专利名称：光催化纳米流化床水质净化器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水处理设备，更具体地说，它涉及一种光催化纳米流化床水质净化器。适合于生活用水的杀菌、消毒与净化，及污水厂对污水的深度净化。
背景技术：
对生活用水及污水的杀菌、消毒与净化，现有的水处理方法和技术设备有多种，从方法上看，有物理、化学及生化等方法，物理方法如紫外线、电子、高频磁场、膜过滤等水处理；化学方法如絮凝剂的污水絮凝，电解、臭氧、氯气等水处理；生化方法如生物氧化等。这些水处理工艺，在一定程度上对水质的杀菌、消毒及COD或BOD的降除，要么不能同时兼顾，要么是净化不彻底，要么单位时间处理量小，要么是建设费用和运行费用很高；现在，一种悬浮相的二氧化钛和一种固定相的二氧化钛光催化净水设备，能够克服上述技术的不足，能够快速实现水质的杀菌、消毒与净化。但这两种技术也存在一定的不足悬浮相二氧化钛水处理中所用的二氧化钛为粉末状二氧化钛，在水处理过程中一方面会随水流失，难以回收，另一方面，也造成水质的二次污染；固定相的二氧化钛光催化水处理，存在维护费用高、维护不方便、耐负荷冲击能力差的问题。
本实用新型的目的，就是为了解决现有技术的不足，旨在提供一种能够实现快速杀菌、消毒，有效去除污水中的COD、BOD，处理量大、处理费用低，维护简单、维护费用低的光催化纳米流化床水质净化器。
为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案本实用新型整体结构包含壳体、隔离盘、清洁刷套、二氧化钛附着体、紫外线灯管、碘钨灯、石英玻璃管等。多个隔离盘把壳体内腔分割成多个水处理反应室；每个水处理反应室内装有二氧化钛附着体，二氧化钛附着体是用固定法将纳米TiO2均匀附着在球形或颗粒状物体上，这种二氧化钛附着体制作简单，易于装填，可根据水力和污染负荷大小，装填相应数量体积的二氧化钛附着体；石英玻璃管由高纯度二氧化硅晶体制造，与紫外线灯管、碘钨灯灯管、灯管支架共同组成设备光源机构；在隔离盘上，布有多个旋流管；清洁刷套套在石英玻璃管上，多个清洁管套与刷套拉杆固定连接。
本实用新型与现有技术比较，有以下有益效果1、多种净化功能同时兼顾可对污水同时进行杀菌、消毒和COD、BOD的降除；2、处理量大，抗水力负荷能力强；3、水处理运行费用低本实用新型水处理运行费用是现有技术设备水处理费用的20％-40％；4、体积小，结构简单，制作成本低；5、设备维护量小，维护简单；6、净化彻底，无二次污染。
图1是本实用新型光催化纳米流化床水质净化器结构示意图图2是图1的A-A剖视图图3是图1的B-B剖视图图4是本实用新型光催化纳米流化床水质净化器工作原理图图中1壳体、2支撑连接杆、3隔离盘、4旋流管、5清洁刷套、6刷套拉杆、7二氧化钛附着体、8紫外线灯管、9灯管支架、10碘钨灯管、11石英玻璃管、12出水管、13进水管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述如图1～2所示，污水从进水管13进入设备壳体1内，通过隔离盘3上的多个旋流管4依次进入第一道、第二道……由隔离盘分割形成的水处理反应室；隔离盘通过支撑连接杆2等距固定；由于旋流管的旋流弯头与隔离盘3作同心圆切线、且管口同样以顺时针或逆时针方向安装，污水流经旋流管后在水处理反应室内产生旋流，旋流搅动水处理反应室内的球形或颗粒状二氧化钛附着体运动；二氧化钛附着体运动使附着体表面上的纳米级二氧化钛全面得到光源的照射，TiO2属于N型半导体材料，具有能带结构，当它吸收光子后，价带上的电子(e-)被激发，形成带负电的高活性电子ecb-。