一种光催化水净化装置

1.本实用新型涉及水净化装置技术领域，具体涉及一种光催化水净化装置。


背景技术：

2.所谓光催化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光催化是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，光催化反应是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量，来产生催化作用，使周围的氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。光催化反应几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，不仅能加速反应，亦能运用自然界的定侓，不造成资源浪费与附加污染形成。因此，现有技术中利用光催化反应实现水体净化或空气净化（即利用光催化反应进行废水处理或废气处理）。
3.然而，现有的光催化废水处理装置处理效率低下，主要由于：光催化剂的表面积较小、光的利用率低；且光照通常为同一角度、同一距离的照射，光照范围小、无法有效针对废水进行均匀照射；废水无法与光催化剂、氧气进行充分接触，无法有效进行光催化反应。


技术实现要素：

4.针对以上现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种光催化水净化装置，该净化装置能有效实现光源照射角度与位置的调节、光利用率高；同时确保废水与光催化剂、空气之间的充分接触，从而有效提高了光催化效率、节约能源与缩短废水处理时间。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
6.一种光催化水净化装置，其特征在于：包括处理箱体、驱动组件以及光照组件；所述驱动组件包括驱动电机、转轴、第一齿轮、第二齿轮以及搅拌叶片，所述驱动电机通过“l”形支架与所述处理箱体上端固定连接，所述驱动电机输出端固定连接一转轴，所述转轴远离所述驱动电机的一端贯穿所述处理箱体顶面且与所述处理箱体内腔底面转动连接，所述转轴位于所述处理箱体顶面上端的外壁固定套接一第一齿轮，所述第一齿轮两侧对称设置第二齿轮且所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述转轴位于所述处理箱体内腔的外壁均匀套接若干搅拌叶片且所述搅拌叶片上均匀设置气孔；所述光照组件包括转动卡盘、齿轮环、透明套管以及紫外线灯带，所述转动卡盘套接在所述第一齿轮上侧的所述转轴外壁、且所述转动卡盘通过第一转动轴承与所述转轴外壁转动连接，所述转动卡盘下端通过连接块固定连接一齿轮环且所述齿轮环内齿与所述第二齿轮啮合，所述转动卡盘与所述齿轮环对应设置安装孔且所述安装孔为若干、其绕所述转轴中轴线均匀分布，所述处理箱体顶面对应所述安装孔设置一环形通孔且所述环形通孔中轴线与所述转轴中轴线共线，所述透明套管设置在安装孔内且贯穿所述环形通孔、位于所述处理箱体内，所述透明套管与所述环形通孔转动连接且所述紫外线灯带固定设置在所述透明套管内；所述处理箱体底部设置曝气装置。
7.作进一步优化，所述处理箱体上端两侧分别设置污水进水口以及催化剂进料口，
所述处理箱体下端的一侧设置排水口，所述污水进水口、所述催化剂进料口与所述排水口上均设置电磁阀。
8.作进一步优化，所述转轴通过第二转动轴承与所述处理箱体顶面、内腔底面转动连接。
9.作进一步优化，所述第二齿轮通过转动杆设置在所述处理箱体顶面。
10.优选的，所述搅拌叶片沿竖直方向呈阶梯式分布。
11.作进一步优化，所述透明套管上端设置环形安装盘，所述环形安装盘底面且绕所述透明套管中轴线均匀设置花键杆，所述转动卡盘顶面对应所述花键杆设置花键孔，通过花键杆卡入花键孔内实现透明套管在转动卡盘上定位固定。
12.优选的，所述安装孔的数量不小于一个、不大于三个；对应所述透明套管的数量不小于一个、不大于三个。
13.作进一步优化，所述环形通孔两侧的所述处理箱体顶端内壁上设置橡胶刮条，用于透明套管取出时对其侧壁进行刮擦清洁、避免污水或催化剂被带出。
14.作进一步优化，所述处理箱体内壁上下端分别固定设置一密封轴承且所述密封轴承的中轴线与所述转轴中轴线共线；所述密封轴承内壁对应所述透明套管设置“u”形定位卡块，从而卡住透明管套、避免其转动过程中出现晃动导致影响光催化作用以及搅拌叶片的搅动。
15.作进一步优化，所述“u”形定位卡块之间（即上下两个对应的“u”形定位卡块之间）固定设置一刮板，所述刮板远离所述处理箱体中轴线的一端与所述处理箱体内腔壁接触。
16.本实用新型具有如下技术效果：
17.该装置通过驱动电机、转轴以及搅拌叶片的作用，实现了对水体的搅拌作用，从而保证水体与催化剂之间充分接触；通过在搅拌叶片上设置若干气孔，实现搅拌过程中对催化剂筛滤作用，避免催化剂颗粒团聚而影响其催化效率，同时气孔的设置也有效将曝气装置曝入的氧气与污水、催化剂进行混合，从而进一步提高光催化效率。该装置通过第一齿轮、第二齿轮、齿轮环以及转动卡盘的配合，实现在搅拌叶片转动过程中，紫外线灯带进行同步异向转动照射，从而提高光照范围以及光照效率、提高光照均匀性，进而有效提高光催化效率、节约时间与成本。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例中水净化装置的整体结构示意图。
19.图2为图1的a向局部放大图。
