CN203144226U - 一种化工微污染水深度处理装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种能够将过滤、吸附、离子交换、光催化降解、杀菌消毒等，可应用于微污染水的深度处理工程中的化工微污染水深度处理装置。所述处理装置，包括依次连接的进水口、过滤填料层、混合型离子交换剂层、光催化膜组件和出水口。活性炭滤布和沸石交替层叠铺设，得到的填料同时能起到很好的过滤和吸附作用，占用的空间较小。纳米光催化剂以薄膜的形式固定在无机非金属圆锥斜面形基片上，避免了催化剂在水中流失的问题。光催化膜片由凹形膜片和凸形膜片串联组成，当水流以液态薄膜的状态自上而下依次流过每个膜片时，能够有效提高催化剂表面的紫外光强度。紫外光在灯管中以线光源的方式发射，每层膜片上都能获得的相同光强度的光。

Description

一种化工微污染水深度处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种水处理装置，具体地说是一种应用于微污染水的深度处理工程中的水处理装置。
背景技术
目前，许多生产生活废水中同时含有大量无机污染物、有机污染物，常见的水处理设施只能将废水的有害物质浓度降低，成为微污染废水，而不能将其处理成为优质水。对于那些对排放水质要求极高的环境而言，就非常有必要对微污染废水进行深度处理。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够将过滤、吸附、离子交换、光催化降解、杀菌消毒等功能集于一体，可应用于微污染水的深度处理工程中的化工微污染水深度处理装置。
本实用新型的技术方案是：一种化工微污染水深度处理装置，包括依次连接的进水口、过滤填料层、混合型离子交换剂层、光催化膜组件和出水口。
本实用新型的进一步改进包括：
所述光催化膜组件由凹形光催化膜片和凸形光催化膜片交替叠加组成。
所述光催化膜组件内部设置有石英管，所述石英管内设置有紫外线灯管。
所述光催化膜组件下部设置有空气进口，所述光催化膜组件上部设置有空气出口，所述空气进口处设置有挡水板，所述的所述空气出口处还设置有排风扇。
所述的混合型离子交换剂层、光催化膜组件之间还设置有布水腔，所述混合型离子交换剂层流出的污染水经过所述布水腔流入所述光催化膜组件。
所述的混合型离子交换剂层流出的污染水通过一导流腔流入所述的布水腔。
所述过滤填料层由活性炭滤布和沸石交替层叠而成，所述活性炭滤布呈网孔状。
所述的混合型离子交换剂层由Na型阳离子交换树脂和OH型阴离子交换树脂混合组成，二者按照摩尔比1∶1的比例均匀混合。
所述凹形光催化膜片母线与水平面的夹角为5°；所述凸形光催化膜片母线与水平面的夹角为5°。
所述凹形光催化膜片和凸形光催化膜片由基片和固定在基片上的纳米TiO2光催化剂薄膜构成。
本实用新型的技术效果是：将TiO2纳米管光催化机固定在无机非金属基片表面，以解决常规工艺中流态催化剂回收难的问题；提高紫外光的利用率，达到节能效果；满足光催化反应过程中对O2的需求量，加快光催化反应速率；有效排出光催化反应过程中产生的小分子气体，提高处理后的水质。
活性炭滤布和沸石交替层叠铺设，得到的填料同时能起到很好的过滤和吸附作用，占用的空间较小。纳米光催化剂以薄膜的形式固定在无机非金属圆锥斜面形基片上，避免了催化剂在水中流失的问题。采用无机硅溶胶做沾合剂，不会导致沾合剂被氧化损失，不影响催化剂的催化降解性能，而且牢固、稳定性好。
光催化膜片由凹形膜片和凸形膜片串联组成，当水流以液态薄膜的状态自上而下依次流过每个膜片时，能够有效提高催化剂表面的紫外光强度。
紫外光在灯管中以线光源的方式发射，每层膜片上都能获得的相同光强度的光。紫外灯管置于膜片中间，大大地提高了紫外光的利用率。
以风扇驱动空气流动的方式而非曝气方式引入净化空气，为光催化反应提供了足够的O2并驱散水中的反应产物小分子气体。这种方式能够有效提高光催化降解有机物的速率，进而提高出水水质。净化空气由风扇提供动力，经过空气滤网过滤粉尘后，从膜片的下方进入反应区，从膜片的上方流出反应区。水流在光催化膜组件空间自上而下流动的过程中，与反向流动的空气相接触，空气中的O2会溶解到水膜中去，供催化反应消耗。同时，溶解在水膜中的O2能降低水中反应过程中产生的小分子气体(如CO2)的分压，减小其溶解度，将气体产物驱散到气流中去，最后经过排风罩排出装置。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
图2为过滤填料层的结构示意图。
图3a为布水腔结构示意图主视图。
图3b为布水腔结构示意左视图。
图3c为布水腔结构示意俯视图。
图4a为凹形光催化膜片示意图主视图。
图4b为凹形光催化膜片示意图俯视图。
图5a为凸形光催化膜片示意图主视图。
图5b为凸形光催化膜片示意图俯视图。
