一种污水处理装置及处理系统

本技术专利属于污水处理，具体为一种污水处理装置及处理系统。

背景技术：

1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

2、社会经济的快速发展和科学技术的不断进步，促进了城镇化和工业化的进程，由此产生了大量生活及工业污水。虽然可以通过自然降解的方式将污水无害化，但是人口的增加和工业的发展所产生的污水已经远远超出自然界的调控能力，如果污水得不到有效处理，就会对环境和人类健康造成负面影响，致使可饮用水源的锐减、水中生物种群减少等诸多问题。目前，电渗析、电化学还原、电去离子化等污水处理技术存在高成本、高耗能、副产物不稳定等缺点，限制了这些污水处理技术的进一步应用。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种污水处理装置及处理系统。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供一种污水处理装置，其包括壳体和光催化净水装置，其中，

4、所述壳体的一端设置有进水口，另一端设置有出水口，其余部位密封设置；

5、所述光催化净水装置包括中空照明管、紫外led灯和插板组件，所述中空照明管固定安装于壳体上，且密封设置，紫外led灯设置于中空照明管内；

6、中空照明管的外壁上开设有卡槽，插板组件插于所述卡槽内，插板组件上涂覆有光催化剂层。

7、在一些实施例中，所述壳体为柱状壳体。

8、优选的，所述壳体的两端分别通过密封盖密封设置。

9、优选的，所述中空照明管沿壳体的轴向安装，且覆盖壳体的长度方向。

10、进一步优选的，所述紫外led灯沿中空照明管的轴向设置，且覆盖中空照明管的轴向。

11、进一步优选的，所述插板组件插入卡槽内，相对于中空照明管呈辐射状均匀分布。

12、更进一步优选的，插板的边缘靠近壳体内壁设置。以保证流经的污水均被光催化降解。

13、在一些实施例中，所述壳体为立式结构，进水口位于壳体的下端，出水口位于壳体的上端。

14、第二方面，本发明提供一种污水处理系统，包括所述污水处理装置、太阳能供电储能系统和灯光控制开关；

15、太阳能供电系统包括相互连接的太阳能电池板和蓄电池，蓄电池通过灯光控制开关与污水处理装置的紫外led灯连接。

16、在一些实施例中，所述灯光控制开关包括光强度计和电路控制开关，光强度计与电路控制开关连接。

17、上述本发明的一种或多种实施例取得的有益效果如下：

18、(1)紫外led灯设置于中空照明管内，且中空照明管密封设置，可以对紫外led灯起到较好的保护作用，防止污水与紫外led灯直接接触造成漏电现象，进而可以保证紫外led灯的正常工作；

19、在中空照明管的外壁上开设卡槽，此处卡槽的深度小于中空照明管的侧壁的厚度，以保证中空照明管的密封设置。将涂覆有光催化剂层的插板组件插在卡槽内，一方面可以保证插板的固定安装，另一方面可以使得插板上的光催化剂层距离紫外led灯的距离较近，以保证光催化剂层能接收足够的紫外光能，进而保证其污水光催化降解效率。

20、(2)利用太阳光能量，不仅可以进行高效的光催化降解，还可利用光生伏特效应进行光能至电能的转化(图3)，实现对光能的高效利用。在光照充足时，利用半导体的光伏效应，将光能转化为电能并进行存储；当光照不足或夜晚时间，利用紫外灯源，将存储的电能以紫外光能的形式进行释放，继续激发光催化材料对污水进行催化降解。

21、(3)通过将光催化降解和光伏效应能量转化二者进行结合，形成一套高效的基于光催化/光伏效应的污水处理系统。日间或者光照充足时，光催化系统可对污水中的有机分子和无机物进行高效的氧化分解，形成无污染或低毒性的小分子，利用太阳光还可实现光伏发电，并进行电能储存；当光度计探测到环境光照不足时，系统释放电能并开启紫外灯，使光催化氧化反应继续进行，进一步降低对环境的依赖性，提高污水处理系统的使用范围。

22、(4)通过插板将光催化剂固定至管道中，一方面可以扩展污水与光催化剂的接触面积，提高催化降解污水效率，另一方面，可以方便快捷的更换失效催化剂，保证光催化降解反应高效进行。

23、综上所述，本实用新型将光催化与光伏效应进行结合，通过太阳能电池进行光电转换，待光照不足时开启紫外灯，继续激发催化剂进行催化反应降解污水，克服光催化反应环境依赖性强等缺点，最终实现绿色环保、低耗能、全天候高效污水净化处理的效果。

技术特征：

1.一种污水处理装置，其特征在于：其包括壳体和光催化净水装置，其中，

2.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述壳体为柱状壳体。

3.根据权利要求2所述的污水处理装置，其特征在于：所述壳体的两端分别通过密封盖密封设置。

4.根据权利要求2所述的污水处理装置，其特征在于：所述中空照明管沿壳体的轴向安装，且覆盖壳体的长度方向。

5.根据权利要求4所述的污水处理装置，其特征在于：所述紫外led灯沿中空照明管的轴向设置，且覆盖中空照明管的轴向。

6.根据权利要求4所述的污水处理装置，其特征在于：所述插板组件插入卡槽内，相对于中空照明管呈辐射状均匀分布。

7.根据权利要求6所述的污水处理装置，其特征在于：插板的边缘靠近壳体内壁设置，以保证流经的污水均被光催化降解。

8.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述壳体为立式结构，进水口位于壳体的下端，出水口位于壳体的上端。

9.一种污水处理系统，其特征在于：包括权利要求1所述污水处理装置、太阳能供电储能系统和灯光控制开关；

10.根据权利要求9所述的污水处理系统，其特征在于：所述灯光控制开关包括光强度计和电路控制开关，光强度计与电路控制开关连接。

技术总结
本发明公开了一种污水处理装置及处理系统，其包括壳体和光催化净水装置，其中，所述壳体的一端设置有进水口，另一端设置有出水口，其余部位密封设置；所述光催化净水装置包括中空照明管、紫外LED灯和插板组件，所述中空照明管固定安装于壳体上，且密封设置，紫外LED灯设置于中空照明管内；中空照明管的外壁上开设有卡槽，插板组件插于所述卡槽内，插板组件上涂覆有光催化剂层。

技术研发人员：吴莉莉,刘沛源,石磊
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：20230222
技术公布日：2024/1/12