20.图3为图1的b-b向剖视图。
21.其中，10、处理箱体；101、环形通孔；102、污水进水口；103、催化剂进料口；104、排水口；105、密封轴承；106、“u”形定位卡块；107、刮板；108、橡胶刮条；20、驱动组件；21、驱动电机；210、“l”形支架；22、转轴；220、第二转动轴承；23、第一齿轮；24、第二齿轮；240、转动杆；25、搅拌叶片；250、气孔；30、光照组件；31、转动卡盘；310、花键孔；311、第一转动轴承；312、连接块；32、齿轮环；320、安装孔；33、透明套管；331、环形安装盘；332、花键杆；34、紫外线灯带；40、曝气装置。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1～3所示，一种光催化水净化装置，其特征在于：包括处理箱体10、驱动组件20以及光照组件30；驱动组件20包括驱动电机21、转轴22、第一齿轮23、第二齿轮24以及搅拌叶片25，驱动电机21通过“l”形支架210与处理箱体10上端固定连接，驱动电机21输出端固定连接一转轴22，转轴22远离驱动电机21的一端贯穿处理箱体10顶面且与处理箱体10内腔底面通过第二转动轴承220转动连接、转轴22与处理箱体10顶面通过第二转动轴承220转动连接（如图1、图2所示），转轴22位于处理箱体10顶面上端的外壁固定套接一第一齿轮23，第一齿轮23两侧对称设置第二齿轮24且第二齿轮24与第一齿轮23啮合、第二齿轮24通过转动杆240设置在处理箱体10顶面，转轴22位于处理箱体10内腔的外壁均匀套接若干搅拌叶片25且搅拌叶片25上均匀设置气孔250；搅拌叶片25沿竖直方向呈阶梯式分布（如图1所示）。
24.光照组件30包括转动卡盘31、齿轮环32、透明套管33以及紫外线灯带34，转动卡盘31套接在第一齿轮23上侧的转轴22外壁、且转动卡盘31通过第一转动轴承311与转轴22外壁转动连接，转动卡盘31下端通过连接块312固定连接一齿轮环32（连接块312绕转轴22中轴线均匀分布）且齿轮环32内齿与第二齿轮24啮合，转动卡盘31与齿轮环32对应设置安装孔320（即转动卡盘31上设置一安装孔、齿轮环32上对应设置一安装孔，它们大小相同、中轴线在一条直线上）且安装孔320为若干、其绕转轴22中轴线均匀分布，处理箱体10顶面对应安装孔320设置一环形通孔101且环形通孔101中轴线与转轴22中轴线共线，透明套管33设置在安装孔320内且贯穿环形通孔101、位于处理箱体10内，透明套管33与环形通孔101转动连接且紫外线灯带34固定设置在透明套管33内；处理箱体10底部设置曝气装置40。安装孔320的数量不小于一个、不大于三个；对应透明套管33的数量不小于一个、不大于三个（如图3所示，本技术具体实施方式中为2个）。
25.处理箱体10上端两侧分别设置污水进水口102以及催化剂进料口103，处理箱体10下端的一侧设置排水口104，污水进水口102、催化剂进料口103与排水口104上均设置电磁阀。
26.透明套管33上端设置环形安装盘331，环形安装盘331底面且绕透明套管33中轴线均匀设置花键杆332，转动卡盘31顶面对应花键杆332设置花键孔310，通过花键杆332卡入花键孔310内实现透明套管33在转动卡盘31上定位固定。
27.环形通孔101两侧的处理箱体10顶端内壁上设置橡胶刮条108，用于透明套管33取出时对其侧壁进行刮擦清洁、避免污水或催化剂被带出。
28.处理箱体10内壁上下端分别固定设置一密封轴承105且密封轴承105的中轴线与转轴22中轴线共线；密封轴承105内壁对应透明套管33设置“u”形定位卡块106，从而卡住透明管套33、避免其转动过程中出现晃动导致影响光催化作用以及搅拌叶片的搅动；“u”形定位卡块106之间（即上下两个对应的“u”形定位卡块之间）固定设置一刮板107，刮板107远离处理箱体10中轴线的一端与处理箱体10内腔壁接触。
29.工作原理：
30.设备初始状态如图1所示安装。使用本装置处理污水时，首先关闭排水口104处的电磁阀、打开污水进水口102与催化剂进料口103处的电磁阀，并分别通过待处理污水以及催化剂；然后同时启动驱动电机21、开启紫外线灯带34电源、开启曝气装置40进行空气间断通入。驱动电机21通过转轴22带动搅拌叶片25与第一齿轮23转动，搅拌叶片25实现待处理污水与催化剂的均匀混合、并通过气孔250实现空气与待处理污水均匀混合接触，从而增加催化效率、提高催化剂的有效利用率；第一齿轮23通过第二齿轮24带动齿轮环32转动（由于齿轮环32通过转动卡盘31进行定位设置且转动卡盘31通过第一转动轴承311与转轴22转动连接，因此，齿轮环32转动过程中，不会出现锁死现象），从而带动透明套管33及紫外线灯带34转动，实现紫外线灯带34在处理箱体10移动，从而增加光照面积，进一步提高催化剂的催化效率、实现催化剂的高效使用，同时透明套管33转动过程带动“u”形定位卡块106转动、进而带动刮板107绕转轴22中轴线转动，实现对处理箱体10内腔壁的清洁、避免污水处理过程中杂质或催化剂粘附在处理箱体10内腔壁不易清洁的问题。通过花键杆332与花键孔310可实现透明套管33的快速更换，保证污水处理的效率。
31.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
32.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。