CN101143738B - 一种新型光催化水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型光催化水处理装置，包括壳体(10)和紫外线灯管，其特征是：壳体(10)的内腔设有若干个光催化泡沫金属体(20)和若干个固定器，该固定器在壳体(10)的内腔中分层设置、使壳体的内腔形成分层结构，每层固定器中至少安装一个光催化泡沫金属体(20)，在安装光催化泡沫金属体(20)处设有通过紫外线灯管的通孔，在所述通过紫外线灯管的通孔的周围设多个通水孔；紫外线灯管从壳体(10)的一端进入并穿过位于壳体(10)内腔的全部光催化泡沫金属体(20)；壳体(10)的底部设有进水口，壳体(10)的上部侧壁或顶端面设有出水口。本发明使水流呈“S”形或曲线形流动，增加水与光催化泡沫金属体的接触面，从而提高净化效率和效果，对微生物的杀灭率达98％以上。

Description

一种新型光催化水处理装置

技术领域

本发明涉及到一种新型光催化水处理装置，特别适用于各类循环水处理，是一种高效、节能、环保的水处理装置。属于环境保护设备技术领域。

背景技术

目前，随着工业的发展，各类环境污染日趋严重，由此而引发的SARS、禽流感等各类疾病和传染病相继爆发，而导致前述疾病的大多数细菌和病毒都通过水和空气进行传播的，因此，人类应该对环境的保护更为重视。

在环境保护系统工程中，防止水资源污染尤其重要。目前，人们已经开始重视工厂、生活污水的处理，也收到一定的效果。但对重复使用的循环水的处理，则还未得到足够的重视。由于现有的中央空调的循环水处理系统，大多处于露天状态，因长期循环使用，在循环水中滋生了大量微生物及藻类，更有甚者滋生了大量致病军团菌，此病菌大多通过空气传播，对人类的致死率达15％～30％.目前，全球仍没有消灭军团菌的有效处理方法。

对于循环水的处理，目前普遍使用方法：一是对循环水定期投放药物，并按周期重复投放；二是循环水通过电解槽进行电解；三是循环水通过简单的过滤器。但这些处理方法存在的问题有：药物投放不当(过量)容易产生二次污染；电解处理装置使用寿命短、成本高，并且电解处理装置内部的杂质和污垢需经常清洗，维护困难等；简易过滤器处理效果甚微。因此，如何有效处理空调循环水便成了迫切需要研究的技术难题。

发明内容

本发明的目的，是为了克服现有循环水处理存在上述问题，提供一种安全、高效、使用方便的循环水处理装置。

本发明的目的可以通过如下措施达到：

一种新型光催化水处理装置，包括壳体和紫外线灯管，其结构特点是：壳体的内腔设有若干个光催化泡沫金属体和若干个固定器，该固定器在壳体的内腔中分层设置、使壳体的内腔形成分层结构，每层固定器中至少安装一个光催化泡沫金属体，在安装光催化泡沫金属体处设有通过紫外线灯管的通孔，在所述通过紫外线灯管的通孔的周围设多个通水孔；紫外线灯管从壳体的一端进入并穿过位于壳体内腔的光催化泡沫金属体；壳体的底部设有进水口，壳体的上部侧壁或顶端面设有出水口。

由于壳体的内腔由固定器分隔成多层结构，每层固定器中又各设置至少一个光催化泡沫金属体，相当于在壳体的内腔设置了多层光催化泡沫金属体，紫外线灯管贯穿全部的多层光催化泡沫金属体，使紫外线灯管散射出的紫外线光形成对光催化泡沫金属的充分照射；因此，待处理水从壳体底端流入、经过多层光催化泡沫金属体的净化。如果将每层固定器中的通水孔错位设置，即可使水流呈“S”形或曲线形流动，可增加水与光催化泡沫金属体的接触面，从而提高净化效率和效果。

本发明的目的还可以通过如下措施达到：

本发明的一种实施方式是：所述壳体的顶部设有连通内腔的灯管放置孔；固定器和紫外线灯管通过连接固定组件安置于壳体的空腔中。

本发明的一种实施方式是：固定器包括一薄板和固定光催化泡沫金属的定位件；该定位件固定在薄板上，光催化泡沫金属体套接在该定位件上；在薄板上设置若干个可让紫外线灯管通过的通孔和多个通水孔；薄板的大小和形状与壳体的内腔吻合，薄板通过定位组件固定在壳体的内腔，或者将薄板的边沿与壳体的内腔壁密封连接或固定连接。

