[發明專利]一種水能發電的納米電光催化消毒器

在審

• 申請號: 202010646965.3
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111634973A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 吳佳霖;吳兆儒
• 申請（專利權）人: 廣西碧福環保工程有限公司
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/72;F03B13/00;F03B11/00
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 吳秋霞

本發明公開了一種水能發電的納米電光催化消毒器，包括水能發電系統、消毒系統，所述水能機上設置有進水口和葉輪發電機，水從進水口進入水能機，推動葉輪發電機發電；電控系統將產生的電能提供給所述消毒系統，并將剩余的電能儲存起來；所述消毒系統與水能機之間設置有連通管，水經過水能機后通過所述連通管進入所述消毒系統；所述消毒系統還包括出水口。本發明利用自流水力推動葉輪發電機產生電能，控制紫外線燈管組對管筒內的納米級二氧化鈦觸媒涂層和鈦基復合材料的管筒加強拉桿的鈦離子進行電光催化反應，從而實現強大氧化分解作用，瞬間破壞細菌的細胞膜和凝固病毒的蛋白質載體，殺滅細菌并分解細菌、真菌釋放出的毒素，滅殺率達到99.99％。

技術領域

本發明涉及水消毒器領域，特別是一種水能發電的納米電光催化消毒器。

背景技術

傳統的二氧化氯消毒是通過氧化反應來破壞其病菌的細胞膜，是純化學反應，并且二氧化氯發生器消毒后的飲用水口感差及伴有刺鼻味，后期藥劑維護成本高，需要專業技術人員操作及源水變化大時無法控制藥劑投加量等弊端。氯消毒也會產生三氯甲烷，氯乙酸等具有潛在致癌致突變的有機副產物。

而市面上的紫外燈消毒器和臭氧發生器對菌落總群中金黃色葡萄球菌的殺菌率為80％左右，二氧化氯發生器對其細菌也要5分鐘才能殺死，殺菌效率不高，且能耗大、紫外燈管清洗不徹底，無持久殺菌能力，容易造成管網的二次污染；濁度及水中懸浮物對紫外殺菌效果有較大影響；對于某些抗紫外線的病毒需要較高的滅活劑量；殺滅的細菌有可能會光修復。由于細菌、病菌和病毒長期暴露在太陽光下面，長時間的進化過程，使得這些細菌、病菌、病毒產生對單一紫外線的抵抗力，這種抵抗力被人們定義為活化酶。活化酶存在于細菌、病菌、病毒的細胞內，一旦細菌和病菌的DNA受到損傷，這種活化酶就會發揮功效，幫助受損部分迅速恢復成原來的狀態。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種利用光催化技術和水能發電技術的納米電光催化消毒器。

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案如下：一種水能發電的納米電光催化消毒器，包括水能發電系統、消毒系統，所述水能發電系統由水能機1和電控系統3組成，所述水能機1上設置有進水口101和葉輪發電機102，水從進水口101進入水能機1，推動葉輪發電機102發電；電控系統3將產生的電能提供給所述消毒系統，并將剩余的電能儲存起來；

所述消毒系統包括管筒2、紫外線燈管組203、管筒加強拉桿204，所述管筒2內有納米級二氧化鈦觸媒涂層202；所述消毒系統與水能機1之間設置有連通管4，水經過水能機1后通過所述連通管4進入所述消毒系統；所述消毒系統還包括出水口201。

進一步地，所述管筒加強拉桿204為鈦基復合材料。是具備高模量、高硬度、高強度及良好高溫性能的一種復合材料，作為所述管筒2內的加強拉筋，可以解決沖刷性及疲勞強度。同時也增強了紫外線光源對其照射時產生的氧化還原反應，從而達到極致的殺菌作用。

進一步地，所述紫外線燈管組203的波長為200～300nm。

進一步地，所述管筒2為石英玻璃。石英玻璃是高純單組分玻璃，具有優良的熱，光，電和機械性能，耐腐蝕，對大多數物質是穩定的，包括除氫氟酸以外的大多數酸，可以長期應用在惡劣的環境中，而且，石英玻璃在紫外線到紅外線的整個光譜波段都有優良的透過性能。

進一步地，所述電控系統3包括穩壓器、逆變器、蓄電池。水流推動葉輪發電機102發電，產生電能后通過穩壓器保證220V電壓供應所述消毒系統，多余的電能通過逆變器儲存于蓄電池內，當流水壓力小于0.1Mp時，蓄電池的電量將通過逆變器轉變為220V電壓持續供電，實時保證對水質的殺菌和消毒。

進一步地，所述納米級二氧化鈦觸媒涂層202是將液態納米二氧化鈦原漿用50％-60％的蒸餾水稀釋后倒入納米噴槍壺中，霧化噴涂在所述管筒2內壁上。

進一步地，所述納米級二氧化鈦觸媒涂層202的硬度等級在8-9級。