一种家庭式光催化饮用水净化装置，它包括流速控制器、初级处理装置、光催化处理装置和储水器；光催化处理装置为立罐式结构，它包括紫外光源及其玻璃管护套、内壁涂有光催化膜玻璃管、外套，水从底部进，下盖侧面出水。CN101143739A 一种新型光催化水处理系统，由水泵、水处理装置、控制模块、换向阀、三通和紫外线灯管组成，水处理装置内设有多层光催化泡沫金属组件，该多层光催化泡沫金属组件在水处理装置中形成曲线形成“S”形水流通道。专利技术的优点是通过形成有效的水流，提高光催化效果，缺点是水流的速度较慢，能耗较高。CN100348506C高效光催化水处理的方法与设备，采用内壁负载有Ti02膜的陶瓷或炻器管为元件，立式安装膜反应管，采用塑料管夹套固定，膜管两端采用不锈钢法兰密封，废水由底部经分布器均匀进入膜管并由上端出口流出。设备配置有回流装置，确保反应管内的流态为湍流。通过回流装置使反应器内形成湍流，湍流只能保持在反应器底部，向上传递能力不足，光催化效果提高有限。上述一种家庭式光催化饮用水净化装置、一种新型光催化水处理系统、高效光催化水处理的方法与设备，反应器结构都比较复杂，造价高，“一种家庭式光催化饮用水净化装置”采用静态水处理方式，光催化效果不明显。“一种新型光催化水处理系统”、“高效光催化水处理的方法与设备”虽然通过外加水泵在进行循环水处理的同时，在反应器内形成 “S”水流和“湍流”强化传质与光催化膜接触，提高光催化效果。但传质与光催化膜接触的速度受水流方式影响，光催化效果提高不大，同时由于受到光催化膜有效膜面积的限制，反应器内光催化膜产生的氧化量十分有限，因此利用光催化膜的氧化能力对双键有机物实施开键，利用开键后的有机物出现的极性状态，采用传统的工艺如活性炭吸附协同作用，将这些有机物进行清除，才能使光催化技术真正应用到水净化处理领域。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种旋流式光催化反应装置，提供一种水净化装置的核心结构。本专利技术的目的还在于光催化反应器采用旋流技术，外壳与光催化反应膜管采用一体化的铝合金管(或不锈钢管)，活性炭过滤器(或砂滤器)与光催化反应协同作用。本专利技术的技术方案在于一种旋流式光催化反应装置，它包括初级处理装置，采用硅藻土过滤器，去除自来水中的悬殊物，保护水质的澄清，过滤器可重复使用；旋流式光催化反应器，还原水中的氯气，将水中带有双键的有机物开键，杀菌灭藻；其特征是旋流式光催化反应器包括内壁负载有光催化膜的铝合金管(或不锈钢管)，所述铝合金管(或不锈钢管)的两端配有用于密封的塑料端盖，所述塑料端盖的一侧安装一支紫外灯，所述塑料端盖的另一侧安装有内置式的搅拌电机。塑料端盖内装有食品级的O 型密封圈或密封垫，用于与铝合金管(或不锈钢管)的密封。处理水从两侧塑料端盖进出；铝合金管(或不锈钢管)在负载光催化膜之前需对内壁进行钝化或负载一层硅膜，也可以在钝化的基础上负载一层硅膜，以防止铝合金管内壁被光催化膜氧化腐蚀。活性炭过滤器(或砂滤器)参与光催化的协同作用，带双键的有机物被光催化氧化开键后会出现聚合现象，很容易被活性炭(或砂滤器)吸附。本专利技术的特点是采用硅藻土过滤，避免光催化膜受颗粒物的污染，影响光催化的效果；外壳与光催化膜一体化，反应器结构简单；反应器旋流方式加快传质与光催化膜接触，能耗低，光催化效果更充分；光催化氧化开键后的有机物通过活性炭(或细砂)来吸附， 水净化效果更好。适用于饮用水的净化处理，也适用于微污染的工业废水、生活废水和天然水的有机物降解和灭菌处理。附图说明图I为旋流式光催化反应装置结构图。图2为旋流式光催化反应器结构示意图。具体实施方式实施例一本实施例的旋流式光催化反应装置结构图如图I所示，自来水经进水口 I进入硅藻土过滤器2，再进入旋流式光催反应器3，经活性炭过滤器4吸附后，净化水从出水口 5流出。实施例二本实施例的旋流式光催化反应装置采用旋流式光催化器的基本结构如图2所示， 旋流式光催化器采用内壁负载有复合光催化膜的铝合金管4，铝合金管4的两端有外牙，一端与装有紫外灯10的端盖2连接，另一端与装有搅拌电机5的端盖6连接。