专利名称：物理吸附-光电催化-膜过滤联用的净水方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，具体地涉及一种物理吸附-光电催化-膜过滤联用的净水方法和装置。
背景技术：
水是生命之源，一般从大自然中直接获取的水源可能含有细菌、有毒有害金属离子等杂质，直接饮用会对人体造成危险，在野外行军、野外施工、震后重建等场合都需对原水进行处理，目前处理方式主要是煮沸、加药净化或过滤器处理。烧水需要器具、浪费燃料，而且耗时间。净水药品的缺点是有药物残留、异味异色、 容易引起过敏，同时会和某些食物或是用具起化学反应。现有的过滤器在局限是价格贵，体积大，重量大，使用时也需要经常维护，很难运用到野外行军等应急场合。经过对现有的便携技术的检索发现现有的便携净水器有挤压式，这种设计外部加的压力有限，限制了活性炭滤芯的大小，过滤效果不理想，另外出水中没有去除细菌病毒。中国专利申请号为ZL200620063423.9只采用了一级滤膜过滤，没有经过活性炭等吸附滤材的预处理，滤膜易污染、使用寿命短，特别是对细菌病毒的去除不能保证。中国专利申请号为200610032761.0的吸管式便携净水器，该技术实现了人将原水直接吸取经过过滤层的技术，但是需要使用人不断吸取，消耗体力，滤出水量也受到了体力的限制，采用了一级活性炭过滤，滤程短过滤效果不能得到保障。电化学氧化法是一种具有广泛应用前景的绿色污染控制技术，可以使非生化降解的有机物转化为可生化降解的有机物，或使非生化降解的有机物燃烧而生成(X)2和H2O ；电化学方法还能阳极氧化和阴极还原无机重金属离子，使之产生沉淀或变价来降低毒性。这种高级氧化方法具有无需化学药品、装置占地面积小、无二次污染等优点，被称为“环境友好”技术。但是这种方法的缺点是电能是最高品位的能量；适合中低浓度废水，极低浓度造成的传质问题将阻碍电催化降解效果。光催化自1972年Fujishima和Honda发现半导体单晶电极光分解水的反应后， 作为一种半导体多相光催化技术，在废水处理、空气净化及新能源开发等众多领域得到广泛利用。当入射光的能量大于半导体(Ti02、ZnO, CdS、！^e2O3和WO3)本身的带隙能量 (Bandgap)时，在光的照射下半导体价带(Valence band)上的电子吸收光能而被激发到导带(Conduction band)上，即在导带上产生带有很强负电性的高活性电子(e_)，同时在价带上产生带正电的空穴(h+)，从而产生具有很强活性的电子/空穴对，形成氧化还原体系， 此时，如果在电子和空穴(氧化电位2.0)的附近存在合适的电子受主或电子施主，将发生氧化还原反应，光生空穴可以在水中产生氧化能力极强的· OH自由基(氧化电位2. 8eV)， 可在常温常压下几乎无选择地对水中难于降解的有机污染物完全矿化。但是在实际反应过程中，主要问题是光生空穴和电子容易复合，寿命短，限制了光催化的效率。因此，迫切需要开发一种利用高效光催化与电催化反应的净水方法，以及基于这种净水方法达到净化效果好、环境友好的、简易便携的净水装置。
发明内容
本发明提供了一种物理吸附-光电催化-膜过滤联用的净水方法。本发明并以常用杯形为原形，提供了一种便携净水装置。最优化的结构实现了滤材吸附、悬浮式光电催化和膜过滤方法的协同结合，分级处理大体积杂物、腐殖质、重金属离子、细菌、病毒等污染物、气密性好、加压方式可靠方便、取水方便、可反复取水、出水安全、方便携带以及机构单元可拆卸、过滤材料回收替换功能的一体化结合，可广泛运用于行军、野外勘探、探险旅行、震后重建等场合。本发明第一方面提供了一种物理吸附-光电催化-膜过滤联用的净水装置，包括 杯盖、杯体、前置过滤机构、悬浮式光电催化净水机构、和后置过滤机构，其中，杯体的顶端设有入水口，杯体的底端设有出水口，杯体与杯盖活动连接，前置过滤机构设置于杯体中部，悬浮式光电催化净水机构位于杯体下部，后置过滤机构位于杯体下部且正对出水口。