本发明涉及一种水处理模块，可用于对景观水、循环冷却水、水产养殖水、游泳池水、温泉水等水体的全天候净化。
背景技术：
景观水、循环冷却水、水产养殖水、游泳池水、温泉水等受外界气候条件及人为活动影响，引入灰尘杂质，加之养分富集、日光照射，给细菌、病毒和藻类等提供了迅速繁殖的条件，造成微生物滋生，污染水质。
常见的水处理方法可分为化学法和物理法。物理法最常见的是利用各种孔径大小不同的滤材，通过吸附或阻隔将水中大体积杂质排除在外，进而获得较为干净的水体，此外有磁化处理法、高压静电场处理法、超声波处理法、高频电磁法、交变电磁场法等，这类方法易于控制、无二次污染，但性价比低、稳定性差、见效慢。化学法则是利用各种化学药剂（如阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等），这种方法短期效果明显，但定期维护费用高，药剂含磷导致水体富营养化。因此，急需一种广谱、长期高效、造价低、便于日常维护的水处理技术。
光催化材料是一种常见的新型环境净化材料，当受到一定波长的光激发时，持续地将其表面所吸附的氧气和水转化为具有强氧化性的羟基自由基和超氧自由基，可以杀灭水中栖息的菌类及藻类，分解溶解性有机化合物，从而净化水体。在此过程中光催化剂本身不参与反应，不进行消耗，因此可以长期有效地发挥作用。
光催化材料在实际应用中主要有两大瓶颈：一是传统的光催化材料只能利用紫外光，而紫外光仅占太阳能的4%，使其应用受限；二是光催化粉体材料悬浮在污染水体中，易流失，易团聚，甚至结垢，不利于长期使用，而单次使用不回收又会造成较大的资源浪费。因此，利用可见光光催化材料制成负载型净化模块用于水处理，将具有广阔的应用前景。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种水处理模块，该模块用于开放式水环境中，在光源的照射条件下，实现消毒、杀菌、灭藻的技术要求。
为实现上述目的，所述水处理模块包括：不锈钢支架、基材、光催化净化膜层和光源组件。
优选地，采用不锈钢支架将光催化组件和光源组件相连，其中光催化组件是将纳米光催化材料制备在基材表面，所述光催化组件与光源组件平行放置，相距3~20cm。
优选地，所述基材为不锈钢板、玻璃基板、铜网、ni基网、玻璃纤维布、多孔陶瓷中的一种。将纳米光催化材料在基材上均匀成膜可以有效地克服光催化粉体易流失，难回收，光催化活性低，光能利用率低等缺陷。不锈钢板材料廉价易得，且可以根据应用环境需要加工成不同形状；玻璃片透光性好，可有效提高光能利用率；ni基网、铜基网、玻璃纤维布、多孔陶瓷、蜂窝活性炭、碳纤维布等基材与催化剂兼容性好，比表面积大，相同截面面积能够负载较多的光催化剂，同时吸附能力强，利于光催化剂与污染物颗粒接触，有利于提高光催化效率。
优选地，所述光催化净化膜层由可以响应380~800nm波长的可见光的光催化材料组成，其中光催化材料为纳米二氧化钛基可见光光催化材料、纳米氧化锌基可见光光催化材料、c3n4类可见光光催化材料中的一种。光催化材料是指在光的照射下，可以持续的将其表面所吸附的氧气和水转化为氧化性基团，将各种有机污染物、生物污染物矿化分解。在此过程中光催化材料作为催化剂并无消耗，从而可以长期有效的发挥作用。
优选地，将可见光响应型光催化剂负载至所述基材表面，并在40~400℃温度下进行热处理，得到所述光催化净化膜层，膜层厚度0.02~50微米。
优选地，所述光源组件为led灯板。
优选地，所述水处理模块的摆放与水流方向一致，可减少水头损失，避免光催化剂脱落。
优选地，根据水质污染程度及净化标准，该水处理模块可叠加使用。