本发明的一种实施方式是：固定光催化泡沫金属体的定位件呈空心柱状，该空心柱固定在薄板上，通过紫外线灯管的通孔设置在空心柱的投影中央，光催化泡沫金属体套接在该空心柱上；薄板中的通水孔包括两种结构形式，一种是通水孔设置在空心柱的外围、围绕在空心柱的周围，构成第一固定器；另一种是通水孔的设置在空心柱的投影范围内并且围绕在通过紫外线灯管的通孔的周围，构成第二固定器；两种不同结构形式的薄板在壳体的内腔错层排列，构成曲线形或“S”形水流通道；使水流呈曲线流动或“S”形流动。

本发明的一种实施方式是：定位组件由长螺杆、螺丝和螺母构成。

本发明的一种实施方式是：壳体的形状可以呈空心的圆柱型、空心椭圆柱形、空心三棱柱形、空心四棱柱形、空心六棱柱形或其他空心多边柱形；与之对应，固定器的薄板可以呈圆柱型、椭圆柱形、三棱柱形、四棱柱形、六棱柱形或其他多边柱形。

本发明的一种实施方式是：固定光催化泡沫金属体的定位件可以呈空心圆柱型、空心椭圆柱形、空心三棱柱形、空心四棱柱形、空心六棱柱形或其他空心多边柱形，光催化泡沫金体的形状与定位件的形状吻合。

本发明的一种实施方式是：壳体的顶端可以设有易装拆式密封盖。

本发明的有益效果是：

1、本发明是通过光催化泡沫金属在紫外线照射下产生一系列强氧化反应而达到处理循环水的目的；水通过本处理装置后，各种有机物被降解，各种微生物和藻类被杀灭。由于设置了多组光催化泡沫金属体和多组紫外线灯管，每层固定器中的通水孔错位设置，使水流呈“S”形或曲线形流动，增加水与光催化泡沫金属体的接触面，从而提高净化效率和效果经实验证明，一般情况下，本发明在在处理循环水时，对循环水中微生物的杀灭率达98％以上。与传统处理方法相比，采用本发明无需投放药物，不会产生二次污染。

2、本发明的光催化泡沫金属及紫外线灯均采用最新的光催技术处理，具有自洁功能，可以对附着其上的污垢自行分解，使用过程中长期工作无需维护，由此可节省人力。

3、本发明占地面积少，安装方便，整体采用不锈钢结构，寿命长，维护简单，对循环水的处理快速高效，值得大力推广和应用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的壳体的结构示意图。

图3是本发明的第一固定器的结构示意图。

图4是本发明的第二固定器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详述本发明的实施例。

具体实施例：

本实施例以圆柱形的壳体为例阐述本循环水处理装置。

参照图1、图2，本实话例包括壳体10和紫外线灯管，壳体10的内腔设有若干个光催化泡沫金属体20和若干个固定器，该固定器在壳体10的内腔中分层设置、使壳体的内腔形成分层结构，每层固定器中至少安装一个光催化泡沫金属体20，在安装光催化泡沫金属体20处设有通过紫外线灯管的通孔，在所述通过紫外线灯管的通孔的周围设多个通水孔；紫外线灯管从壳体10的一端进入并穿过位于壳体10内腔的光催化泡沫金属体20；壳体10的底部设有进水口，壳体10的上部侧壁或顶端面设有出水口。

本实施例中：壳体10呈空心圆柱形，其轴向上顶面开有紫外线灯管放置孔1071，圆柱体侧圆柱面靠近顶部有出水孔1081和圆柱体轴向下底面有进水孔1031；孔1071、1081、1031和壳体10内部空间相互连通，循环水从孔1031输入，从孔1081输出，孔1071用来放置紫外线灯管(图中未画出)，灯管的长度能够贯穿里面全部反应组件。

