本發(fā)明涉及一種LED燈，具體涉及凈水式LED道路照明裝置。
背景技術：
自1879年T.A.愛迪生制造碳化纖維白熾燈以來，白熾燈以迅猛的速度代替油燈、蠟燭，成為人們生活中所必需的照明裝置。隨著科技的發(fā)展，白熾燈已經不能滿足人們的需求，雖然之后發(fā)明了體積和衰光極更小的鹵鎢燈，但是白熾燈依靠鎢絲發(fā)光的原理使得其發(fā)光效率依舊偏低。為了節(jié)省能源，高發(fā)光效率的熒光燈和LED燈應運而生。
LED的英文為Light Emitting Diode，即發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體元件，可以直接將電轉化為光。LED燈的核心是半導體晶片，半導體晶片由P型半導體和N型半導體兩部分組成，這兩部分之間形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子被推向P型半導體中的空穴中，之后以光子的形式發(fā)出能量，根據(jù)P-N結材質的不同，發(fā)出的光的波長不同，光的顏色也就不同。以上即為LED燈的發(fā)光原理，可以看出，LED燈與白熾燈和熒光燈不同，為冷光源，其節(jié)能效果強于熒光燈，同瓦數(shù)時比熒光燈亮約50%。
燈的主要作用就是照明，根據(jù)其被設置的位置而分為很多種類。路燈是最常見的一種燈，路燈不僅能為路面提供亮光，彌補夜晚月光的不足，為人們的出行安全提供保障，樣式別致的路燈還成為城市一道亮麗的風景線，供人們駐足觀賞。
傳統(tǒng)的LED路燈只具備照明道路的功能，遇到雨天時，雨水沖刷路燈后即流入下水道中與污水混合，最終由污水處理廠進行污水處理。然而污水與雨水由于水中含有的組分不同，其處理方式是不一樣的，如果簡單地將污水和雨水混合進行處理，會增加水處理工藝的成本，造成能源浪費。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對傳統(tǒng)的LED路燈只具備照明功能的缺陷，目的在于提供凈水式LED道路照明裝置，解決傳統(tǒng)的LED路燈無法凈化雨水，導致雨水直接流入下水道中與污水混合，從而加大了水處理工藝難度與成本的問題。
本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：凈水式LED道路照明裝置，包括燈柱，所述燈柱上設置有燈架，所述燈架上安裝有LED燈，燈柱靠近底端的側面上固定有加強筋，燈柱頂端固定有儲水槽，燈柱側面從上至下依次安裝有超濾箱、UV殺菌箱和凈水箱，所述儲水槽與超濾箱之間連接有第一水管、超濾箱與UV殺菌箱之間連接有第二水管，所述第二水管上設置有第二閥門，超濾箱與凈水箱之間連接有沖洗管，所述沖洗管上設置有沖洗泵，超濾箱連接有排污管，所述排污管上設置有第一閥門，UV殺菌箱與凈水箱之間連接有第三水管，凈水箱底部連接有排水管，所述排水管上安裝有截止閥，儲水槽內設置有若干電極板，所述電極板均平行于水平面，相鄰的電極板分別固定在儲水槽相互平行的兩個側面上，儲水槽的底面設置有排水孔，所述排水孔上設置有濾網(wǎng)，排水孔連接第一水管?，F(xiàn)有技術中，LED路燈只具備照明道路的功能，遇到雨天時，雨水沖刷路燈后即流入下水道中與污水混合，最終由污水處理廠進行污水處理。這樣將雨水和污水混合在一起處理，而對雨水不加利用是不正確的。首先，因為雨水與污水不同，其含有的化合物是相對明確的，雨水中包含了少量硝酸、硫酸等酸性物質，還有少量粉塵、灰塵以及細菌，部分地區(qū)的雨中可能會含有少量重金屬，而污水中則包含較多的重金屬、對人體有害的有機物，污水中含有的污泥更多。根據(jù)雨水和污水中含有的組分不同，水處理方式是不同的，如果將雨水和污水混合后采用污水的處理工藝條件，將大大增加了水處理工藝的成本，造成資源的浪費。