本发明提供的一种全天候的水净化模块，置于待处理水质中，在有阳光照射的条件下，该模块内部的光催化净化膜层可持续地将水和水中溶解的氧气转化为氧化能力强于o3的羟基自由基和超氧自由基，从而催化氧化分解溶解性有机化合物，杀灭水中栖息的菌类及藻类，全方位改善水质；夜间或避光条件下，可以启动光源组件，利用led灯板为所述光催化净化膜层提供光能，从而使该水处理模块可以持续保持光催化活性，全天候不间断的实现水质净化和杀菌灭藻的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
附图1所示为：实施例1所制备的一种水处理模块的结构示意图。1.不锈钢支架，2.基材，3.光催化净化膜层，4.光源组件。
附图2所示为：实施例1所制备的一种水处理模块对苯酚的光催化降解数据图。由图可见，以苯酚模拟受污染水质中溶解的有机化合物，遮光处理苯酚浓度维持稳定；0~3h，移至日光自然照射环境下，苯酚浓度快速下降；3~4h，再次避光处理同时开启光源组件，利用led灯板提供光能继续光催化降解苯酚。因此本发明所述水处理模块在自然光照射和自身光源照射两种模式下均具有良好的光催化效应。
附图3所示为：实施例1所制备的一种水处理模块光催化抗菌数据，由图可见，在太阳光和led灯两种光源下，光催化抗菌效果基本一致。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
对不锈钢板表面进行预处理，除去表面的油渍和灰尘后，将可见光响应型纳米tio2基光催化喷剂喷涂至所述基材2表面，并在40℃温度下进行热处理，得到所述光催化净化膜层3，膜层厚度为2微米，采用不锈钢支架将制备好的光催化组件与led灯板连接，实现全天侯水处理功能。
实施例2：
对玻璃片表面进行预处理，除去表面的油渍和灰尘后，将可见光响应型纳米tio2基光催化喷剂喷涂至所述基材2表面，并在120℃温度下进行热处理，得到所述光催化净化膜层3，膜层厚度为10微米，采用不锈钢支架将制备好的光催化组件与led灯板连接，实现全天侯水处理功能。
实施例3：
对ni基网表面进行预处理，除去表面的油渍和灰尘后，将可见光响应型纳米g-c3n4基光催化喷剂喷涂至所述基材2表面，并在400℃温度下进行热处理，得到所述光催化净化膜层3，膜层厚度为50微米，采用不锈钢支架将制备好的光催化组件与led灯板连接，实现全天侯水处理功能。
实施例4：
对玻璃纤维布表面进行预处理，除去表面的油渍和灰尘后，将可见光响应型纳米g-c3n4基光催化喷剂喷涂至所述基材2表面，并在200℃温度下进行热处理，得到所述光催化净化膜层3，膜层厚度为0.2微米，采用不锈钢支架将制备好的光催化组件与led灯板连接，实现全天侯水处理功能。
实施例5：
对多孔陶瓷表面进行预处理，除去表面的油渍和灰尘后，将可见光响应型纳米zno基光催化喷剂喷涂至所述基材2表面，并在120℃温度下进行热处理，得到所述光催化净化膜层3，膜层厚度为20微米，采用不锈钢支架将制备好的光催化组件与led灯板连接，实现全天侯水处理功能。
应用本实施例所提供的一种新型全天候净化装置，置于水体中，在有阳光照射的条件下，该模块内部的光催化净化膜层可持续地将水和水中溶解的氧气转化为氧化能力强于o3的羟基自由基和超氧自由基，从而催化氧化分解溶解性有机化合物，杀灭水中栖息的菌类及藻类，全方位改善水质；夜间或避光条件下，可以自动启动光源组件，利用led灯板为所述光催化净化膜层提供光能，从而使该水处理模块可以持续保持光催化活性，全天候不间断的实现水质净化和杀菌灭藻的作用。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的空气净化装饰物进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。