一种紫外导光光催化污水处理装置

本发明涉及污水的杀菌消毒领域，具体涉及一种结构紧凑、杀菌效果好的紫外导光光催化污水处理装置。

背景技术：

目前，紫外光杀菌对污水的处理多使用汞灯灯管，将其内置于杀菌腔体中，通过汞灯发出的紫外光照射污水实现杀菌消毒。这种方式有着一定的缺陷，首先，汞灯在应用时有着自身无法避免的缺点：体积庞大、预热时间长、寿命短且环保型较差等；另外，联合国主导下多国签署的环保条约，具体开出了有关限制汞排放的清单，去汞化应用已逐渐成为大势所趋。

技术实现要素：

为此，本发明为解决上述问题，本发明采用紫外led作为紫外辐射源，提供一种结构紧凑、杀菌效果好的紫外导光光催化污水处理装置。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种紫外导光光催化污水处理装置，包括外壳体以及设置于外壳体内光催化组件，所述外壳体具有入水口、出水口以及连通入水口和出水口的杀菌腔体，所述光催化组件设有二组，且二组光催化组件相对设置，二组光催化组件均具有紫外led辐射源以及对应紫外led辐射源并向杀菌腔体内延伸的多个导光棒，所述导光棒的外表面镀有纳米二氧化钛颗粒层，二组光催化组件的导光棒相交错设置。

进一步的，所述外壳体包括主壳体和盖板，所述主壳体为不锈钢材质，具有相对设置并连通的二个安装开口，二组光催化组件分别密封装配于二个安装开口内，所述盖板设有二个，并分别盖合于二个安装开口上，进而围合形成所述杀菌腔体，杀菌腔体内表面为抛光表面或镀有高反射铝膜反光层，所述入水口和出水口均形成于主壳体上。

进一步的，所述主壳体的二个安装开口均形成有凹陷于开口端面的第一台阶和凹陷于第一台阶的第二台阶，所述光催化组件还包括透光支撑板、铺设于透光支撑板的内表面的窄垫圈、铺设于透光支撑板的外表面的宽垫圈以及铺设于宽垫圈的外表面的环形压座，所述透光支撑板和窄垫圈嵌设于第二台阶上，且窄垫圈密封贴合于第二台阶的台阶面上，所述环形压座和宽垫圈嵌设于第一台阶上，且宽垫圈密封贴合于第一台阶的台阶面上，所述环形压座固定于主壳体上，所述导光棒连接透光支撑板的内表面并向杀菌腔体内延伸；所述紫外led辐射源位于透光支撑板的外表面并对应导光棒。

进一步的，所述透光支撑板和相连接导光棒为一体成型结构。

进一步的，所述透光支撑板和相连接导光棒为石英玻璃材质。

进一步的，所述第二台阶的内壁面的端部位置向内凸起延伸有弧形限位部，所述透光支撑板和窄垫圈的端部凹陷有弧形缺口，并通过所述弧形缺口卡配于主壳体的弧形限位部上。

进一步的，所述紫外led辐射源包括铝基电路板和封装于铝基电路板上的紫外led灯珠，所述紫外led灯珠设有多个并与多个导光棒一一对应。

进一步的，相对应的紫外led灯珠和导光棒之间还设有反光杯，其内表面镀有高反射铝膜反光层。

进一步的，所述杀菌腔体为长条形杀菌腔体，所述入水口和出水口分别位于长条形杀菌腔体的两端端部。

进一步的，所述导光棒为锥形导光棒。

通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

本方案提供的紫外导光光催化污水处理装置，采用紫外led作为紫外辐射源，实现去汞化应用；紫外led辐射源发出的紫外光经导光棒传导出射的同时，在导光棒表面纳米二氧化钛颗粒层的催化作用下发生光催化作用，产生羟基自由基，以氧化分解污水中有机及无机污染物，实现对污水杀菌消毒处理；导光棒的使用将紫外辐射传导至水下一定距离，提升紫外辐射对水杀菌消毒的利用率；二组光催化组件的导光棒相交错设置，污水流入杀菌腔体时引起涡流，涡流的产生可延长紫外辐射对污水的光催化反应时间，提升污水中有机和无机污染物的降解率，同时提升对污水的杀菌消毒效果；且本装置结构简单、紧凑。

