CN207192998U - 一种光催化与纳滤协同组合的净水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光催化与纳滤协同组合的净水器，所述净水器包括依次连通的第一级复合滤芯、第二级光催化滤芯、第三级纳滤滤芯和第四级活性炭滤芯；所述第一级复合滤芯的底部设有原水进口，所述第一级复合滤芯的顶部出口连通所述第二级光催化滤芯的下部进口，所述第二级光催化滤芯的上部出口连通所述第三级纳滤滤芯的上部进口，所述第三级纳滤滤芯的下部出口连通所述第四级活性炭滤芯的底部进口，所述第四级活性炭滤芯的顶部设有净水出口。本实用新型用于地下水或者自来水的净化处理，解决了地下水或自来水中微量有机物污染物(农药等)残留、余氯等氯系消毒副产物、硬度高、致病菌和重金属离子超标等问题，并改善了水的口感。
Description
技术领域
本实用新型涉及净水装置技术领域，具体涉及一种光催化与纳滤协同组合的净水器。
背景技术
光催化技术是基于以紫外光为代表的光照条件下催化剂产生光生电子或空穴使得有机物得以降解的一项技术。该技术的原理为半导体在光照下产生的光生电子或光生空穴等活性中间产物与水中的水分子或溶解氧等结合生成羟基自由基、氧负离子等强氧化基团，进而将水体中的有机物进行氧化降解的一个过程。目前在已发现的具有光催化性能的众多半导体材料中，TiO2以其光稳定性好、无毒害作用、应用条件温和、适用范围广等突出优点成为研究光催化材料热点。其能有效降解一些生化方式难以处理的有毒有害物质，如卤代烃、硝基芳烃、酚类等，并能将其完全矿化。此外，光催化技术对自来水中的余氯、消毒副产物等也有很好的去除效果。同时该技术还可以通过破坏细胞壁(膜)和遗传物质等方式彻底杀灭细菌、病毒等致病微生物。
纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。其分离机理为筛分和溶解扩散并存，同时又具有电荷排斥效应，可以有效地去除二价和多价离子、去除分子量大于200的各类物质，可部分去除单价离子和分子量低于200的物质，因此其分离性能明显优于超滤和微滤，而与反渗透膜相比具有部分去除单价离子、过程渗透压低、操作压力低、省能等优点，因此在色度、硬度和除异味等水处理领域纳滤膜技术将发挥越来越大的作用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种光催化和纳滤相结合协同净化处理，水处理效果好、出水率高、水质好的光催化与纳滤协同组合的净水器。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种光催化与纳滤协同组合的净水器，所述净水器包括依次连通的第一级复合滤芯、第二级光催化滤芯、第三级纳滤滤芯和第四级活性炭滤芯；所述第一级复合滤芯的底部设有原水进口，所述第一级复合滤芯的顶部出口连通所述第二级光催化滤芯的下部进口，所述第二级光催化滤芯的上部出口连通所述第三级纳滤滤芯的上部进口，所述第三级纳滤滤芯的下部出口连通所述第四级活性炭滤芯的底部进口，所述第四级活性炭滤芯的顶部设有净水出口。
作为改进的一种技术方案，所述第二级光催化滤芯的上部出口和所述第三级纳滤滤芯的上部进口之间设有增压泵。
作为改进的一种技术方案，所述第一级复合滤芯包括上中下设置的三级滤芯，其中上部滤芯和下部滤芯均为PP纤维滤芯；中部滤芯为活性炭滤芯。
作为改进的一种技术方案，所述第二级光催化滤芯包括壳体，所述壳体轴心位置设有紫外灯管，所述紫外灯管外部设有石英套管；所述石英套管和壳体之间形成水流通道；所述第二级光催化滤芯的下部进口和上部出口均连通所述水流通道；所述壳体内壁上负载有纳米光催化剂层。
作为进一步改进的一种技术方案，所述纳米光催化剂层为表面负载有纳米光催化剂的三维多孔金属网。
作为进一步改进的一种技术方案，所述纳米光催化剂层设在所述第二级光催化滤芯的上部进口和下部进口之间。
作为优选的一种技术方案，所述第三级纳滤滤芯的纳滤膜的过滤精度为1nm～2nm。
作为改进的一种技术方案，所述第四级活性炭滤芯中填充有椰壳活性炭。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的光催化与纳滤协同组合的净水器，所述净水器包括依次连通的第一级复合滤芯、第二级光催化滤芯、第三级纳滤滤芯和第四级活性炭滤芯；将光催化技术和纳滤技术相结合，使二者协同作用，由此克服了单项技术所存在的处理缺陷，以获得最佳的水质处理效果；其中光催化可以灭活水中的致病菌、绿藻等微生物，并对其中低含量高毒性的有机污染物、氯系消毒所带入的副产物、余氯等进行有效降解，这是其他任何一种灭菌方式所无法比拟的；纳滤膜对光催化出水进行后处理，过滤掉水中的重金属离子并降低部分硬度，与此同时还会保留足量矿物元素；纳滤滤芯则在降低进水硬度、去除重金属离子的同时保留了一定的矿物元素，使最终出水成为优异的直饮水，再加上最后一级使用椰壳活性炭的过滤，提高了净化水的口感。
