[發明專利]一種低阻力明渠式光催化水處理設備

有效

• 申請號: 201110434855.1
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102502919A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 高冠勇;潘華耿
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區都圍科技環保工程有限公司
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/72
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 劉孟斌

技術領域

本發明涉及一種使用光催化技術對水體進行消毒處理并安裝于明渠渠道的光催化水處理設備，屬于環境資源保護領域。

背景技術

為了保護人類的生命健康，保護好水環境，我國先后出臺實施多個水質標準，特別是《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB?l8918-2002)、《城市污水再生利用?景觀環境用水水質》（GB/T?18921-2002）、《城市污水再生利用?工業用水水質》（GB/T19923-2005）都將糞大腸菌群列為基本控制項目，并且對糞大腸菌群最高允許排放濃度作出了新的規定。隨著人口增長和工業化進程加快，我國的水資源也日趨緊張，污水的再生利用是解決我國目前水資源緊缺的重要途徑之一，而其中的凈化消毒是污水再生利用處理過程中不可缺少的重要環節。

目前污水凈化消毒的主要方法可分為兩大類，即化學消毒法和物理消毒法；化學消毒法有加氯消毒和臭氧消毒等。氯消毒因其成本低廉、運行管理簡單且對致病微生物有廣泛的滅活特性，在目前污水消毒處理應用中仍處于主導地位；但由于氯消毒會產生大量的三氯甲烷等消毒副產物，且排放的污水中含有余氯對環境會造成一定的破壞，氯的儲存和運輸也存在一定的危險性，近年來逐漸被新的消毒方法所替代，如二氧化氯等，但二氧化氯消毒方法設備復雜，操作管理要求高，制備的二氧化氯在消毒過程中利用率低（約20%），因而成本較高，僅僅適合于較小規模的污水處理廠。物理消毒法則有紫外線消毒等，紫外線消毒技術是一種較新的消毒方法，消毒過程不加入任何藥劑，不會對水體造成二次污染，具有殺菌迅速、占地面積小和易于控制等優點，近年來在國內得到迅速應用。

光催化水處理消毒技術是近年迅速發展的新技術，其光催化反應原理為：光催化材料TiO₂（二氧化鈦）在紫外燈的照射下，可以產生游離電子及空穴，利用空穴的氧化和電子的還原能力，和周邊的H₂O、O₂發生反應，產生氧化能力極強的自由基（活性羥基、超氧根離子、-COOH、H₂O₂等），這些自由基可輕易破壞細菌的細胞膜，使細胞質流失，進而將細胞氧化，直接殺死細菌；而這種特殊的光觸媒材料只起催化反應，本身的性質在反應前后不會發生變化，也沒有任何損耗，因此光催化消毒技術是一種綠色環保的水處理技術，是未來的發展方向。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術的不足，提出一種使用光催化技術的明渠式水處理設備。設備具有較低的流體阻力，較高的消毒處理效果。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種低阻力明渠式光催化水處理設備，其特征是，設備主要包含光催化網單元和紫外燈單元，二者均和水流方向平行放置并分別以矩形陣列形式間隔組合，安裝于明渠渠道中。

所述光催化網單元由框架和安裝在框架內的光催化網組成。本發明結構設計的特別之處在于，所述框架頂部設置有支撐架，框架的兩側邊部和支撐架的兩側邊部為偏置設計，即是框架兩側邊部相對支撐架的兩側邊部縮進或凸出一個距離。支撐架的兩側邊部設計有掛鉤，頂部設計有提手，方便安裝和維護時用。

所述光催化網由多個小單元光催化網和保護套組成。所有小單元光催化網緊密拼接在一起組成一個平面，固定在保護套內；小單元光催化網根據需要可單獨設置一個保護套，增加其結構強度，并提高產品使用靈活性。

作為更進一步的改進，所述的光催化網，是三維泡沫金屬網狀結構，孔隙率>90%，具有厚度小，比表面積大，光催化材料（二氧化鈦）負載率高的特點。該結構特征既保證了良好的流體通透性，有效減小了流體阻力，同時大幅擴大和紫外線、流體的接觸面積，具有極高的光催化效率，能獲得更好的處理效果。

所述紫外燈單元由框架、內部安裝有紫外燈的石英玻璃套管以及密封件組成。石英玻璃套管一端封閉而另一端開口，密封件連接在石英玻璃套管其中開口一端，以密封石英玻璃套管與框架的連接端，防止水進入石英玻璃套管內部。

所述框架上沿垂直方向設置有一個或多個石英玻璃套管。當設置多個石英玻璃套管時，框架后側邊部件在任意上下相鄰的兩個石英玻璃套管之間設置有排水通孔，其作用是減小設備末端面的出水阻力，方便流體快速通過。

所述紫外燈單元框架前側邊部件下端設有斜面，其作用是減小設備前面的進水阻力。

所述紫外燈單元框架頂端設置有支撐架，支撐架的兩側邊部和頂部分別設計有安裝延伸部和提手，方便安裝和維護時用；支撐架的頂部還設有電纜出線安裝部。