在另一优选例中，所述的悬浮式光电催化净水机构包括阳极板、阴极板、悬浮式半导体光催化颗粒、紫外LED、导线、和电池。在另一优选例中，所述阳极板、阴极板、悬浮式半导体光催化颗粒、和紫外LED位于杯体内壁和后置过滤机构之间；电池位于杯体外底部，与电极板用导线连接。在另一优选例中，所述电池采用3-5V。在另一优选例中，所述的悬浮式半导体光催化颗粒悬浮置于阴极板、阳极板之间，所述颗粒选自下组植物模板多级孔TiO2、石墨烯负载半导体催化材料、P25Ti02、 普通锐钛矿TiO2、掺氮TiO2、掺硼TiO2、掺银Ti02、Ti02&C复合材料、Ti02&Si02复合材料、或其组合；所述颗粒粒径为20nm至1mm。在另一优选例中，所述悬浮式半导体光催化颗粒粒径为20nm至ΙΟΟμπι，较佳地为 20nm 至 50 μ m。在另一优选例中，所述悬浮式半导体光催化颗粒选自下组植物模板多级孔 TiO2(其粒径为lOOnm-lmm)、石墨烯负载半导体催化材料(其粒径为200nm 2 μ m)、 P25Ti02 (其粒径为20nm-40nm)、普通锐钛矿(其粒径为20nm-100nm)、掺氮(其粒径为 20nm-100nm)、掺硼 11 (其粒径为 20nm_100nm)、掺银 11 (其粒径为 20nm_100nm)、 Ti02&C复合材料(其粒径为500nm 3 μ m)、Ti02&Si02复合材料(其粒径为5 μ m-lmm)或其组合。在另一优选例中，所述植物模板多级孔TiA的粒径为IOOnm-IOO μ m,较佳地为 IOOnm-IO μ m ； 在另一优选例中，所述Ti02&Si02复合材料的粒径为5 μ m-100 μ m，较佳地为 5 μ m-50 μ m。在另一优选例中，所述的阳极板、阴极板为圆筒型，其中，阴极板靠近并环绕杯体内壁、阳极板靠近并环绕于后置过滤机构；或者，所述的阳极板、阴极板为长方形，2-6组阴阳极板，均勻排布于下部杯体与后置过滤机构之间的空间内。
在另一优选例中，当阳极板、阴极板为圆筒型时，阳极板为多孔阳极，保证水流畅
ο在另一优选例中，所述阳极板为石墨、不锈钢、钛板、钛形稳电极、铁、或金刚石薄膜电极；所述阴极板为石墨、铜、或铁电极。在另一优选例中，所述的紫外LED设置于杯体内壁，下层筛网周围。在另一优选例中，所述的紫外LED为2-6个，所用的波长为350-410nm。在另一优选例中，所述的后置过滤机构为卷式过滤膜，所述滤膜孔径小于所选用的悬浮式半导体光催化颗粒粒径。在另一优选例中，所述滤膜对悬浮式半导体光催化颗粒的截留率大于99%。在另一优选例中，所述过滤膜孔径大小为10nm-20nm。在另一优选例中，所述卷式滤膜的滤芯与杯底可拆卸连接。在另一优选例中，所述滤芯为中空柱形结构，滤芯内部为刚性网制成的筒状支撑结构，若干层纳米过滤膜绕置于支撑筒外部。在另一优选例中，所述装置还包括加压泄压装置，其中，所述的加压装置为活塞加压或气囊加压，设置于上部杯盖处；所述的泄压装置气囊加压时为气囊上的放气螺阀；或，活塞加压时为下部杯体侧部的放气螺阀。在另一优选例中，所述的前置过滤机构包括上层筛网、下层筛网和过滤材料，其中，下层筛网固定在杯体内壁，上层筛网放置于杯体内壁可上下自由移动，过滤材料位于上层筛网和下层筛网之间；所述的过滤材料选自下组活性炭颗粒、活性炭纤维、石墨烯、木屑、多碘树脂、秸杆或果皮。本发明第二发明提供了一种物理吸附-光电催化-膜过滤联用的净水方法，包括步骤(1)将待净化处理的水，用前置过滤机构进行过滤，从而得到经过滤的水；其中，所述前置过滤机构包括上层筛网、下层筛网和过滤材料，所述过滤材料位于上层筛网和下层筛网之间；(2)将步骤(1)得到的经过滤的水，用悬浮式光电催化体系进行净化，从而得到经光电催化处理的水，其中，所述悬浮式光电催化体系包括阳极板、阴极板、悬浮式半导体光催化颗粒、 和紫外LED ；在另一优选例中，所述光电催化体系中，所述悬浮式半导体光催化颗粒悬浮置于阴极板、阳极板之间。在另一优选例中，所述光电催化体系用于催化降解步骤(1)得到的经过滤的水中的细菌、病毒和其他有机质。(3)将步骤(2)得到的经光电催化处理的水，通过膜过滤去除杂质和悬浮的半导体光催化颗粒，从而得到净化的水。在另一优选例中，所述可饮用水浊度不超过1个散射浊度单位(NTU)；无色度；铜离子含量不超过lmg/L ；检测不到大肠杆菌；无肉眼可见物。在另一优选例中，所述的净化的水是符合国家标准的可饮用水。应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再--累述。