参照图2，空心圆柱形壳体10的构造如下：中间段是薄壁圆柱型中空管101，圆柱型中空管101的两端面分别焊接了圆形薄板104、105；圆柱型中空管101的圆柱面靠近顶部位置开孔并分别焊接了管102和法兰108，法兰108的内孔1081便由此和壳体内部相通，法兰108可连接其它水处理系统管件。圆形薄板105上分别开有孔1051、1052，其中孔1051和圆柱型中空管101的内圆柱面直径相当，已便放置反应组件于壳体内；圆形薄板105上可安装密封盖106，孔1052和密封盖106的孔1062互相对应，通过螺丝连接使密封盖106固定于圆形薄板105上，使整个壳体得到密封。密封盖106上面另外设置了圆筒107，密封盖106有孔1061和圆筒107内孔1071对应，孔径相当，以安装紫外线灯管40。圆形薄板104的中央位置也开孔，同样分别焊接了管102和法兰103，法兰103的内孔1031便由此和壳体内部相通。

下面详细叙述壳体10内部反应组件的构造：

参考图3，4，在本实施例中，固定光催化泡沫金属体20的定位件302呈空心柱状，该空心柱固定在薄板301上，通过紫外线灯管的通孔3012设置在空心柱的投影中央，光催化泡沫金属体20套接在该空心柱上；薄板301中的通水孔3013包括两种结构形式，一种是通水孔3013设置在空心柱的外围、围绕在空心柱的周围，构成第一固定器；另一种是通水孔3013的设置在空心柱的投影范围内并且围绕在通过紫外线灯管的通孔3012的周围，构成第二固定器；两种不同结构形式的薄板在壳体10的内腔错层排列，使水流呈曲线流动或“S”形流动。壳体10内部从下到上分别错层设置了第一固定器、第二固定器。其中：第一固定器30由圆形薄板301和光催化泡沫金属的定位零件圆柱型网筒302组成；圆形薄板301上按一定角度和中心距设置了若干定位孔3011、紫外线灯通过孔3012和通水孔3013；其中定位孔3011通过安置长条杆50用来固定整个固定器在壳体10内部的位置；紫外线灯通过孔3012用来通过紫外线灯管，通水孔3013用来让水通过。圆柱型网筒302安置在圆形薄板301上，且其中心线和孔3012对齐，光催化泡沫金属20套接于圆柱型网筒302上，包围紫外线灯管，可接受紫外线的充分照射。圆柱型网筒302由圆环3021和钢条3022焊接而成，在本实施例中，壳体10内设置至少五层固定器30，每个固定器设置了三个圆柱型网筒302，可安置三个光催化泡沫金属20。本实话例安装了三个紫外线灯。

特别说明，在本实施例中，光催化泡沫金属20是一个薄壁圆筒，它是一种复合了光催化材料的泡沫金属(铜、镍、铁、锌、铝等)，具有杀灭微生物、分解有机物、杀灭藻类等作用。

再参照图4，第二固定器和第一固定器的组件大致相同。需要特别说明的是，第一固定器的圆形薄板301的水孔3013和第二固定器圆形薄板401的水孔4013的位置不同。孔3013在圆柱型网筒302的外面，而孔4013在圆柱型网筒302的里面。

在本实施例中，第一固定器和第二固定器，安装光催化泡沫金属20后，第二固定器放置于第一固定器的上面。圆形薄板301上的圆柱型网筒302的上端面和第二固定器的圆形薄板401下表面紧密配合，并由此共同组成一组反应组件。网筒302的轴向长度略大于光催化泡沫金属20，以保护光催化泡沫金属20组装后不被压缩变形。反应组件可根据实际使用情况设置一组或多组。

各组反应组件通过长条杆50及其配件和按一定距离轴向安置于壳体10内部。需要特别说明的是：灯管外径和孔3012、4012的内径相当；固定器的圆形薄板301，401的外径和圆柱型中空管101的内壁直径相当，使这些地方紧密配合，水不易流过。

本实施例的工作原理：

本水处理装置工作时，循环水从孔1031进入圆柱型壳体10内部，由于上述器件的特殊连接关系，水在壳体的圆形薄板104和第一固定器30的圆形薄板301间隔组成的空间14稍作缓冲后，经第一固定器的圆形薄板301的孔3013流进圆形薄板301和第二固定器的圆形薄板401间隔组成的空间15，由此第一次流过光催化泡沫金属20，再而流经圆形薄板401的孔4013又进入下一个空间16，第二次流过光催化泡沫金属20。如此继续通过其它剩下反应组件，从孔1081流出。循环水在内部走S型路线，多次流经光催化泡沫金属，使循环水得到完全反应处理。