内置在端盖6 中的搅拌电机5的电线通过一个密封件8和止紧并帽9密封。端盖6上有进水接头11，端盖2上有出水接头I。铝合金管4两侧端盖2、6内装有O型密封圈或密封垫3、7，组装时， 将两侧端盖2、6与铝合金管4两端外牙旋紧即可。实施例三本实施例的旋流式光催化反应装置的铝合金管(或不锈钢管)内壁的钝化及负载硅膜I、将加工好的铝合金管进行内壁钝化处理，可采用浓硫酸或浓硝酸或浓硫酸和浓硝酸的混合液浸泡法进行钝化，钝化后的铝合金管内壁会形成一层致密的保护膜。2、铝合金管内壁硅膜的负载将硅酸丁酯、水、硝酸、酒精按一定比例配制成溶胶， 采用拉膜法对内壁进行涂覆，晾干后加温至200至300°C，在铝合金管内壁形成一层厚度约为10 50nm的二氧化硅薄膜层。实施例三按照实施例2的结构，反应器外壳采用钝化后的铝合金管，负载复合光催化膜，紫外灯光源为12W、波长为365nm，搅拌电机功率为2W，反应器净容量为I. 3升，反应速率为每小时I升净化水。对比例I将5升自来水采用蒸发法浓缩1000倍，得样水I。将5升经活性炭过滤后的自来水采用蒸发法浓缩1000倍，得样水2。将5升经活性炭、光催化处理过的自来水采用蒸发法浓缩1000倍，得样水3。将5升经光催化、活性炭过滤后的自来水采用蒸发法浓缩1000倍，得样水4。样水2较样水I脱色率为50 %。样水3较样水I脱色率为60 %。样水4较样水I脱色率为90 %。结果显示，经光催化后，再采用活性炭吸附脱色效果最为显著，说明经光催化后水中的有机物更容易被活性炭吸附，水净化效果更好。对比例2将亚甲基兰溶液分别放入两个旋流反应器内，其中一个搅拌电机打开产生旋流， 另一个关闭处于静态。同时打开紫外灯，二个小时后，产生旋流的反应器亚甲基兰脱色率为 96 %，静态反应器内的亚甲基兰脱色率仅为40 本文档来自技高网...
【技术保护点】
本专利技术涉及一种室内光催化水净化反应装置，属于水净化处理技术领域。该装置包括：初级过滤装置，选用硅藻土过滤器，去除水中的悬浮颗粒物，以保护光催化反应器的光催化膜长期有效。旋流式光催化反应器包括内壁负载有光催化膜的铝合金管(或不锈钢管)，所述铝合金管(或不锈钢管)的两端配有用于密封的塑料端盖，所述塑料端盖的一侧安装一支紫外灯，所述塑料端盖的另一侧安装有内置的搅拌电机。塑料端盖内装有食品级的O型密封圈或密封垫，用于与铝合金管(或不锈钢管)的密封。处理水从两侧塑料端盖进出。铝合金管(或不锈钢管)内壁负载光催化膜之前，需进行钝化处理，或负载一层二氧化硅膜，或钝化后负载二氧化硅膜。终端活性炭过滤器(或砂滤器)，将水体中被光催化氧化过的有机物吸附。
【技术特征摘要】
1.本发明涉及ー种室内光催化水浄化反应装置，属于水浄化处理技术领域。该装置包括 初级过滤装置，选用硅藻土过滤器，去除水中的悬浮颗粒物，以保护光催化反应器的光催化膜长期有效。旋流式光催化反应器包括内壁负载有光催化膜的铝合金管(或不锈钢管)，所述铝合金管(或不锈钢管)的两端配有用于密封的塑料端盖，所述塑料端盖的ー侧安装一支紫外灯，所述塑料端盖的另一侧安装有内置的搅拌电机。塑料端盖内装有食品级的O型密封圈或密封垫，用于与铝合金管(或不锈钢管)的密封。处理水从两侧塑料端盖进出。铝合金管(或不锈钢管)内壁负载光催化膜之前，需进行钝化处理，或负载ー层ニ氧化硅膜，或钝化后负载ニ氧化硅膜。終端活性炭过滤器(或砂滤器)，将水体中被光催化氧化过的有机物吸附。2.根据权利要求I所述的ー种室内光催化水浄化反应装置，其特征是配置有旋流装置的反应器强化传质效果，活性炭过滤器(或砂滤器)协同光催化处理。3.根据权利要求2所述的ー种室内光催化水浄化反应装置，其特征是初级为硅藻土过滤器。4.根据权利要求3所述的ー种室...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯冠华，严文强，
申请(专利权)人：冯冠华，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。