CN204162465U - 一种基于光催化复合陶瓷分离膜的水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水处理技术领域，尤其是提供了一种基于光催化复合陶瓷分离膜的水处理装置，包括筒体、筒体上盖、进液口及过滤单元，所述过滤单元由若干管式光催化复合陶瓷分离膜环形排列而成，所述环形排列的光催化复合陶瓷分离膜固定在上花板和下花板之间，其中心位置处设置一紫外灯组件，所述紫外灯组件由上花板和下花板及设置在上花板上方的隔板固定，所述筒体内壁设置一层反光涂料层，隔板上下两侧由隔板密封，所述光催化复合陶瓷分离膜的透析口通过一出水管与设置在筒体外侧的真空泵相连。本实用新型光催化与膜分离协同作用，去污杀菌效果显著；将膜分离、光催化降解与灭菌三个单元一体化，减少了设备的制作成本及占地面积。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，特别是一种基于光催化复合陶瓷分离膜的水处理装置。
背景技术
天然水体中含有天然有机物(NOMs)和人工合成有机物(SOCs)。天然有机物大约有10-20种，在地表和地下水源水的处理过程中，有机腐殖质为最常见的天然有机污染物，用传统的氯消毒方法，水中NOMs会与过量氯反应，生成具有致癌作用的消毒副产物(DBPs)，对人体健康极为有害；人工合成有机物的主要特点是易残留、难降解，同时具有生物富集性，有很强的致癌、致畸和致突变作用，严重危害人体健康。此外，天然水体中的致病微生物(包括细菌、藻类和病毒等)也是威胁人体健康不可忽视的安全隐患。
城市污水成分十分复杂，常规的生物处理法处理时间长、设备占用面积大，对部分有机污染物难以处理，其中水中难降解有机污染物(包括多环芳烃类、杂环类、有机氰化合物、多氯联苯、农药、染料以及洗涤剂等)对人类和环境有很大危害。通过新型污染控制技术彻底破坏难降解的有机污染物，达到无害排放，一直是污水处理技术中被不断研究的重要问题。
膜分离是在压差推动力作用下进行的气相或液相分离过程，膜分离技术应用于水处理工业，使得水处理工艺流程简化，操作简便，节省投资和占地面积。陶瓷膜具备耐高温、化学稳定性好、机械强度高、抗微生物能力强和孔径分布范围窄等优点，具有更好的应用价值，其对于被分离出的污染物不能有效分解去除，需要二次处理。
光催化技术是近几十年国内外最活跃的研究热点之一，美国环境保护局(EPA)已将光催化技术列为最有前景的环保高新技术。光催化降解的基本原理是：半导体催化剂在紫外光的照射下，其价带上的电子被激发到导带上，形成电子-空穴对，在水中生成包括羟基自由基、氧自由基等活性氧物种(ROS)，从而具有强氧化还原能力。二氧化钛光催化剂因具有催化活性高、化学性质稳定、成本低、无毒的特点而被广泛研究。二氧化钛纳米结构(如纳米粒子、纳米膜、纳米管、纳米棒等)因具有优异光催化活性，更受到关注。在此结构基础上，通过对二氧化钛负载一些贵金属或者掺杂一些无机元素，可以使二氧化钛光催化剂的光催化降解污染物活性大大提高。
基于膜分离技术和光催化技术，传统水处理设备是将光催化和膜分离独立分开来进行水处理操作，一种集两者优点于一身的即将光催化与膜分离合并为一个单元操作的水处理装置亟需出现。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足,本实用新型提供了一种基于光催化复合陶瓷分离膜的水处理装置，其结构简单，且集光催化与膜分离于一体，应用前景广泛。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于光催化复合陶瓷分离膜的水处理装置，包括筒体、筒体上盖、进液口及过滤单元，所述过滤单元由若干个膜孔孔径为900-1000nm的管式光催化复合陶瓷分离膜环形排列而成，所述环形排列的光催化复合陶瓷分离膜固定在上花板和下花板之间，其中心位置处设置一紫外灯组件，所述紫外灯组件由上花板和下花板及设置在上花板上方的隔板固定，所述筒体内壁设置一层反光涂料层，所述隔板上下两侧空间通过隔板密封，所述光催化复合陶瓷分离膜的透析口通过一出水管与设置在筒体外侧的真空泵相连。