图1是本发明气囊加压-筒式电极的净水装置的剖面图。图2是本发明气囊加压-筒式电极的净水装置的下部截面图。图1、图2中A加压泄压装置，B前置过滤机构、C悬浮式光电催化净水机构、D后置过滤机构；1杯盖、2杯体、3入水口、4气囊、5放气螺阀、6上筛网、7下筛网、8过滤材料、 9阳极、10阴极、11悬浮式光催化半导体颗粒、12紫外LED、13电池和导线、14卷式滤膜、15 出水口。图3是本发明活塞加压-板式电极的净水装置的剖面图。图4是本发明活塞加压-板式电极的净水装置的下部截面图。图3、图4中A加压泄压装置，B前置过滤机构、C悬浮式光电催化净水机构、D后置过滤机构；1杯盖、2杯体、3入水口、4活塞、5放气螺阀、6上筛网、7下筛网、8过滤材料、 9阳极、10阴极、11悬浮式光催化半导体颗粒、12紫外LED、13电池和导线、14卷式滤膜、15 出水口。图5是本发明实施例中的浊度过滤效果图。图6是本发明对比例中罗丹明B在光电催化和仅使用光催化或仅使用电催化降解效果图。图7是本发明实施例中铜离子净化效果图。
具体实施例方式本发明人通过长期而深入的研究，意外地发现了一种物理吸附-光电催化-膜过滤联用的净水方法(1)所述物理吸附预处理降低了光电催化和膜过滤的负荷、提高了效率、节省了能源、延长了后置过滤机构中过滤膜的使用寿命。(2)所述光电催化体系中，发明人将半导体光催化颗粒悬浮于电极板之间，充分利用纳米粉颗粒大的比表面积，增加了颗粒与水中污染物的接触面积，最大程度地保留了催化剂的活性，提高了光催化的效率；在催化前阶段污染物浓度高时电催化起主要作用，在催化后阶段污染物浓度已较低时光催化起主要作用，两者协同作用深化催化降解，降解了细菌、病毒、腐殖质、有机色素等。(3)所述的膜过滤用于分离悬浮式半导体催化颗粒，克服了其在实际应用中出现了易于流失，难以回收的问题，并且使得半导体催化颗粒不流入最终出水中，保证出水质量；并将经光电催化降解的水进一步深化处理，拦截式去除了水中残留的细菌、病毒以及水中含有的颗粒性杂物。并设计了一种便携净水装置，所述装置包括杯盖、杯体、前置过滤机构、悬浮式光电催化净水机构、和后置过滤机构，优选地还可以包括加压泄压装置。所述装置以最优化的结构实现了滤材物理吸附、悬浮式光电催化和膜过滤方法的协同组合，分级处理大体积杂物、腐殖质、重金属离子、细菌、病毒等污染物，气密性好、加压方式可靠方便、取水方便、 可反复取水、出水安全、方便携带以及机构单元可拆卸、过滤材料回收替换功能的一体化结合，可广泛运用于行军、野外勘探、探险旅行、震后重建等场合。在此基础上，发明人完成了本发明。净水装置下面对本发明的净水装置和净水方法作详细说明，在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述。气囊加压-筒式电极的净水装置所述装置，如图1和图2所示，包括杯盖1、杯体2、加压泄压装置A、前置过滤机构B、悬浮式光电催化净水机构C、后置过滤机构D。其中杯盖1处即杯口处为入水口 3 ；杯体2与杯盖1可活动连接(如相扣的方式连接)；加压泄压装置A设置于杯盖1上；前置过滤机构B设置于杯体的中部，悬浮式光电催化净水机构C为位于下部杯体，后置过滤机构D 位于杯体下中部，同轴设置且正对杯壳底端的出水口 15。所述的杯盖1、杯体2为绝缘体，优选地为硬质塑料。所述的加压泄压装置A可为一气囊4以及气管上的放气螺阀5。