附图说明

图1所示为实施例中紫外导光光催化污水处理装置的外观示意图；

图2所示为实施例中外壳体的部分结构示意图；

图3所示为实施例中第一盖板的结构示意图；

图4所示为实施例中第二盖板的结构示意图；

图5所示为实施例中二组光催化组件的装配示意图一；

图6所示为实施例中二组光催化组件的装配示意图二；

图7所示为实施例中二组光催化组件的装配示意图三。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参照图1至图7所示，本实施例提供一种紫外导光光催化污水处理装置，包括外壳体以及设置于外壳体内光催化组件100，所述外壳体具有入水口1、出水口4以及连通入水口1和出水口4的杀菌腔体(未示出)，所述光催化组件100设有二组，且二组光催化组件100相对设置，二组光催化组件均具有紫外led辐射源以及对应紫外led辐射源并向杀菌腔体内延伸的多个导光棒16，具体的，本实施例中，导光棒16为锥形导光棒。所述导光棒16的外表面镀有纳米二氧化钛颗粒层(未示出)，二组光催化组件100的导光棒16相交错设置。具体的，本实施例中，二组光催化组件100分别定义为第一光催化组件101和第二光催化组件102，所述第一光催化组件101具有二排导光棒16，每排的导光棒16的数量是七个，而第二光催化组件102具有一排导光棒16，且数量为六个。二组光催化组件100的导光棒16相交错设置的具体方式是：第二光催化组件102的单排导光棒16位于第一光催化组件100的二排导光棒16的中间，且第二光催化组件100的每个导光棒16位于第一光催化组件101中相邻四个导光棒16(是指呈2x2阵列的四个导光棒16)的中间位置，实现均匀的分布。当然的在其它实施例中，二组光催化组件100的导光棒16的排列和数量以及二组光催化组件100中导光棒16相交错设置的布局不局限于此。

使用时，污水从入水口1流入杀菌腔体内，二组光催化组件100中交错设置导光棒16能够使污水在杀菌腔体内形成涡流，紫外led辐射源发出的紫外光经导光棒16传导出射的同时，在导光棒16表面的纳米二氧化钛颗粒层的催化作用下发生光催化作用，产生羟基自由基，以氧化分解污水中有机及无机污染物，实现对污水杀菌消毒处理；且污水在杀菌腔体内形成涡流，可有效延长紫外辐射对污水的光催化反应时间，提升污水中有机和无机污染物的降解率，同时提升对污水的杀菌消毒效果；且本装置结构简单、紧凑。

进一步的，本实施例中，所述导光棒16为锥形导光棒，具体为圆锥形导光棒，锥形结构的导光棒16有效增加了纳米二氧化钛颗粒层与污水光催化反应的面积，效果更好；且相邻二个导光棒16之间所空出的空间是倾斜的，对污水产生涡流更有效果。当然的，在其它实施例中，导光棒16也可根据紫外led辐射源的排布方式做出相应的结构变换，如椎台形、柱形等结构。

进一步的，本实施例中，所述杀菌腔体为长条形杀菌腔体，所述入水口1和出水口4分别位于长条形杀菌腔体的两端端部。长条形杀菌腔体能够使污水流通时间更长，配合产生涡流的交错设置的导光棒16，其效果更好。当然的，在其它实施例中，杀菌腔体的结构不局限于此。

