[實用新型]一種可見光催化的水處理浮體裝置

有效

• 申請號: 201220190970.9
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN202625889U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 張哲娟;孫卓;潘麗坤;張訚懌
• 申請（專利權）人: 蘇州晶能科技有限公司;華東師范大學
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司 32232
• 代理人: 傅靖

技術領域

本實用新型涉及一種可見光催化的水處理裝置，具體涉及一種利用輔助電源和LED光源相結合的全天候可見光催化水處理凈化裝置。?

背景技術

??隨著社會經濟的高速發展和城市化建設的加速，我們生活的環境水污染問題也日益嚴重。污水的處理再利用和空氣中有害物質的去除等問題，引起了各國政府和人們的高度重視。光催化是興起于上世紀70?年代的一種污染物去除工藝，該工藝具有反應條件溫和、操作簡單、適用范圍廣等特點，已經廣泛應用于天然難降解有機物，或染料、有機鹵化物和其他人工合成的難降解的污染物。?

目前，已開發了多種類型的光光催化反應器，其中大多數反應器都采用TiO₂作為光催化材料，光源為太陽光或紫外光燈。TiO₂主要以兩種形態存在，一種是以粉末懸浮于溶液中；另一種是被固定于不銹鋼絲網或玻璃纖維網或玻璃片等載體上，這些載體再被固定在反應器中。無論是以上那種形態，該類的光催化水處理裝置主要是利用了TiO₂在紫外光作用下，因TiO2能帶結構與紫外光匹配而吸收光子并產生電子，從而分解污染物質。該方法存在一定的應用局限性，一方面太陽光輻射到地面的紫外光部分僅占總光輻射的4%左右，使得太陽能的利用率很低。?

傳統TiO₂基體的光催化裝置一般只能利用波長在420nm以下的光去除有機污染物，若要實現全天候的光催化功能，晚上則需采用紫外熒光燈進行輻照。紫外熒光燈通常壽命較短且功耗較大，若采用太陽能電池板供電，系統配置功率較大，成本較高。另一方面，紫外熒光燈易碎易損帶有汞污染，因此不是最佳的光催化方案。雖然也有采用如專利CN201907987U?，CN201640592U所屬的LED紫外燈陣列作為光源減小功耗的裝置，長期使用雖然可以起到連續光催化分解作用，但因紫外LED光源的發光效率較低，且成本很高，不易于規模化應用。?

近年來，為了充分利用太陽光，許多研究者通過對TiO₂進行非金屬離子N?等摻雜或低能帶半導體CdS?等耦合改性，擴展其對可見光的響應范圍。有效的激發光源在半導體光催化技術中起著至關重要的作用。目前，研究者一般采用高壓汞燈和金鹵燈做作為激發光源，如專利（CN1107650C、CN1305561C、15?CN1587085、CN1403384）等均采用傳統的汞氣體等離子體燈，它們存在著體積大、易碎、結構復雜，自身發熱量大、能耗大、光源使用壽命短等缺點，且廢棄后易造成環境污染。LED?光源作為一種新型的光源，具有長壽命、節能、環保、微型化，且波長易調等優點，為光催化技術在環境科學領域的實際應用帶來了可能性。專利（CN101776588A）公開了一種低能耗高穩定液相LED?光催化反應系統，該系統采用特定波長為254，310，365，400，430，450，500，530，600，700?nm?等單色紫外或可見光的LED?燈，功率可調，熱輻射較小，克服了傳統氙燈容易發熱的缺點。但該專利設計的系統采用的光源是某一定值波長的LED?燈，光譜窄，光通量小，應用在光催化時總的效率較低。?

鑒于以上利用傳統紫外光（汞燈）或定波長（LED）凈化機理的弊端，一種可以全天候利用LED光源的低成本提高水凈化效率的水處理裝置亟待出現。?

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型公開了一種利用連續波長的全天候可見光催化的水處理浮體裝置，并將太陽能電池與低功耗的LED光源相結合，可實現全天候連續凈化的水處理功能。?

本實用新型的技術方案如下：?

本實用新型公開了一種可見光催化的水處理浮體裝置，包括基體和設置于所述基體上的光催化反應模組與輔助光源，所述輔助光源包括LED照明光源組和電源裝置。

優選的，所述電源裝置由太陽能光伏電池、油氣發電機、水力發電機、風能發電機或固定電網一種或數種的組合和蓄電池電連接組合而成。?

優選的，所述基體上表面有窗口，所述窗口下方安裝所述光催化模組，所述模組下方和/或側面或縱軸方向安裝有所述LED照明光源組。?

優選的，所述窗口上覆蓋有透光板。?

優選的，所述基體通過浮力載體浮于水面，所述基體周圍至少設置一個所述浮力載體。?

優選的，所述基體通過浮力載體浮于水面，所述浮力載體周圍至少設置一個所述可見光催化的水處理浮體裝置。?

優選的，所述基體下方兩側有過濾網板。?

優選的，所述光催化反應模組由基板和固定于所述基板兩面的光催化基片組成。?