所述的前置过滤机构包括上层筛网6、下层筛网7和过滤材料8，其中，下层筛网 7固定在杯体内壁，上层筛网6放置于杯体内壁可上下自由移动，过滤材料8位于上层筛网 6和下层筛网7之间；所述的过滤材料选自下组活性炭颗粒、活性炭纤维、石墨烯、木屑、多碘树脂、秸杆、果皮等吸附材料，可将滤材装入棉包里组成滤材包。所述的悬浮式光电催化净水机构C包括阳极板9、阴极板10、悬浮式半导体光催化颗粒11、紫外LED12、导线和电池13。所述的阳极板9靠近中心，为圆筒型多孔阳极，为石墨、不锈钢、钛板、钛形稳电极、铁、或金刚石薄膜电极材料，阳极板9为多孔阳极，保证水流畅通。所述的阴极板10靠近杯壁，为圆筒型，为石墨、铜、或铁电极材料。所述的半导体光催化颗粒11悬浮置于下部杯体阴阳极板间，可为植物模板多级孔TiO2、石墨烯负载半导体催化材料、P25Ti02、普通锐钛矿TiO2、掺氮TiO2、掺硼TiO2、掺银Ti02、Ti02&C复合材料、 TiA&SiA复合材料等，其粒径通常在20nm-lmm之间。优选地，所述半导体光催化颗粒选自下组所述半导体光催化颗粒选自下组植物模板多级孔TiO2 (其粒径为IOOnm-Imm)、石墨烯负载半导体催化材料(其粒径为200nm 2μπι)、P25Ti02 (其粒径为20nm-40nm)、普通锐钛矿TiO2 (其粒径为20nm-100nm)、掺氮 TiO2 (其粒径为20nm-100nm)、掺硼TW2 (其粒径为20nm-100nm)、掺银TW2 (其粒径为 20nm-100nm)、Ti02&C复合材料(其粒径为500nm 3 μ m) ,Ti02&Si02复合材料(其粒径为 5 μ m-lmm)或其组合。所述的紫外LED12设置于内部杯壁下层筛网周围，所述的紫外LED可以为2_6个 (优选4个)，所用的波长可为350-410nm。所述的电池13采用3-5V，电解质采用NaCl或Na2S04。所述的后置过滤机构D为卷式过滤膜，所述滤膜孔径小于所选用的悬浮式半导体光催化颗粒粒径，所述滤膜对悬浮式半导体光催化颗粒的截留率大于99%。优选地，所述滤膜孔径为10-20nm。所述卷式滤膜的滤芯中空柱形结构，滤芯内部为刚性网制成的筒状支撑结构，若干层纳米过滤膜绕置于支撑筒外部，具有好的密封性，通过螺丝圈、橡皮垫圈与杯体底部可拆卸连接。活塞加压-板式电极的净水装置所述装置如图3和图4所示，与图1和图2所示的装置区别在于所述的加压装置A设置于杯盖1内部，可为活塞4加压。所述的泄压装置A设置与杯体2上，可为下部杯体侧部的放气螺阀5。所述的阳极板、阴极板也可以为长方形，2-6组(优选4组)，组与组均勻排布于杯体下部。净水方法本发明所述净水方法包括步骤(1)将待净化处理的水用前置过滤机构进行过滤，从而得到经过滤的水；其中，所述前置过滤机构包括上层筛网、下层筛网和过滤材料，所述过滤材料位于上层筛网和下层筛网之间；优选地，所述的过滤材料选自下组颗粒活性炭、活性炭纤维、石墨烯、木屑、多碘树脂、秸杆或果皮，可将滤材装入棉包里组成滤材包。(2)将步骤(1)得到经过滤的水用悬浮式光电催化体系进行净化，从而得到经光电催化处理的水；其中，所述悬浮式光电催化体系包括阳极板、阴极板、悬浮式半导体光催化颗粒、 和紫外LED。优选地，所述光电催化体系中，其光电催化材料悬浮置于阴极板、阳极板之间。所述光电催化体系主要用于催化降解步骤(1)得到的水中的细菌、病毒和其他有机质。(3)将步骤( 得到经光电催化处理的水通过膜过滤去除杂质和悬浮的半导体光催化颗粒，从而得到净化的水。优选地，所述的净化的水是符合国家饮用水标准的水。优选地，所述膜可以是卷式过滤膜，所述滤膜孔径小于所选用的悬浮式半导体光催化颗粒粒径，对悬浮式半导体光催化颗粒的截留率大于99%。结合本发明的净水装置进一步阐述所述净水方法第一步，净水使用时，打开杯盖1 ；根据需要调节上层筛网6控制过滤材料8的松紧程度；装入原水，关闭杯盖1。净水杯的前置过滤机构B位于杯体2的中部，这种结构预留出杯口的原水盛水空间。所述的调节上层筛网控制过滤材料的紧密程度的实现方式是上层筛网可沿着杯体内壁上下自由移动，实现了控制过滤材料被上层筛网压的紧密程度，过滤材料被压得越紧、孔径层次越多越细，原水越难通过，此时加压强制水流经过滤材料起到良好的过滤效
