一种杀菌消毒的光电催化水净化装置的制作方法

1.本实用新型涉及光电催化技术领域，具体地说是一种杀菌消毒的光电催化水净化装置。


背景技术：

2.在水净化处理领域，普遍采用化学药剂或紫外光进行杀菌消毒。常用的化学药剂包括氯气、二氧化氯、次氯酸、次氯酸钠、臭氧等。因其具有强氧化性，可将水中的细菌病毒氧化而失活，起到杀菌消毒的作用。但由于这类药剂大多数含氯，具有毒性，其应用逐步受到限制，目前只有次氯酸或次氯酸钠含在应用。臭氧消毒的成本较高，应用受到限制，另外残留的臭氧也会造成空气污染。另外一类杀菌消毒应用是采用紫外uv灯发射的紫外光辐照，特别是深紫外uvc波段的紫外光会被细菌病毒的dna或ran吸收而使其断裂导致细菌病毒失活，起到杀菌消毒的作用。但由于目前高效率和高光强的紫外灯主要是采用含汞蒸汽的石英灯制造，除能耗较大和寿命较短外，废弃后易造成环境污染，故紫外灯的应用也受到限制。新发展的紫外半导体二极管led光源因环保而受到重视，但因其光电转化效率低和成本高的原因使得应用领域也受到限制。