进一步的，本实施例中，所述外壳体包括主壳体5和盖板，所述主壳体5为不锈钢材质，具有相对设置并连通的二个安装开口(未标示出)，二组光催化组件100分别密封装配于二个安装开口内，所述盖板设有二个，本实施例中分别为第一盖板3和第二盖板6，第一盖板3和第二盖板6分别盖合于二个安装开口上，进而围合形成所述杀菌腔体，杀菌腔体内表面为抛光表面或镀有高反射铝膜反光层，减少紫外吸收，提升紫外辐射利用率，所述入水口1和出水口4均形成于主壳体上。如此设置，更便于二组光催化组件100的装拆操作。当然的，在其它实施例中，外壳体的结构也不局限于此。

具体的，盖板和主壳体5的开口端面上形成有相对应的固定孔，如第一盖板3和第二盖板6上的固定孔2以及主壳体5的开口端面上的固定孔18，相对应的固定孔2、18通过紧固件(如螺栓)穿设固接，实现盖板的固定装配。当然的，在其它实施例中，盖板的固定盖合方式也可以采用扣接、插接等。

再具体的，所述主壳体5的二个安装开口均形成有凹陷于开口端面的第一台阶7和凹陷于第一台阶7的第二台阶8，所述光催化组件100还包括透光支撑板15、铺设于透光支撑板15的内表面的窄垫圈13、铺设于透光支撑板15的外表面的宽垫圈14以及铺设于宽垫圈14的外表面的环形压座17。装配时，所述透光支撑板15和窄垫圈13嵌设于第二台阶8上，且窄垫圈13密封贴合于第二台阶8的台阶面上，实现密封；同时，所述环形压座17和宽垫圈14嵌设于第一台阶7上，且宽垫圈14密封贴合于第一台阶7的台阶面上，所述环形压座17固定于主壳体5上，具体的，环形压座17为金属材质，环形压座17和第一台阶7的台阶面上开设有相对应的连接孔，如环形压座17上的连接孔9和第一台阶7的台阶面上的连接孔21，并通过紧固件(未示出)穿设连接，实现固定装配。所述导光棒16连接透光支撑板15的内表面并向杀菌腔体内延伸；所述紫外led辐射源位于透光支撑板15的外表面并对应导光棒16；实现装配，结构简单，装配简便，且密封性好。当然的，在其它实施例中，光催化组件100的结构以及密封装配方式不局限于此。

再具体的，所述透光支撑板15和相连接导光棒16为一体成型结构，制备时可以通过模具一体压铸成型，制备简便，且能够很好的固定导光棒16。

再具体的，所述透光支撑板15和相连接导光棒16为石英玻璃材质，对紫外光的透过率高，可有效延伸紫外光在污水中的传播距离；杀菌效果更好。当然的，在其它实施例中，透光支撑板15和导光棒16也可以是独立的部件，后续通过焊接或粘接的方式形成固定，透光支撑板15和导光棒16的材质也不局限于此，也可以采用其它对紫外光具有高透光、低吸收性能的材质。

进一步的，所述第二台阶8的内壁面的端部位置向内凸起延伸有弧形限位部22，所述透光支撑板15和窄垫圈13的端部凹陷有弧形缺口12，并通过所述弧形缺口12卡配于主壳体的弧形限位部22上，定位效果更好。当然的，在其它实施例中，也可以不需要弧形限位部22和弧形缺口12的设置。

进一步的，所述紫外led辐射源包括铝基板11和封装于铝基板11上的紫外led灯珠19，所述紫外led灯珠19设有多个并一一对应多个导光棒16。铝基板11的设置能够有效帮助紫外led灯珠19散热，使得紫外led灯珠19使用寿命更为长久。

再具体的，铝基板11被固定于盖板上，具体的，盖板上设置有铝基板座10，铝基板11装配于铝基板座10上实现固定，进而实现紫外led灯珠的固定，装拆操作更为简便，且定位效果好。

再具体的，相对应的紫外led灯珠19和导光棒16之间还设有反光杯20，其内表面镀有高反射铝膜反光层，能够聚合紫外辐射，增加入射到导光棒16中紫外线数量，效果更好。

当然的，在其它实施例中，紫外led辐射源的结构以及设置方式均不局限于此。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。