CN1268559C - 家庭式光催化饮用水净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新颖的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9及其玻璃管护套2、内壁涂有光催化薄膜的普通玻璃管3、外套1、中间为下凹结构的上盖10和中间为上凹结构的下盖16、进水管4、导水管6、出水口5、排污管18、脚架17等；本发明的优点是：不需要加氧泵，可以杜绝空气中的细菌、有机物进入水中，处理时间短，效果好，可连续处理。

Description

家庭式光催化饮用水净化装置

技术领域

本发明涉及一种新颖的家庭式光催化饮用水挣化装置，尤其涉及一种无加氧泵的可连续处理的饮用水深度挣化装置。

背景技术

我国自来水消毒大多采用氯气作为氧化剂，也有一部分采用臭氧作为氧化剂。氯气消毒可以杀菌、使有机物部分氧化分解，但也存在致命的缺点。氯气往往与有机物形成更有毒性的中间产物，如三氯甲烷、氯乙烷、四氯化碳等几百种含氯有机物，这些有机物大多为优先控制污染物，具有强烈的致癌性、致畸性、致突变性，对消费者的身体健康造成极大危害、损害人体器官。臭氧消毒比氯气消毒安全得多，但也会形成一些有毒性的中间产物。因此，自来水必须进行深度处理才能安全饮用。

自来水深度处理的方法主要有：活性炭吸附法、高分子滤芯过滤法等。这些方法可以将自来水中的悬浮物、无机离子、部分有机物特别是大分子有机物去除；但对三氯甲烷、氯乙烷、四氯化碳等小分子有机物去除效率低。而且需要经常更换滤芯。

光催化法可以将水中的有机物无选择性地彻底氧化分解，且光催化薄膜使用寿命长，再生方便。因此，光催化法已成为一种新型的饮用水深度处理技术。中国实用新型专利95244568公开了一种固定膜光催化氧化水质深度净化器，中国实用新型专利96251030公开了一种光催化水质处理器。这些专利有一些共同的特点：(1)使用加氧泵鼓入空气的方式补充氧气；(2)处理时间比较长，一般要30-60分钟才能达到净化要求。我们的实验发现，加氧泵在鼓入空气的同时，也将空气中的细菌、有机物带入水中，造成挣化效果下降，难以保证出水质量。处理时间过长，造成净化器的实用性下降，在启动净化器的同时，人们期待饮用卫生的水，等待时间过长，一方面造成水的浪费，另一方面，不合乎实际应用要求。

发明的内容

本发明的目的是提供一种不需要加氧泵的，处理时间短、效果好、可连续处理的家庭式光催化饮用水净化装置。

本发明的技术方案在于：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，选自活性炭过滤器、高分子滤芯过滤器或其它合乎卫生标准的水质过滤器或吸附器，去除自来水中的悬浮物与部分非水溶性有机物；

光催化处理装置，将水中的有机物无选择性地彻底氧化分解，杀菌，和储水器；

其特征是光催化处理装置为立罐式结构，包括紫外光源及其玻璃管护套、内壁涂有光催化薄膜的普通玻璃管、外套(中间外壳)、中间为下凹结构的上盖(上部外壳)和中间为上凹结构的下盖(下部外壳)、进水管、导水管、出水口、排污管、脚架；紫外光源位于系统的中央，通过上、下盖中间开孔的胶塞固定；其外层为石英玻璃或光学玻璃管护套，将水与灯管分开；玻璃管护套与普通玻璃管内壁光催化薄膜之间为水挣化区；玻璃管护套2与普通玻璃管3之间的上下端各有一个密封橡胶圈，进水管从下密封胶圈进入，导水管从上密封胶圈导出，水净化后储存在普通玻璃管和外套(外壳)之间的夹层即储水器中；上盖或下盖与外套通过法兰、密封橡胶圈和螺栓进行固定；出水口和排污管分别安装在下盖的侧面和下面。

本发明所说的初级处理装置优选活性炭过滤器。

本发明所说的光催化水处理装置通过调节玻璃护套与光催化薄膜之间的距离L值来控制处理速率与处理效果，L值为2-20毫米，优选值为5-15毫米。

本发明所说的光催化水处理装置的紫外光源选自不产生臭氧的235.7纳米的UV-B光源，或365.0纳米的UV-A光源。优选采用UV-A光源。

本发明所说的光催化水处理装置的光催化薄膜的光催化剂选自二氧化钛、改性二氧化钛或其它无毒光催化剂的一种或它们的结合。本发明优选为二氧化钛。催化处理系统的运行速率由进水速率控制，进水速率由流速控制器来控制，一般控制流速使水在挣化区的停留时间为2-10分钟。

本发明所说的光催化水处理装置的外套及上下盖选自不锈钢、无毒塑料或钢化玻璃。外套与光催化薄膜之间的储水层容积为0.5升-2升，优选为1升。

本发明处理的自来水经过初级处理系统后，从光催化处理装置的底部进水管进入光催化处理装置，在紫外光的作用下，光催化薄膜将水中的有机物无选择性地彻底氧化分解和杀菌，待处理水从底部缓慢上流，控制流速使水在挣化区的停留时间为2-10分钟，流至顶部时即可以达到处理效果，然后由导水管导入储水器，打开处理系统出水口就可以取水饮用。

本发明的优点是：

(1)本发明不需要加氧泵，可以杜绝空气中的细菌、有机物进入水中，处理效果稳定。

(2)本发明通过控制玻璃管护套与光催化薄膜之间的距离L来控制处理效果和处理时间，效果好，处理时间短，可连续处理，光催化薄膜催化剂固定量小，吸附有机物容量也小，通过控制适当的进水量可以使有机物的吸附量与处理量达到平衡，保证出水质量的稳定。

