[實(shí)用新型]一種新型光催化凈水裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720203159.2
• 申請(qǐng)日: 2017-03-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206735979U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉毅;孟姣;黃昕玥;余宏;劉佳;劉倩妮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安培華學(xué)院
• 主分類號(hào): C02F9/08
• 分類號(hào): C02F9/08
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所61215
• 代理人: 段俊濤

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于飲用水凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型光催化凈水裝置。

背景技術(shù)

偏遠(yuǎn)地區(qū)和野外條件下日常飲用水主要來(lái)源于雨水收集、地表水和地下水，這些水源的安全性得不到保證，可能含有病原微生物、化學(xué)性污染物、重金屬和毒性物質(zhì)，直接飲用存在衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)，是造成地方病的主要原因，必須處理后才能成為飲用水。當(dāng)前的飲用水主要處理方式及其應(yīng)用的局限性綜述如有：

(1)傳統(tǒng)工藝：按照自來(lái)水處理工藝，進(jìn)行混凝、沉淀、過(guò)濾、加氯消毒，可以除去水中的濁度、懸浮物、膠體、色度、微生物等，處理效率高，適合大量供應(yīng)飲用水的應(yīng)用場(chǎng)景。但該工藝復(fù)雜，自動(dòng)化程度低，對(duì)處理場(chǎng)所要求較高，需要有專業(yè)人員進(jìn)行，不適合為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供個(gè)人飲用水的凈化需求。

(2)過(guò)濾吸附的方法：采用活性炭、多孔陶瓷、PP棉以及其他其他材料制成的過(guò)濾板，可以攔截水中的可見(jiàn)懸浮物，降低水的濁度，吸附金屬離子、有毒化合物和異味分子，可以滿足少量飲用水的凈化需求。但該技術(shù)不能殺滅水中的病原微生物，尤其是對(duì)細(xì)胞形態(tài)較少的病毒、芽孢、蟲卵等攔截和吸附的效果較差，因此經(jīng)過(guò)濾材過(guò)濾的飲用水，仍然存在病原微生物污染風(fēng)險(xiǎn)。另外，為了提高過(guò)濾效果，必然增加濾材厚度、減少濾材孔徑，這樣以來(lái)就需要提供額外動(dòng)力以產(chǎn)生足夠的壓差，還需要頻繁更換濾材，顯然不適用于山區(qū)農(nóng)村等偏遠(yuǎn)、無(wú)電源等情境的需要。

(3)反滲透(RO)凈水技術(shù)：最新出現(xiàn)的這種技術(shù)是以高于滲透壓的壓力作為推動(dòng)力，利用選擇膜只能透過(guò)水而不能透過(guò)溶質(zhì)的原理，從水體中將水分子與溶質(zhì)相分離。優(yōu)點(diǎn)是處理能力非常強(qiáng)大，RO處理過(guò)的水質(zhì)可以達(dá)到純水的級(jí)別。但RO技術(shù)對(duì)能源和耗材要求高，還需要對(duì)水源進(jìn)行預(yù)處理，適用于科研、醫(yī)藥、城市家庭等對(duì)水質(zhì)要求很高的場(chǎng)合，不適合作為偏遠(yuǎn)和野外場(chǎng)合個(gè)人應(yīng)用水來(lái)源。

綜上所述，對(duì)于廣大的偏遠(yuǎn)山區(qū)和野外作業(yè)場(chǎng)所，現(xiàn)有的水處理和凈化技術(shù)都不適用，需要提供一種不要電源、無(wú)需復(fù)雜人工干預(yù)、經(jīng)濟(jì)廉價(jià)、可持續(xù)供應(yīng)的凈水技術(shù)和裝置，為當(dāng)?shù)鼐用窈妥鳂I(yè)人員供應(yīng)安全達(dá)標(biāo)的應(yīng)用水。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型光催化凈水裝置，可將收集的雨水、地表水、地下水等來(lái)源的可疑濁水凈化為可飲用水，該裝置無(wú)需電源，充分利用風(fēng)力、太陽(yáng)光等自然條件，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的，適合為偏遠(yuǎn)地區(qū)和野外作業(yè)場(chǎng)合提供安全、廉價(jià)、連續(xù)的個(gè)人飲用水來(lái)源。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種新型光催化凈水裝置，包括風(fēng)力旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)100、過(guò)濾段200、光催化段300以及管路系統(tǒng)400，濁水經(jīng)管路系統(tǒng)400依次經(jīng)過(guò)過(guò)濾段200和光催化段300實(shí)現(xiàn)凈化，所述風(fēng)力旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)100帶動(dòng)過(guò)濾段200和光催化段300旋轉(zhuǎn)。

所述過(guò)濾段200位于光催化段300上方，濁水經(jīng)管路系統(tǒng)400先注入過(guò)濾段200的上部，通過(guò)重力作用流經(jīng)過(guò)濾段200和光催化段300，在過(guò)濾段200去除水中的混濁物、金屬離子以及有毒化合物，并消除異味；在光催化段300完成光化分解過(guò)程，去除病原微生物以及大分子有機(jī)物。

所述風(fēng)力旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)100的風(fēng)葉110為軸流型3片或4片結(jié)構(gòu)，半徑為0.6～1.0米，在軸向氣流作用下，旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸130同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)軸130外側(cè)安裝有主動(dòng)錐齒輪120，與下方安裝在過(guò)濾段200頂蓋的從動(dòng)錐齒輪160相交咬合，從而帶動(dòng)過(guò)濾段200旋轉(zhuǎn)，過(guò)濾段200轉(zhuǎn)速公式如下：

n＝r/R

其中，n為過(guò)濾段200的轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)/分鐘；r為風(fēng)葉110轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)/分鐘；R為從動(dòng)錐齒輪160齒數(shù)與主動(dòng)錐齒輪120齒數(shù)之比。取R為30，則在三級(jí)風(fēng)或以下的氣象條件下，過(guò)濾段200轉(zhuǎn)速為0.5～1轉(zhuǎn)/分鐘。

所述旋轉(zhuǎn)軸130內(nèi)側(cè)與設(shè)備的立管140通過(guò)軸承相連，允許旋轉(zhuǎn)軸130順暢轉(zhuǎn)動(dòng)，立管140從過(guò)濾段200和光催化段300穿過(guò)，立管140與過(guò)濾段200的接觸軸，加裝上旋轉(zhuǎn)密封件151和中旋轉(zhuǎn)密封件152，既保證過(guò)濾段200轉(zhuǎn)動(dòng)，又起到密封的作用；立管140與光催化段300的接觸軸，加裝下旋轉(zhuǎn)密封件153。

所述過(guò)濾段200主要包括水位指示器210、儲(chǔ)水罐220以及復(fù)合濾材層230，水位指示器210在儲(chǔ)水罐220中，用于指示水位，復(fù)合濾材層230在儲(chǔ)水罐220中，由上下兩層PP棉和中間的活性炭濾材構(gòu)成。