[實用新型]凈化水質用光催化網

有效

• 申請號: 201920044998.3
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN209530885U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 韓墨菲;岳明召;范國輝;王曉磊;連亞欣;姚春梅
• 申請（專利權）人: 北京中環嘉誠環境工程有限公司
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J35/02;C02F1/32
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 湯小東

本實用新型涉及水質凈化材料，特別是指凈化水質用光催化網。凈化水質用光催化網由以金屬鋁或鋁合金為材質的網板，均布于網板表面的氧化膜層，附著于氧化膜層外表面的光催化劑鍍層組成。本實用新型解決了現有技術中光催化層穩定性差、制作成本高等技術問題。具有光催化性能及機械強度好、鍍膜附著牢固、制作成本低等優點。

技術領域

本實用新型涉及水質凈化材料，特別是指凈化水質用光催化網。

背景技術

自2015年國家《水污染防治行動計劃》(以下簡稱《水十條》)頒布后水環境治理逐漸受到更多的重視，其中尤其是黑臭水體治理方面依然面臨嚴峻的局勢。根據2017年調查顯示，全國地表水國控斷面中仍有8.3％為劣V類。根據《水十條》的要求，到2030年，全國七大重點流域水質優良比例總體達到75％以上，城市建成區黑臭水體總體得到消除，城市集中式飲用水水源水質達到或優于Ⅲ類比例總體為95％左右。

目前水體治理的方式主要有物理法、化學法及生物法。具體治理手段包括但不限于藥劑治理、人工增氧、菌劑投加、生態修復等。其中藥劑治理引入了二次污染，不利于環境修復；人工增氧的手段通常能耗較高，且多數河道所處的區域電力連接不便，采用太陽能等能源的曝氣方式又無法滿足增氧需求；菌劑投加成本較高；生態修復雖然成本較低，但通常所需時間較長，需要人工維護且生物容易受到環境及溫度的影響，尤其在冬季會面臨治理效率降低的問題。根據許多發達國家的經驗表明，水環境從治理到改善需要30年左右的持續治理(德國萊茵河30年，日本琵琶湖35年)。因此水環境的改善不僅需要治理，更需要維護，光催化技術是一種很好的治理和維護手段。

光催化技術近年來在學術界及工程界都越來越受到人們的關注，在研究報道中出現了種類繁多的光催化材料，有些雖具備良好的催化效果，但是因為材料成本及制作工藝等因素大多數尚處于實驗階段。光催化技術主要是利用光能來產生催化作用，使周圍的氧氣及水分子激發成極具氧化力的自由基，光催化幾乎可分解所有對人體和環境有害的有機物質及部分無機物質，最終產物是二氧化碳和水等無害物質，不造成資源浪費與附加污染形成。光催化劑具有安全性和持久性的特征，由于其本身并不參與化學反應，因此它的作用效果相對持久。在實際應用中光催化技術通常有兩種應用方向：一是應用于空氣凈化領域，比如進行氣體中VOCs等有害物質的去除；二是應用在水質凈化領域，比如進行水中有機物的降解等。在水處理中的應用由于其穩定性和催化劑流失的問題大多尚處于研發階段。光催化氧化技術應用在處理黑臭水體有以下優勢：1、系統無動力裝置，運行費用低；2、施工及維護簡便；3、可短時間快速布置于大面積水域；4、系統啟動速度快，7-15天能使水質發生明顯變化；5、耐污、耐候性強，使用壽命長，不受季節變化的影響。根據現有文獻報道，光催化技術優劣的評價應當從以下方面進行：催化性效率、材料成本、穩定性、機械強度等。

目前應用在水處理中的光催化網一是采用以聚丙烯材料為基材、采用多層鍍膜法制作，具有材料便宜易得的優點，缺點是機械強度較差，由于材質較輕安裝時需要浮球和固定桿，且多層鍍膜法容易造成材質之間的不穩定甚至脫落，對環境產生二次污染。二是采取混合法制作的以聚丙烯材料為基材的光催化網，相比負載法而言鍍膜層不易脫落，缺點是光催化劑的利用率不高，混合在基材內部的光催化劑無法發揮作用，造成一定的浪費。

申請人所檢索的專利文獻包括：

1、申請號為201510685734.2發明專利申請中公布了一種光催化網及其制造方法，其優點在于采用輕質金屬網，機械強度比較高，采用粘合劑將光催化涂層附著在金屬網上。然而涂覆的方式很難負載均勻，會影響效率，且容易受到環境的影響，因此不適合用于水質凈化。另外，通過粘合劑來附著容易使涂層較厚，造成脫落，因此不適合進行大規模生產。

2、申請號為201610844919.8發明專利申請中公布了一種鈦基摻雜型二氧化鈦光催化網及其制造方法。其優點在于鈦基網強度高，微弧氧化技術可以很好的保證光催化網本身不被腐蝕。然而缺點是加工過程復雜，且鈦基網成本較高，不利于擴大化生產。