: O第二步，利用加压装置A (如气囊加压或活塞加压)使原水通过前置过滤机构B得一级滤出水进入悬浮式光电催化净水机构C。在前置过滤机构中，首先利用上层筛网去除大体积杂物；其次利用中间自然形成的隔层填充过滤材料包进一步吸附性预处理，过滤材料由活性炭颗粒、活性炭纤维、石墨烯、木屑、多碘树脂、秸杆、果皮等农业及生活中的废弃物制备而成的新型多孔吸附材料等滤材组成，可将滤材装入棉包里组成滤材包；然后滤出水通过下层滤网7，一次滤出水过入杯体下部的悬浮式光电催化净水机构C。第三步，打开电源开关，给电极板加3-5V的电压，同时打开紫外灯12，反应5-10分钟，得二级滤出水。利用光催化氧化和电催化氧化的协同作用将一次滤出水中的细菌、病毒和其它有机质进一步催化分解，在催化前阶段污染物浓度高时电催化起主要作用，在催化后阶段污染物浓度已较低时光催化起主要作用，两者协同作用深化催化降解；在电催化反应中还能在阴极还原重金属离子。第四步，利用加压装置A(如气囊加压或活塞加压)使二级滤出水通过后置膜过滤机构D，三级滤出水从出水口 15中流入接水容器中。利用卷式滤膜14进一步截流性分离半导体催化颗粒、去除残余细菌、病毒和二级出水中含有的颗粒性杂物，达到深化过滤效果。所述的流入接水容器的实现方式是杯体底部外壁有凸出的结构，可以搁置在接水容器口处。第五步，使用加压装置A(如气囊加压或活塞加压)感觉杯体内气压过大时，适时通过泄压机构A的放气螺阀5进行放气缓解过大的杯体内的气压。第六步，净水使用一段时间以后，更换过滤材料、回收、再生。本发明的主要优点有(1)本发明提供了一种结合协同悬浮式半导体光电催化、前置物理吸附与后置膜过滤的净水方法。(1. 1)前置物理吸附降低了光电催化和膜过滤的负荷、提高了效率、节省了能源。(1. 2)悬浮式光电催化增加了颗粒与水的接触，提高了光催化的效率，克服了膜电极与污染物接触面积小的缺陷。在催化前阶段污染物浓度高时电催化起主要作用，在催化后阶段污染物浓度已较低时光催化起主要作用，两者协同作用降解细菌、病毒、腐殖质、有机色素等。(1. 3)后置膜过滤分离半导体催化颗粒，并将经光电催化降解的水进一步拦截式去除水中残留的细菌、病毒以及水中含有的颗粒性杂物，保证出水水质。(2)本发明提供了一种使用上述方法的小型杯式净水装置，所述装置操作简易、携带方便、环境友好、净化时间短，效果好，可广泛运用于行军、野外勘探、探险旅行、震后重建等场合。下面结合具体实施，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件， 或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。实施例1气囊加压-筒式电极的净水装置对四种污水的净化处理
第一步，打开杯盖1 ；加入200mg竹叶基板制备的多孔二氧化钛催化颗粒(平均粒径为20 μ m)；加入2g硫酸钠电解质；在上下筛网间加入过滤材料；根据需要调节上筛网6 控制过滤材料的松紧程度；准备四份装置，分别对以下四种污水进行处理(1. 1) 1740NTU、1160NTU、870NTU、696NTU、580NTU、497NTU 的浊度的泥水；(1. 2) 4mg/L,8mg/L, 12mg/L, 16mg/L,20mg/L 浓度的罗丹明 B 染料溶液；(1. 3)50mg/L、40mg/L、30mg/L、20mg/L、10mg/L 硫酸铜溶液；(1. 4)含一定大肠杆菌的河水；关闭杯盖1。第二步，气囊加压，使原水流经前置过滤机构B(上筛网6、过滤材料8、下筛网7) 得一级滤出水，并进入光电催化净水机构C。(2. 1)测试一级滤出水浊度的变化，结果如图5和表1所示。表权利要求