图面说明

图1为家庭式光催化饮用水挣化装置流程图。

图2为光催化处理装置结构示意(剖视)图。

具体的实施方式

下面结合附图和具体实施方式进一步说明本发明，但不应该构成对本发明的限制。

实施例1

家庭式光催化饮用水净化装置流程图如图1，其中流速控制器为普通的自来水开关或水龙头，初级处理装置为活性炭过滤器，光催化处理装置为立罐式结构，如图2所示，它包括紫外光源9及其玻璃管护套2、内壁涂有光催化薄膜的普通玻璃管3、外套(中间外壳)1、中间为下凹结构的上盖10(上部外壳)和中间为上凹结构的下盖16(下部外壳)、进水管4、导水管6、出水口5、排污管18、脚架17；紫外光源9位于系统的中央，通过上、下盖中间开孔的胶塞19固定；其外层为石英玻璃或光学玻璃管护套2，将水与灯管分开；玻璃管护套2与普通玻璃管3(内壁光催化薄膜)之间为水净化区8，它们之间的距离为15毫米；玻璃管护套2与普通玻璃管3之间的上下端各有一个密封橡胶圈11，进水管从下密封胶圈进入，导水管6从上密封胶圈导出，水净化后储存在普通玻璃管3和外套(外壳)1之间的夹层即储水器7中；上盖或下盖与外套通过法兰12、14、密封橡胶圈13和螺栓15进行固定；出水口5和排污管18分别安装在下盖的侧面和下面。外套(中间外壳)1、上盖10(上部外壳)和下盖16(下部外壳)选用不锈钢材料。紫外光源为20瓦、波长为365.0纳米的紫外灯。光催化剂选用二氧化钛。

自来水经过初级处理系统后，从光催化处理装置的底部进水管4缓慢进入光催化处理装置，在紫外光的作用下，光催化薄膜将水中的有机物无选择性地彻底氧化分解和杀菌，水从底部缓慢上流，控制流速使水在挣化区的停留时间为2-10分钟，然后由导水管6导入储水器7，此水经检验符合饮用水标准。

实施例2

按实施例1的结构，外壳选不锈钢材料，紫外光源为20瓦、波长为365.0纳米的紫外灯，玻璃管护套2与普通玻璃管3之间的距离为5毫米，自来水经处理后符合饮用水标准。

实施例3

按实施例1的结构，初级处理装置选用高分子滤芯过滤器，外壳选用无毒塑料材料，紫外光源为20瓦、波长为235.7纳米的紫外灯，玻璃管护套2与普通玻璃管3(内壁光催化薄膜)之间的距离为5毫米，自来水经处理后符合饮用水标准。

Claims (9)

1.一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，选自活性炭过滤器、高分子滤芯过滤器或其它合乎卫生标准的水质过滤器或吸附器，去除自来水中的悬浮物与部分非水溶性有机物；

光催化处理装置，将水中的有机物无选择性地彻底氧化分解，杀菌；

和储水器；

其特征是光催化处理装置为立罐式结构，包括紫外光源(9)及其玻璃管护套(2)、内壁涂有光催化薄膜的普通玻璃管(3)、外套(1)、中间为下凹结构的上盖(10)和中间为上凹结构的下盖(16)、进水管(4)、导水管(6)、出水口(5)、排污管(18)、脚架(17)；紫外光源(9)位于系统的中央，通过上、下盖中间开孔的胶塞(19)固定；其外层为石英玻璃或光学玻璃管护套(2)，将水与灯管分开；玻璃管护套(2)与普通玻璃管(3)内壁光催化薄膜之间为水净化区(8)；玻璃管护套(2)与普通玻璃管(3)之间的上下端各有一个密封橡胶圈(11)，进水管(4)从下密封胶圈进入，导水管(6)从上密封胶圈导出，水净化后储存在普通玻璃管(3)和外套(1)之间的夹层即储水器(7)中；上盖或下盖与外套通过法兰(12、14)、密封橡胶圈(13)和螺栓(15)进行固定；出水口(5)和排污管(18)分别安装在下盖的侧面和下面。

2.根据权利要求1中所述的一种家庭式光催化饮用水净化装置，其特征是初级处理装置为活性炭过滤器。

3.根据权利要求1或2中所述的一种家庭式光催化饮用水净化装置，其特征是玻璃护套(2)与普通玻璃管(3)内壁光催化膜之间的距离L为2-20毫米。

4.根据权利要求3中所述的一种家庭式光催化饮用水净化装置，其特征是L值为3毫米-15毫米。

5.根据权利要求1、2或4中所述的一种家庭式光催化饮用水净化装置，其特征是光催化水处理装置的紫外光源选自235.7纳米的UV-B光源，或365.0纳米的UV-A光源。

6.根据权利要求5中所述的一种家庭式光催化饮用水净化装置，其特征是光催化水处理装置的紫外光源为365.0纳米的UV-A光源。

7.根据权利要求1、2、4或6中所述的一种家庭式光催化饮用水净化装置，其特征是光催化水处理装置的光催化剂选自二氧化钛、改性二氧化钛或其它无毒光催化剂的一种或它们的结合。

8.根据权利要求7中所述的一种家庭式光催化饮用水净化装置，其特征是光催化水处理装置的光催化剂为二氧化钛。

9.根据权利要求1、2、4、6或8中所述的一种家庭式光催化饮用水净化装置，其特征是光催化水处理装置的外套及上下盖选自不锈钢、无毒塑料或钢化玻璃。

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