图中：1、手动球阀，2、电动阀，3、过滤填料层，4、混合型离子交换剂层，5、导流腔，6、石英管，7、空气出口，8、排风扇，9、紫外线灯管，10、布水腔，11、光催化膜组件，12、空气滤网，13、挡水板，14、液位开关，15、净水箱，16、出水阀，21、活性炭滤布，22、沸石，31、圆周型狭缝，41、光催化剂薄膜，42、基片。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细说明。
如图1所示，本实用新型一种化工微污染水深度处理装置，包括依次连接的进水口、过滤填料层3、混合型离子交换剂层4、光催化膜组件11和出水口。所述光催化膜组件11由凹形光催化膜片和凸形光催化膜片交替叠加组成。所述光催化膜组件11内部设置有石英管6，所述石英管6内设置有紫外线灯管9，所述的石英管6对波长为254nm的紫外线有很好的透过性。所述光催化膜组件11下部设置有空气进口，所述光催化膜组件11上部设置有空气出口7，所述空气进口处设置有空气滤网12和挡水板13，所述的所述空气出口7处还设置有排风扇8。
所述的混合型离子交换剂层4、光催化膜组件11之间还设置有布水腔10，所述布水腔10如图3a-3c所示。
所述混合型离子交换剂层4流出的污染水经过所述布水腔10流入所述光催化膜组件11。所述的混合型离子交换剂层4流出的污染水通过一导流腔5流入所述的布水腔10。
如图2所示，所述过滤填料层3由活性炭滤布21和沸石22交替层叠而成，活性炭滤布21的主要材质为活性炭，滤布厚度为3mm，呈网孔状，网孔不低于60目，滤布与滤布之间铺有沸石22，单层沸石22厚度为5mm，沸石22粒径范围为250μm～300μm。
所述的混合型离子交换剂层4由Na型阳离子交换树脂和OH型阴离子交换树脂混合组成，二者按照摩尔比1∶1的比例均匀混合。
如图4，5所示，所述凹形光催化膜片和凸形光催化膜片由基片42和固定在基片42上的纳米TiO2光催化剂薄膜41构成。所述凹形光催化膜片母线与水平面的夹角为5°；所述凸形光催化膜片母线与水平面的夹角为5°。
本实用新型在使用时，将有压微污染水管道接到本发明装置的进水口上。关闭净水箱15的出水阀16，打开进水管上的电动阀2，接通紫外灯管9的电源。缓慢打开手动球阀1，让有压水流入装置。
有压微污染水在装置里的流动过程中，一些大粒径悬浮物在过滤填料层3的填料中被过滤、吸附去除，重金属阳离子、有害阴离子在混合型离子交换剂层4中发生离子交换，被置换去除。
水流通过导流腔5流入布水腔10中。所述布水腔10中的水经过下端圆周型狭缝31被均匀分配到光催化膜组件11最上层膜片的四周，向下依次流过每个膜片。在光催化膜组件11的光催化剂薄膜41表面，纳米TiO2光催化剂被吸收的紫外光激活，在O2的辅助下发生光催化反应，将水中残留的细菌、病毒、胶态有毒有害类有机物降解去除。光催化反应产生的小分子气体随着空气气流通过空气出口7排出装置。处理后的净水储存在净水箱15中。净水箱15中设置有液位开关14。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种化工微污染水深度处理装置，其特征在于，包括依次连接的进水口、过滤填料层、混合型离子交换剂层、光催化膜组件和出水口。 
2.根据权利要求1所述的一种化工微污染水深度处理装置，其特征在于，所述光催化膜组件由凹形光催化膜片和凸形光催化膜片交替叠加组成。 
3.根据权利要求1所述的一种化工微污染水深度处理装置，其特征在于，所述光催化膜组件内部设置有石英管，所述石英管内设置有紫外线灯管。 
4.根据权利要求1所述的一种化工微污染水深度处理装置，其特征在于，所述光催化膜组件下部设置有空气进口，所述光催化膜组件上部设置有空气出口，所述空气进口处设置有挡水板，所述空气出口处还设置有排风扇。 
5.根据权利要求1的所述的一种化工微污染水深度处理装置，其特征在于，所述的混合型离子交换剂层、光催化膜组件之间还设置有布水腔，所述混合型离子交换剂层流出的污染水经过所述布水腔流入所述光催化膜组件。 
6.根据权利要求5所述的一种化工微污染水深度处理装置，其特征在于，所述的混合型离子交换剂层流出的污染水通过一导流腔流入所述的布水腔。 
7.根据权利要求1的所述的一种化工微污染水深度处理装置，其特征在于，所述过滤填料层由活性炭滤布和沸石交替层叠而成，所述活性炭滤布呈网孔状。 
8.根据权利要求2的所述的一种化工微污染水深度处理装置，其特征在于，所述凹形光催化膜片母线与水平面的夹角为5°；所述凸形光催化膜片母线与水平面的夹角为5°。 
9.根据权利要求2的所述的一种化工微污染水深度处理装置，其特征在于，所述凹形光催化膜片和凸形光催化膜片由基片和固定在基片上的纳米TiO2光催化剂薄膜构成。 
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