1.一种物理吸附-光电催化-膜过滤联用的净水装置，其特征在于，包括杯盖、杯体、 前置过滤机构、悬浮式光电催化净水机构、和后置过滤机构，其中，杯体的顶端设有入水口，杯体的底端设有出水口，杯体与杯盖活动连接，前置过滤机构设置于杯体中部，悬浮式光电催化净水机构位于杯体下部，后置过滤机构位于杯体下部且正对出水口。
2.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述的悬浮式光电催化净水机构包括阳极板、阴极板、悬浮式半导体光催化颗粒、紫外LED、导线、和电池。
3.如权利要求2所述装置，其特征在于，所述的悬浮式半导体光催化颗粒悬浮置于阴极板、阳极板之间，所述颗粒选自下组植物模板多级孔TiO2、石墨烯负载半导体催化材料、P25Ti02、普通锐钛矿TiO2、掺氮TiO2、掺硼TiO2、掺银Ti02、Ti02&c复合材料、TiA&siA复合材料、或其组合；所述颗粒粒径为20nm至1mm。
4.如权利要求2所述装置，其特征在于，所述的阳极板、阴极板为圆筒型，其中，阴极板靠近并环绕杯体内壁、阳极板靠近并环绕于后置过滤机构；或者，所述的阳极板、阴极板为长方形，2-6组阴阳极板，均勻排布于下部杯体与后置过滤机构之间的空间内。
5.如权利要求2所述装置，其特征在于，所述阳极板为石墨、不锈钢、钛板、钛形稳电极、铁、或金刚石薄膜电极；所述阴极板为石墨、铜、或铁电极。
6.如权利要求2所述装置，其特征在于，所述的紫外LED设置于杯体内壁，下层筛网周围。
7.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述的后置过滤机构为卷式过滤膜，所述滤膜孔径小于所选用的悬浮式半导体光催化颗粒粒径。
8.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述装置还包括加压泄压装置，其中，所述的加压装置为活塞加压或气囊加压，设置于上部杯盖处；所述的泄压装置气囊加压时为气囊上的放气螺阀；或，活塞加压时为下部杯体侧部的放气螺阀。
9.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述的前置过滤机构包括上层筛网、下层筛网和过滤材料，其中，下层筛网固定在杯体内壁，上层筛网放置于杯体内壁可上下自由移动，过滤材料位于上层筛网和下层筛网之间；所述的过滤材料选自下组活性炭颗粒、活性炭纤维、石墨烯、木屑、多碘树脂、秸杆或果皮。
10.一种物理吸附-光电催化-膜过滤联用的净水方法，其特征在于，包括步骤(1)将待净化处理的水，用前置过滤机构进行过滤，从而得到经过滤的水；其中，所述前置过滤机构包括上层筛网、下层筛网和过滤材料，所述过滤材料位于上层筛网和下层筛网之间；(2)将步骤(1)得到的经过滤的水，用悬浮式光电催化体系进行净化，从而得到经光电催化处理的水，其中，所述悬浮式光电催化体系包括阳极板、阴极板、悬浮式半导体光催化颗粒、和紫夕卜LED ；(3)将步骤( 得到的经光电催化处理的水，通过膜过滤去除杂质和悬浮的半导体光催化颗粒，从而得到净化的水。
全文摘要
本发明涉及一种物理吸附-光电催化-膜过滤联用的净水方法和装置。具体地，公开了一种物理吸附-光电催化-膜过滤联用的净水方法和使用这种净水方法的净水装置。所述装置包括杯盖、杯体、加压泄压装置、前置过滤机构、悬浮式光电催化净水机构、后置过滤机构。所述方法将悬浮式半导体光电催化方法结合前置物理吸附与后置膜过滤结合，使三者协同作用，对水中大体积杂物、重金属离子以及对细菌、病毒分级净化。所述装置取水方便、可反复取水、方法简单、出水安全、结构最优化、可批量生产，可广泛运用于行军、野外勘探、探险旅行、震后重建等场合。
文档编号C02F1/44GK102432129SQ20111036169
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者丁亮, 汤艳萍, 石峰, 范同祥, 黄金秋 申请人:上海交通大学