同時，混合處理雨水和污水也忽視了雨水本身的用途，由于雨水本身含有的有害化合物、污泥、細菌較少，將雨水經過簡單凈水處理后，即可得到廣泛的應用，例如用于消防用水、道路沖洗、沖洗車輛、澆灌農作物等等，既然雨水稍加處理便擁有廣泛的應用價值，而混合雨水和污水后再進行處理又會增加水處理工藝的難度和成本，那么如果能夠單獨收集部分雨水，對其進行簡單的凈水處理，則能夠達到節(jié)省能源的目的。LED路燈幾乎遍布城市的大街小巷，如果能將LED路燈頂部安裝儲存雨水的裝置，通過儲水裝置收集雨水，再通過凈化裝置對雨水進行凈化，便可以將凈化后的雨水用在廣泛的領域，節(jié)省了能源的同時也方便了生活。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種具備凈化功能的LED路燈，該LED路燈包括燈柱，以及設置在燈柱上的加強筋、燈架和燈架上安裝的LED燈，以上零部件都屬于現(xiàn)在LED路燈所具備的。與現(xiàn)有LED路燈不同的是，在燈柱的頂端安裝有儲水槽，所述儲水槽為缸體結構，具備儲水能力，當遇到下雨天氣時，雨水收集在儲水槽中。儲水槽內采用電絮凝法對雨水進行凈化。電絮凝法為現(xiàn)有技術，其反應原理是在直流電的作用下，陽極產生鋁或鐵離子，在經過一系列的水解、聚合的氧化過程后，生成羥基絡合物、多核羥基絡合物以及氫氧化物，這些物質形成絮凝狀物質，能夠吸附并分離水中的細菌、灰塵、及部分有害物質，達到凈化水的目的，目前電絮凝法主要用在制藥廠廢水、礦業(yè)廢水、垃圾滲濾液、木材處理廢水等領域，而未應用在雨水的處理過程中。相比污水中的有害物質，雨水中的組分簡單一些，也不是特別難處理，通過電絮凝法形成的絮凝劑即可將雨水中的部分鹽離子、灰塵、粉塵和細菌吸附，使得處理后的雨水具有更加廣泛的應用范圍。為了使用電絮凝法，在儲水槽內設置有若干相互平行的電極板，相鄰的電極板分別固定在儲水槽的相互平行的兩個側面上，這樣形成了一個至上而下的流道，增加了雨水與電極板的接觸時間，利于電絮凝反應的進行。通過給電極板通電，在陽極區(qū)生成鋁或鐵離子，進一步形成羥基絡合物等絮凝狀物質，絮凝狀物質吸附雨水中的細菌、灰塵、部分鹽離子，使得這部分污染物脫離雨水，達到凈化雨水的目的。經過處理后的雨水通過設置在儲水槽底部的排水口進入第一水管中，經過濾網(wǎng)過濾后，沿著第一水管進入超濾箱，在超濾箱中經過電絮凝法處理的雨水得到進一步水處理。超濾箱中設置有超濾膜組件，超濾膜為現(xiàn)有技術，是以超濾膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當液體流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，成為濃縮液，從而實現(xiàn)對原液的凈化、分離和濃縮的目的。經過超濾箱處理的雨水，其中的鹽離子、灰塵、細菌進一步減少，之后這部分雨水通過第二水管進入UV殺菌室，殺滅掉部分對人體有害但卻無法被電絮凝法和超濾法除去的細菌。最后被處理的水流進入凈水箱中儲存，此時的凈水不僅可以滿足消防用水、道路沖洗、沖洗車輛、澆灌農作物等領域對水質的要求，而且可以達到人們飲用的標準。通過開啟凈水箱底部的排水管上設置的截止閥可以獲取儲存在凈水箱中的凈水。本發(fā)明通過利用了路燈遍布城市大街小巷的優(yōu)點，在路燈頂部安裝儲水槽，通過儲水槽收集并使用電絮凝法、超濾膜、UV殺菌等工藝處理雨水，不僅避免了雨水和污水混合后進行水處理工藝，降低了污水處理工藝的難度和成本，而且凈化雨水后，大大增加了雨水的使用范圍，達到節(jié)約能源的目的，具有較廣泛的使用價值；同時，城市里的LED路燈都成為了小型凈水站，使得人們的生活更加便利，無論是個人飲用、沖洗車輛還是集中收集凈水后用作消防、灌溉農作物，都不必再經過污水處理廠進行水處理，人們可以隨取隨用，十分方便。