技术实现要素：

3.本实用新型为克服现有技术的不足，提供一种杀菌消毒的光电催化水净化装置，通过，通过电极组模块高效杀菌消毒，净化水质，成本较低，绿色节能，安全环保。模块化单元结构紧凑，可根据实际情况随时增减、更换电极组模块，方便快捷。
4.为实现上述目的，设计一种杀菌消毒的光电催化水净化装置，包括安装架，其特征在于：所述的安装架内侧设有光源，位于安装架内底端均匀设置若干凹槽，凹槽内设置电极组模块，电极组模块为竖直布置，电极组模块包括若干间隔排布的阳极板、阴极板，阳极板通过电极引线一连接电源装置的正极，阴极板通过电极引线二连接电源装置的负极，位于阳极板一侧或两侧设有光电催化薄膜。
5.所述的阴极板选用金属板或碳基板。
6.所述的阳极板选用钛基板或钛网。
7.所述的阳极板选用玻璃或陶瓷基板，阳极板与光电催化薄膜之间设有透光电极。
8.相邻阳极板之间通过电极引线一连接，相邻阴极板之间通过电极引线二连接。
9.所述的电源装置固定在安装架外侧壁上。
10.所述的阳极板与阴极板之间的间距为5-50mm。
11.所述的光电催化薄膜表层的结构为十字交叉网格结构或蜂窝网格结构或菱形网格结构。
12.所述的安装架包括安装架底板、栅栏，位于安装架底板外缘设有一圈栅栏。
13.所述的安装架的底部为镂空结构。
14.本实用新型同现有技术相比，通过电极组模块高效杀菌消毒，净化水质，成本较
低，绿色节能，安全环保。模块化单元结构紧凑，可根据实际情况随时增减、更换电极组模块，方便快捷。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图。
16.图2为本实用新型实施例一中单面阳极板的结构示意图。
17.图3为本实用新型实施例一中单面阳极板组成的电极组模块的结构示意图。
18.图4为本实用新型实施例一中双面阳极板的结构示意图。
19.图5为本实用新型实施例一中双面阳极板组成的电极组模块的结构示意图。
20.图6为本实用新型实施例二中单面阳极板的结构示意图。
21.图7为本实用新型实施例二中双面阳极板的结构示意图。
22.图8为本实用新型实施例一、实施例二中光电催化薄膜表层的结构示意图一。
23.图9为本实用新型实施例一、实施例二中光电催化薄膜表层的结构示意图二。
24.图10为本实用新型实施例一、实施例二中光电催化薄膜表层的结构示意图三。
25.图11为本实用新型安装架的结构示意图。
26.参见图1至图11，其中，1是安装架，1-1是安装架底板，1-2是栅栏，2是光源，3是电极组模块，4是阳极板，4-1是光电催化薄膜，4-2是透光电极，5是阴极板，6是电极引线一，7是电源装置，8是电极引线二。
具体实施方式
27.下面根据附图对本实用新型做进一步的说明。
28.实施例一：
29.如图1所示，安装架1内侧设有光源2，位于安装架1内底端均匀设置若干凹槽，凹槽内设置电极组模块3，电极组模块3为竖直布置，电极组模块3包括若干间隔排布的阳极板4、阴极板5，阳极板4通过电极引线一6连接电源装置7的正极，阴极板5通过电极引线二8连接电源装置7的负极，位于阳极板4一侧或两侧设有光电催化薄膜4-1。
30.阴极板5选用金属板或碳基板。
31.阳极板4选用钛基板或钛网。
32.相邻阳极板之间通过电极引线一6连接，相邻阴极板5之间通过电极引线二8连接。
33.电源装置7固定在安装架1外侧壁上。
34.阳极板4与阴极板5之间的间距为5-50mm。
35.安装架1的底部为镂空结构。
36.所述的光电催化薄膜4-1表层的结构可以设置为如图7所示的十字交叉网格结构，或如图10所示的蜂窝网格结构，或如图9所示的菱形网格结构。
37.如图11所示，安装架1包括安装架底板1-1、栅栏1-2，位于安装架底板1-1外缘设有一圈栅栏1-2，形成水流通道，供水流穿过。具体使用时，通过控制安装架底板1-1上的凹槽与镂空结构的尺寸，保证凹槽与镂空结构不会发生干涉。
38.本实施例中，阳极板4选用钛基板或钛网，电极引线一6与能导电的阳极板4连接，可在阳极板4表面施加电场。阴极板5选用能导电的金属板或碳基板，电极引线二8与阴极板
5连接，可在阴极板5表面施加电场。具体使用时，安装架1内的水从阳极板4、阴极板5之间流过。在光源2的作用下，光电催化薄膜4-1进行光催化氧化反应。在电源装置7、电极引线一6、电极引线二8的作用下，光电催化薄膜4-1进行电催化氧化反应。通过光催化与电催化耦合反应，电极组模块3表面会产生氧化性基团，会将水中的细菌和病毒氧化而失活。并且在电场的协同作用下，会加强失活效率，起到杀菌消毒的作用和分解有机物的作用。水流过阳极板4时，水中的部分金属离子可还原沉积在阴极板5表面，起到净化水质的作用。
39.具体使用时，可以根据需求调整凹槽、电极组模块3的间距和数量。
40.具体使用过程中，阴极板5与阳极板4可以实现电絮凝，特别是针对水中有机物，微生物等，可通过光电耦合作用使部分污染物上浮或者长大絮凝后沉淀。竖直放置的电极组模块3对上浮物和下沉物的阻碍较小。并且安装架1的底部为镂空结构，便于沉积物的流出，保证阴极板5与阳极板4表面的清洁度和透过率。
41.具体使用时，光源2可以选用防水led灯。电源装置7选用具有防水功能的电源装置7。
42.具体使用时，安装框架1选用耐腐蚀、绝缘材料制成。
43.具体使用时，本实施例可以放置在水槽、水箱、河道、水池中，用于杀菌消毒，净化水质。
44.如图2所示，可在阳极板5左侧或右侧设置光电催化薄膜4-1，形成如图3所示的电极组模块。具体使用时，如图4所示，也可以在阳极板5左右两侧分别设置光电催化薄膜4-1，形成如图5所示的电极组模块。
45.实施例二：
46.本实施例仅说明与实施例一不同之处，相同之处不再重复说明。
47.本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，阳极板4选用玻璃或陶瓷基板，阳极板4与光电催化薄膜4-1之间设有透光电极4-2。
48.由于玻璃或陶瓷基板不具备导电功能，因此在阳极板4与光电催化薄膜4-1之间设置透光电极4-2，此时电极引线一6与能导电的透光电极4-2连接，从而对阳极板4处施加电场。
49.如图6所示，可在阳极板5左侧或右侧设置透光电极4-2、光电催化薄膜4-1。如图4所示，也可以在阳极板5左右两侧分别设置透光电极4-2、光电催化薄膜4-1。