[實用新型]一種飲用水凈化裝置

有效

• 申請號: 201120371328.6
• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號: CN202272797U
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 史載鋒;林小明;張蘇敏;張瓊梅;何文英;張小朋
• 申請（專利權）人: 海南師范大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F1/30;C02F1/32;C02F1/28;C02F1/44
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲

技術領域

本實用新型涉及水源凈化，利用光催化技術和無機膜過濾技術來凈化飲用水，具體為一種集成光催化和無機膜過濾技術的飲用水凈化裝置。

背景技術

在飲用水處理方面，目前現有設備多是采用吸附的方法去除水中微量有機物，存在吸附平衡和飽和的限制，致使有機物去除不徹底。懸浮物過濾多采用棉質或有機膜濾芯，雖然可以取得較好的功率效果，但是機械強度和耐腐蝕性受限制，而且不能夠起到滅菌的目的。滅菌措施多采用紫外燈滅菌，在無催化劑作用的情況下，該種方式滅菌效果不徹底，存在細菌光復活的現象。

光催化降解水中有機污染物是一項新興的頗有發展前任的廢水處理技術，但目前的光催化技術多采用顆粒狀或纖維狀催化劑，采用的是TiO₂顆粒，由于TiO₂顆粒難以回收，存在對飲用水造成二次污染的可能，存在催化劑分離的問題。

中國專利CN02115309.4《家庭式光催化飲用水凈化裝置》，它包括流速控制器、初級處理裝置、光催化處理裝置和儲水器；光催化處理裝置為立罐式結構，它包括紫外光源及其玻璃管護套、內壁涂有光催化薄膜的普通玻璃管等；該實用新型的優點是采用了光催化膜反應處理技術。缺點是用于過濾懸浮物的濾芯在使用一段時間后需要更換，使用壽命受限制。

發明內容

本實用新型要解決的問題是：現有的飲用水凈化裝置采用有機膜過濾，有機膜機械強度和耐腐蝕性受限制，不易清洗，需要經常更換，而且不能滅菌；采用紫外燈滅菌在無催化劑作用的情況下效果不徹底，存在細菌光復活的現象；采用光催化膜反應滅菌的凈化裝置大都存在催化劑分離的問題，或是使用壽命受限制。

本實用新型的技術方案為：一種飲用水凈化裝置，包括活性炭過濾組件和光催化無機膜組件，活性炭過濾組件和光催化無機膜組件依次連接，水流從活性炭過濾組件流入，從光催化無機膜組件流出飲用凈化水，所述光催化無機膜組件的結構為：在多孔陶瓷管的內壁上附著微孔光催化劑薄膜，所述光催化劑薄膜為TiO₂薄膜，平均膜孔徑小于1μm，光催化劑薄膜與多孔陶瓷管壁形成徑向滲透水流通路，在多孔陶瓷管外套接不銹鋼管，不銹鋼管兩端用法蘭密封，多孔陶瓷管的兩端采用密封圈與不銹鋼管隔絕，光催化的光源置于多孔陶瓷管的軸心位置，光源外套有石英套管；多孔陶瓷管為立式結構，水流由底部的進水口，經分布器均勻進入多孔陶瓷管，再經微孔光催化劑薄膜的徑向滲透水流通路滲透到多孔陶瓷管與不銹鋼管之間的空間，然后經由設置在不銹鋼管上的出水口流出引用凈化水。

????光催化無機膜組件中，多孔陶瓷管頂部設有出水口，未經無機膜過濾的水由多孔陶瓷管頂部流出，出水口設有水量控制閥門。

所述光催化劑薄膜材料包括TiO₂、摻雜型TiO₂，光源為功率小于15W的紫外燈或輻射光譜含小于400nm的電致發光光源；活性炭過濾組件的活性炭為粒徑大于1μm的顆粒。

本實用新型提供了一種聯合使用活性炭吸附、無機膜過濾和TiO₂光催化高效滅菌和去除微量有機物的飲用水凈化裝置，該裝置適用于自來水深度凈化，制備可供直接飲用的凈水。本實用新型由二部分構成，活性炭過濾組件為預處理部分，用于去除自來水中的部分有機物和余氯，集成了光催化反應和膜過濾的光催化無機膜組件為深度處理部分：在紫外光和微孔光催化無機膜的作用下，既可達到快速滅菌、降解余氯以及殘留有機物的效果，又同時可以進行深度過濾處理。自來水經過以上二部分的作用，可以直接飲用。

本實用新型采用了無機膜代替常用的棉質或有機膜濾芯，以錯流過濾的方式去除懸浮物，并且水流方向為豎直設置，自來水經活性炭吸附后，經光催化處理并由無機膜過濾，未經過濾的水，沿多孔陶瓷管構成的水流通路直接流出作為洗潔用水，同時該過程可以起到沖洗多孔陶瓷管內壁沉積物的作用，該部分水量可由設置的水量控制閥門控制，使用較大水量能提高軸向流速，達到沖洗多孔陶瓷管內壁所附膜的表面污染物的目的，從而避免長期使用過程中濾芯的更換。

本實用新型將無機膜過濾和光催化反應集為一體，在無機膜表面滅菌的同時進行過濾，合并水凈化的處理單元，縮小了整體裝置的體積，提高了處理效率。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型裝置的光催化無機膜組件結構圖。

具體實施方式