光催化泡沫金属20在紫外线光催化下，发生一系列强氧化反应，可分解循环水中氨、醛、苯等有机物，氮氧化物，硫化物，并能有效杀菌，灭藻，使循环水得到快速高效消毒和净化。本装置采用的光催化泡沫金属20具有自洁功能，可以对附着其上的污垢自行分解，可长期工作而无需清洗维护。

本发明的其他实施例中：

壳体10的形状可以呈空心椭圆柱形、空心三棱柱形、空心四棱柱形、空心六棱柱形或其他空心多边柱形；与之对应，固定器30的薄板301可以呈圆柱型、椭圆柱形、三棱柱形、四棱柱形、六棱柱形或其他多边柱形。固定光催化泡沫金属体20的定位件302可以呈空心圆柱型、空心椭圆柱形、空心三棱柱形、空心四棱柱形、空心六棱柱形或其他空心多边柱形，光催化泡沫金体的的形状与定位件302的形状吻合。

Claims (9)

1.一种光催化水处理装置，包括壳体（10）和紫外线灯管，其特征是：

1）壳体（10）的内腔设有若干个光催化泡沫金属体（20）和若干个固定器，该固定器在壳体（10）的内腔中分层设置、使壳体的内腔形成分层结构，每层固定器中至少安装一个光催化泡沫金属体（20），在安装光催化泡沫金属体（20）处设有通过紫外线灯管的通孔，在所述通过紫外线灯管的通孔的周围设多个通水孔；紫外线灯管从壳体（10）的一端进入并穿过位于壳体（10）内腔的全部光催化泡沫金属体（20）；壳体（10）的底部设有进水口，壳体（10）的上部侧壁或顶端面设有出水口；

2）固定器（30）包括一薄板（301）和固定光催化泡沫金属的定位件（302）；该定位件（302）固定在薄板（301）上，光催化泡沫金属体（20）套接在该定位件（302）上；在薄板（301）上设置若干个可让紫外线灯管通过的通孔（3012）和多个通水孔（3013）；薄板（301）的大小和形状与壳体（1）的内腔吻合，薄板（301）通过定位组件固定在壳体（10）的内腔，或者将薄板（301）的边沿与壳体（10）的内腔壁密封连接或固定连接；

3）固定光催化泡沫金属体（20）的定位件（302）呈空心柱状，该空心柱固定在薄板（301）上，通过紫外线灯管的通孔（3012）设置在空心柱的投影中央，光催化泡沫金属体（20）套接在该空心柱上；薄板（301）中的通水孔（3013）包括两种结构形式，一种是通水孔（3013）设置在空心柱的外围、围绕在空心柱的周围，构成第一固定器；另一种是通水孔（3013）的设置在空心柱的投影范围内并且围绕在通过紫外线灯管的通孔（3012）的周围，构成第二固定器；两种不同结构形式的薄板在壳体（10）的内腔错层排列，构成曲线形水流通道。

2.根据权利要求1所述的一种光催化水处理装置，其特征是：所述水流通道为“S”形水流通道。

3.根据权利要求1所述的一种光催化水处理装置，其特征是：壳体（10）的顶部设有连通内腔的灯管放置孔（1071）；固定器和紫外线灯管通过连接固定组件安置于壳体的空腔中。

4.根据权利要求1所述的一种光催化水处理装置，其特征是：定位组件由长螺杆（50）、螺丝和螺母构成。

5.根据权利要求1所述的一种光催化水处理装置，其特征是：壳体（10）的形状呈空心的圆柱型、空心椭圆柱形或空心多边柱形；与之对应，固定器（30）的薄板（301）呈圆柱型、椭圆柱形、或多边柱形。

6.根据权利要求1所述的一种光催化水处理装置，其特征是：壳体（10）的形状呈空心三棱柱形、空心四棱柱形或空心六棱柱形，与之对应，固定器（30）的薄板（301）呈三棱柱形、四棱柱形或六棱柱形。

7.根据权利要求1所述的一种光催化水处理装置，其特征是：固定光催化泡沫金属体（20）的定位件（302）呈空心圆柱型、空心椭圆柱形或空心多边柱形，光催化泡沫金属体（20）的形状与定位件（302）的形状吻合。

8.根据权利要求1所述的一种光催化水处理装置，其特征是：固定光催化泡沫金属体（20）的定位件（302）呈空心三棱柱形、空心四棱柱形或空心六棱柱形。

9.根据权利要求1所述的一种光催化水处理装置，其特征是：壳体（10）的顶端设有易装拆式密封盖（106）。

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