[發(fā)明專(zhuān)利]一種光催化殺菌裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710909254.9
• 申請(qǐng)日: 2017-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107487808A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙志偉;劉國(guó)強(qiáng);陳繼偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 萊恩創(chuàng)科（北京）科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/28
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/28;C02F1/32;C02F1/44;C02F1/52;C02F1/66
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所11399
• 代理人: 朱健,陳國(guó)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光催化殺菌裝置。

背景技術(shù)

光催化反應(yīng)器的研究與設(shè)計(jì)是光催化氧化法實(shí)用化過(guò)程中需要解決的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。最早出現(xiàn)的多相光催化反應(yīng)器是為在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行研究而設(shè)計(jì)的，其結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，操作也很方便。反應(yīng)器主體一般為一開(kāi)口敞開(kāi)的容器，并置于磁力攪拌機(jī)上，反應(yīng)液在熒光或紫外燈的照射下反應(yīng)，燈距液面的距離可調(diào)。直到現(xiàn)在仍有許多研究者用這種反應(yīng)器來(lái)評(píng)價(jià)催化劑的活性或進(jìn)行污染物降解規(guī)律的研究。

自從利用光催化反應(yīng)器在紫外光照射下發(fā)生光催化氧化反應(yīng)降解難降解有機(jī)化合物以來(lái)，許多研究者投人到此類(lèi)高級(jí)化學(xué)氧化技術(shù)的研究中，但大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用極少，最主要的問(wèn)題在于缺少合適的高效光催化反應(yīng)器。

光催化反應(yīng)體系的建立，能夠更有效地激發(fā)光催化劑的活性，提高光催化劑的效率。同時(shí)，光催化反應(yīng)體系是光催化反應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的基礎(chǔ)。因此，光催化反應(yīng)裝置的研究正越來(lái)越受到重視，成為光催化研究中的重要方面。已有的研究成果表明，多種結(jié)構(gòu)的光催化反應(yīng)體系已經(jīng)被用于光降解研究，并且取得了一定的效果，但同時(shí)也遇到了一些需要解決的問(wèn)題。這些問(wèn)題涉及光催化反應(yīng)器的各個(gè)方面，情況非常復(fù)雜，其中，催化劑的存在狀態(tài)如粉末或薄膜、反應(yīng)器的幾何形狀及尺寸和光系統(tǒng)的布置及燈管的冷卻方式等方面是需要重點(diǎn)考慮的。

當(dāng)前出現(xiàn)的用于污水處理的光催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)如下：

(1)反應(yīng)器的形式有敞口的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，也有半封閉結(jié)構(gòu)，通過(guò)曝氣方式來(lái)提供氧源；

(2)反應(yīng)器大多是圓筒形的，也有圓錐形反應(yīng)器，這種圓錐形反應(yīng)器設(shè)計(jì)了帶有機(jī)械攪拌提升裝置，從而有利于水體和催化劑的提升與分布。

(3)反應(yīng)器的主體可以是靜止的，也有設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)筒式的。靜止式反應(yīng)器一般都設(shè)有攪拌裝置，通常是磁力攪拌器以提高容器內(nèi)光催化反應(yīng)的均勻性。轉(zhuǎn)筒式光催化反應(yīng)器的主體設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)筒式，在轉(zhuǎn)筒上負(fù)載催化劑膜，通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速來(lái)改變污水和催化劑的分布，增加催化劑、反應(yīng)物和光源之間的接觸面積。

從目前出現(xiàn)的各類(lèi)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)來(lái)看，由于反應(yīng)器有各種靈活的組合方式，勢(shì)必就會(huì)有優(yōu)選的方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種光催化載體安裝與更換方便、反應(yīng)充分的光催化殺菌裝置，該裝置既可以殺滅水中細(xì)菌，還可對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化處理，并且可以根據(jù)出水口的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，通過(guò)控制器控制向水中添加適量的用于提高水質(zhì)的水質(zhì)處理添加劑。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種光催化殺菌裝置，所述裝置包括殼體，殼體上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，殼體內(nèi)設(shè)有光源，光源套裝在套管內(nèi)，套管穿過(guò)殼體，殼體內(nèi)還填充有表面附著有光觸媒的載體，殼體外部連接有控制器，進(jìn)水口處設(shè)有濾網(wǎng)層，出水口設(shè)有水質(zhì)分析儀接口，殼體上還設(shè)有水質(zhì)處理添加劑的添加口，添加口依次通過(guò)管路、總閥門(mén)、泵體、管路、分閥門(mén)與儲(chǔ)料罐連接，泵體、總閥門(mén)、分閥門(mén)分別通過(guò)執(zhí)行器件與控制器連接。

為了便于提高水的處理效率，降低能源的消耗，優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述殼體為橫向設(shè)置的筒狀結(jié)構(gòu)，添加口、進(jìn)水口和出水口分別設(shè)置在殼體的上部。

為了提高殺菌效率，降低水處理的成本，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述光源為紫外線(xiàn)燈管，紫外線(xiàn)燈管為單支，且紫外線(xiàn)燈管為H型或?yàn)閁型，紫外線(xiàn)燈管與控制器連接。

為了提高殺菌效率，降低水處理的成本，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述外線(xiàn)燈管發(fā)出紫外光的波長(zhǎng)180～380nm，外線(xiàn)燈管功率為6～50W。

為了便于載體的加工制造，提高載體附著光觸媒后對(duì)水的凈化效果，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述載體為空心或?qū)嵭牡牟Ａ颉⒖招幕驅(qū)嵭牡氖⑶颉⒉ＡЧ堋⑹⒐堋⒀趸X球、分子篩球、球狀活性炭、柱狀活性碳中的任意一種或其任意組合。

為了提高對(duì)水質(zhì)的處理效果，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述濾網(wǎng)層為逆滲透膜，、納濾膜或超濾膜，或?yàn)榛钚蕴繉印?/p>

為了便于控制添加劑的添加量、添加的時(shí)間及添加的速率，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述總閥門(mén)與分閥門(mén)均為電磁比例閥。

為了便于根據(jù)水中雜質(zhì)及污染物的實(shí)際情況，有針對(duì)性的添加水處理劑，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述儲(chǔ)料罐內(nèi)設(shè)有若干個(gè)彼此獨(dú)立的倉(cāng)室，若干個(gè)倉(cāng)室內(nèi)分別儲(chǔ)存有不同的水處理添加劑。

為了控制器與水質(zhì)分析儀便于安裝、便于操作，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述控制器與水質(zhì)分析儀分別設(shè)置在殼體的下方。