本实用新型的光催化滤芯在壳体轴心位置设有紫外灯管，所述紫外灯管外部设有石英套管；所述石英套管和壳体之间形成水流通道；所述第二级光催化滤芯的上部进口和下部进口均连通所述水流通道；所述壳体内壁上负载有纳米光催化剂层；水从水流通道经过，紫外灯照射到水上，在催化剂的催化作用下进行光催化降解，保证了水流在进出水口间的无阻力流淌和紫外光线的全方位照射，同时也为催化剂提供了充足的活性反应面积。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是本实用新型光催化滤芯的结构示意图；
图中，1.第一级复合滤芯；11.原水进口；12.一级出口；13.上部滤芯；14.中部滤芯；15.下部滤芯；2.第二级光催化滤芯；21.二级进口；22.二级出口；23.壳体；24.紫外灯管；25.石英套管；26.水流通道；27.纳米光催化剂层；3.第三级纳滤滤芯；31.三级进口；32.三级出口；4.第四级活性炭滤芯；41.四级进口；42.净水出口；5.增压泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1和图2所示，一种光催化与纳滤协同组合的净水器，所述净水器包括依次连通的第一级复合滤芯1、第二级光催化滤芯2、第三级纳滤滤芯3和第四级活性炭滤芯4；所述第一级复合滤芯1的底部设有原水进口11，所述第一级复合滤芯的顶部设有一级出口12，一级出口12连通所述第二级光催化滤芯2的下部设有的二级进口21，所述第二级光催化滤芯2的上部设有的二级出口22连通所述第三级纳滤滤芯3的上部设有的三级进口31，所述第三级纳滤滤芯3的下部设有的三级出口32连通所述第四级活性炭滤芯4底部设有的四级进口41，所述第四级活性炭滤芯4的顶部设有净水出口42。所述第二级光催化滤芯的2的二级出口22和所述第三级纳滤滤芯3的三级进口31之间设有增压泵5。所述第一级复合滤芯1包括上中下设置的三级滤芯，其中上部滤芯13和下部滤芯15均为PP纤维滤芯；中部滤芯14为活性炭滤芯。第二级光催化滤芯2包括壳体23，所述壳体23轴心位置设有紫外灯管24，所述紫外灯管24外部设有石英套管25；所述石英套管25和壳体23之间形成水流通道26；所述第二级光催化滤芯2的下部二级进口21和上部二级出口22均连通所述水流通道26；所述壳体1内壁上负载有纳米光催化剂层27。
作为优选的实施方式，所述纳米光催化剂层27为表面负载有纳米光催化剂的三维多孔金属网。所述纳米光催化剂层27设在所述第二级光催化滤芯2的二级进口21和二级出口22之间。所述第三级纳滤滤芯3的纳滤膜的过滤精度为1nm～2nm。所述第四级活性炭滤芯4中填充有椰壳活性炭。
本实用新型在工作时，需要净化的原水首先进入第一级复合滤芯，会被其上下两层的PP纤维和中间的活性炭过滤、吸附掉绝大部分的泥沙、胶体等颗粒悬浮物，再经过第二级光催化滤芯时，紫外光激发催化剂产生的强氧化活性基团则将水中的微量有机污染物、消毒副产物等降解为二氧化碳、水等无毒无害的小分子物质，同时杀灭掉其中的藻类、细菌等微生物，然后通过第三级纳滤滤芯，在保留足量矿物元素的基础上去除其中的重金属离子并降低部分硬度，最后经过调节口感的第四级活性炭滤芯提升口感后排出可直饮的水体。
Claims (7)
1.一种光催化与纳滤协同组合的净水器，其特征在于：所述净水器包括依次连通的第一级复合滤芯、第二级光催化滤芯、第三级纳滤滤芯和第四级活性炭滤芯；所述第一级复合滤芯的底部设有原水进口，所述第一级复合滤芯的顶部出口连通所述第二级光催化滤芯的下部进口，所述第二级光催化滤芯的上部出口连通所述第三级纳滤滤芯的上部进口，所述第三级纳滤滤芯的下部出口连通所述第四级活性炭滤芯的底部进口，所述第四级活性炭滤芯的顶部设有净水出口；所述第二级光催化滤芯包括壳体，所述壳体轴心位置设有紫外灯管，所述紫外灯管外部设有石英套管；所述石英套管和壳体之间形成水流通道；所述第二级光催化滤芯的下部进口和上部出口均连通所述水流通道；所述壳体内壁上负载有纳米光催化剂层。
2.如权利要求1所述的光催化与纳滤协同组合的净水器，其特征在于：所述第二级光催化滤芯的上部出口和所述第三级纳滤滤芯的上部进口之间设有增压泵。
3.如权利要求1所述的光催化与纳滤协同组合的净水器，其特征在于：所述第一级复合滤芯包括上中下设置的三级滤芯，其中上部滤芯和下部滤芯均为PP纤维滤芯；中部滤芯为活性炭滤芯。
4.如权利要求1所述的光催化与纳滤协同组合的净水器，其特征在于：所述纳米光催化剂层为表面负载有纳米光催化剂的三维多孔金属网。
5.如权利要求1或4所述的光催化与纳滤协同组合的净水器，其特征在于：所述纳米光催化剂层设在所述第二级光催化滤芯的上部进口和下部进口之间。
6.如权利要求1所述的光催化与纳滤协同组合的净水器，其特征在于：所述第三级纳滤滤芯的纳滤膜的过滤精度为1nm～2nm。
7.如权利要求1所述的光催化与纳滤协同组合的净水器，其特征在于：所述第四级活性炭滤芯中填充有椰壳活性炭。
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