同时，在价带上产生带正电的空穴(hvb+)，光生空穴有很强的捕获电子能力，具有强氧化性，可将吸附在TiO2表面的OH-和H2O分子氧化成·OH自由基。·OH自由基的氧化能力很强，且·OH对反应物无选择性，能将大多数有机污染物及部分无机污染物快速氧化降解为CO2，H2O等无害物质；每个水处理反应室内填装有一定数量体积的二氧化钛附着体，这些二氧化钛附着体在旋流运动中，产生了大量的·OH自由基，不但提高了水污染物的降解能力，增大了设备的水处理量，而且，提高了抗水力负荷能力。在旋流管的一端，安有滤网，网孔孔径小于二氧化钛附着体的粒径，这样就防止了二氧化钛的流失，填装的二氧化钛附着体只在相应的水处理室内流动，不会产生二次污染现象。石英玻璃管11穿过隔离盘上的中心孔，安装在设备壳体内，石英玻璃管的一端密封，另一端为敞开室，这样既实现了管腔与污水的隔离，又方便了灯管的安装与维护；在石英玻璃管11内，设置有紫外线灯管8和碘钨灯管10；紫外线灯管和碘钨灯灯管安装固定在灯管支架9上，灯管支架截面为等边三角形，这样保证了光照射达到最大角度范围。紫外线灯管除为光催化反应提供所需光外，其发出的紫外光对水中的细菌和病毒有直接快速灭杀作用，进而提高了设备的杀菌、消毒效率。在石英玻璃管11的外壁上，套有多个清洁刷套5，清洁刷套与刷套拉杆6相连，清洁刷套为环形，内侧嵌有耐腐丝毛，抽拉刷套拉杆6，石英玻璃管11的表面得到清洁，光的通透率提高，光的催化反应速率加大，水质净化更加彻底。经过净化后的净水经出水口12流出。
当需要填装二氧化钛附着体时，卸开设备端盖，拉动支撑连接杆2，将隔离盘拉出壳体，可十分方便地进行填装。
当对设备光源进行维护时，从石英玻璃管的敞开口端，拉出管内灯管支架9，对灯管进行维护。
权利要求1.一种光催化纳米流化床水质净化器，包括壳体①、支撑连接杆②、隔离盘③、旋流管④、清洁刷套⑤、刷套拉杆(⑥、二氧化钛附着体⑦、石英玻璃管、紫外灯管⑧、碘钨灯管⑩，及灯管支架⑨等，其特征是所述的隔离盘③数量为3-5个，等距平行排列，将壳体①内腔分隔若干个水处理反应室，水处理反应室内填装有二氧化钛附着体⑦；所述的清洁刷套⑤套在石英玻璃管上，并与刷套拉杆(⑥固定连接；所述的旋流管④焊接在隔离盘③上，与之成为一个整体部件；所述的石英玻璃管、紫外灯管⑧、碘钨灯管⑩，共同组成设备光催化反应光源。
2.根据权利要求1所述的光催化纳米流化床水质净化器，其特征是所述的二氧化钛附着体⑦，是用固定法将纳米TiO2均匀附着在球形或颗粒状物体上。
3.根据权利要求1所述的光催化纳米流化床水质净化器，其特征是所述的旋流管④，一端带有滤网，另一端为旋流弯头，旋流弯头出口方向为隔离盘③的同心圆切线方向。
4.根据权利要求1所述的光催化纳米流化床水质净化器，其特征是所述的清洁刷套⑤为环形，内侧嵌有耐腐丝毛。
专利摘要本实用新型涉及一种光催化纳米流化床水质净化器多个隔离盘③将壳体①隔离成多个水处理反应室，水处理反应室内，填装二氧化钛附着体⑦，隔离盘上安装有旋流管④，旋流管在污水流经时产生旋流，使二氧化钛附着体旋转运动，全方位吸收光源光子，提高了水处理速度和抗负荷能力，并防止其进入其它水处理反应室，或随水流失；紫外线灯管⑧、碘钨灯管⑩作光催化反应的光源体；清洁刷套⑤套在石英玻璃管的外壁上，通过抽拉刷套拉杆⑥实现对石英管表面的清洁，确保了石英管的透光率。
文档编号C02F1/32GK2804069SQ20052008072
公开日2006年8月9日 申请日期2005年3月1日 优先权日2005年3月1日
发明者孙红, 李长伟, 胡安滨, 邵珠林 申请人:山东嘉豪集团有限公司