优选的，所述紫外灯组件由紫外线灯管及石英套管组成。
优选的，所述光催化复合陶瓷分离膜是由多孔陶瓷管作为基体，其外表周面复合有一层羟基磷灰石多孔膜层和一层载银二氧化钛光催化多孔膜层。
优选的，所述下花板上还设置有若干曝气头，所述曝气头通过曝气管道与设置在筒体外侧的空气压缩机相连，所述筒体一侧还设置有一排气孔。
本实用新型的积极效果：本实用新型采用了集光催化与膜分离于一体的光催化复合陶瓷分离膜，并配备了紫外灯，其结构简单，且光催化与膜分离协同作用，去污杀菌效果显著；本实用新型将膜分离、光催化降解与灭菌三个单元一体化，减少了设备的制作成本及占地面积，本实用新型结合曝气装置，在供氧的同时还起到气体搅拌的作用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的横截面结构示意图；
图3是本实用新型所述光催化复合陶瓷分离膜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
参照图1至图3，本实用新型优选实施例提供一种基于光催化复合陶瓷分离膜的水处理装置，包括筒体1、筒体上盖2、进液口3及过滤单元，所述过滤单元由若干个膜孔孔径为900-1000nm的管式光催化复合陶瓷分离膜4环形排列而成，所述环形排列的光催化复合陶瓷分离膜4固定在上花板5和下花板6之间，其中心位置处设置一紫外灯组件7，所述紫外灯组件7由紫外线灯管及石英套管组成，所述紫外灯组件7由上花板5和下花板6及设置在上花板5上方的隔板8固定，所述筒体1内壁设置一层反光涂料层14，所述隔板8上下两侧空间通过隔板8密封，，所述光催化复合陶瓷分离膜4的透析口通过一出水管9与设置在筒体1外侧的真空泵10相连。
进一步优选的实施方案，所述下花板6上还可以设置有若干曝气头11，所述曝气头11通过曝气管道12与设置在筒体1外侧的空气压缩机13相连，所述筒体1一侧还设置有一排气孔18。
如图3所示，所述光催化复合陶瓷分离膜4是由多孔陶瓷管15作为基体，其外表周面复合有一层羟基磷灰石多孔膜层16和一层载银二氧化钛光催化多孔膜层17。
本实用新型筒体由隔板分为上下两部分，打开筒体上盖时可以对紫外灯组件进行维修及更换，操作简单方便。
以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于光催化复合陶瓷分离膜的水处理装置，包括筒体、筒体上盖、进液口及过滤单元，其特征在于：所述过滤单元由若干个膜孔孔径为900-1000nm的管式光催化复合陶瓷分离膜环形排列而成，所述环形排列的光催化复合陶瓷分离膜固定在上花板和下花板之间，其中心位置处设置一紫外灯组件，所述紫外灯组件由上花板和下花板及设置在上花板上方的隔板固定，所述筒体内壁设置一层反光涂料层，所述隔板上下两侧空间通过隔板密封，所述光催化复合陶瓷分离膜的透析口通过一出水管与设置在筒体外侧的真空泵相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于光催化复合陶瓷分离膜的水处理装置，其特征在于：所述紫外灯组件由紫外线灯管及石英套管组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于光催化复合陶瓷分离膜的水处理装置，其特征在于：所述光催化复合陶瓷分离膜是由多孔陶瓷管作为基体，其外表周面复合有一层羟基磷灰石多孔膜层和一层载银二氧化钛光催化多孔膜层。
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