通過應用發(fā)現(xiàn)，在使用一段時間后，超濾箱中的超濾膜組件上會吸附有部分顆粒物或細菌，影響超濾箱的過濾效果和過濾速度，而從外界引入水流對超濾膜組件進行沖洗又浪費水資源。為了解決上述問題，本裝置在超濾箱與凈水箱之間設置了沖洗管，沖洗管上設置有相匹配的沖洗泵，同時，超濾箱上還連接有排污管。通過上述結構，LED燈的水處理狀態(tài)分為工作狀態(tài)和沖洗狀態(tài)。工作狀態(tài)時，排污管上設置的第一閥門關閉，第二水管上設置的第二閥門開啟，水流經過水槽中的電絮凝過程、超濾箱中的超濾膜組件過濾、UV滅菌箱殺菌后進入凈水箱中儲存，供人們隨時取用；沖洗狀態(tài)時，第一閥門開啟，第二閥門關閉，凈水箱中儲存的凈水由沖洗泵吸入，從沖洗管中通入至超濾箱中，對超濾膜組件進行沖洗，沖洗完成后，污水從污水管中排出，進入下水道與污水混合。由此解決了在使用一段時間后超濾膜組件上堆積固體顆粒和細菌的問題，提高了超濾箱的過濾效果和過濾速度，同時，由于使用的是凈水箱中儲存的凈水，避免了從外界引入水流沖洗，節(jié)約了水資源。
進一步地，電極板上安裝有若干擾流板。擾流板使得雨水在流經電極板的同時形成渦流，增加雨水與電極板的接觸時間，增加電絮凝的處理效率，進一步去除雨水中的細菌、灰塵、有害的鹽離子、有機物。
進一步地，儲水槽內側設置有感應器，所述感應器位于儲水槽側面高度一半的位置。感應器連接有控制系統(tǒng)，當儲水槽中的雨水高度達不到儲水槽一半的高度時，通過控制系統(tǒng)控制電絮凝反應停止，避免電絮凝反應的持續(xù)發(fā)生，不僅消耗電極，而且處理雨水的效率低。
進一步地，排水管的出水端距離地面的高度為不大于130厘米。130厘米能夠保證普通民眾或者相關工作人員順利取水。
進一步地，燈柱、凈水箱、儲水槽、超濾箱、UV殺菌箱和燈架的表面涂有醇酸磁漆。醇酸磁漆主要用于金屬表面的保護，由于雨水中含有硝酸、硫酸的酸性物質，會腐蝕金屬表面，降低燈柱等零部件的使用壽命，醇酸磁漆能夠對這些零部件的表面起到保護作用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：
1、本發(fā)明利用了路燈遍布城市大街小巷的優(yōu)點，在路燈頂部安裝儲水槽，通過儲水槽收集并使用電絮凝法、超濾膜、UV殺菌等工藝處理雨水，不僅避免了雨水和污水混合后進行水處理工藝，降低了污水處理工藝的難度和成本，而且凈化雨水后，大大增加了雨水的使用范圍，達到節(jié)約能源的目的，具有較廣泛的使用價值；
2、本發(fā)明將城市里的LED路燈都轉變成為了小型凈水站，使得人們的生活更加便利，無論是個人飲用、沖洗車輛還是集中收集凈水后用作消防、灌溉農作物，都不必再經過污水處理廠進行水處理，人們可以隨取隨用，十分方便；
3、本發(fā)明通過設置沖洗管、沖洗泵和排污管，解決了使用一段時間后超濾膜組件上堆積固體顆粒和細菌的問題，提高了超濾箱的過濾效果和過濾速度，同時，由于使用的是凈水箱中儲存的凈水，避免了從外界引入水流沖洗，節(jié)約了水資源；
4、本發(fā)明設計的儲水槽避免了LED燈與雨水接觸，保護了LED燈，延長了LED燈的使用壽命。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：
圖1為本發(fā)明結構示意圖。
附圖中標記及對應的零部件名稱：
1-燈柱，2-凈水箱，3-LED燈，4-儲水槽，5-超濾箱，6-UV殺菌箱，7-第三水管，8-電極板，9-濾網(wǎng)，10-第一水管，11-擾流板，12-第二水管，13-沖洗管，14-沖洗泵，15-排污管。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例
如圖1所示，本發(fā)明為凈水式LED道路照明裝置，包括燈柱1，燈柱1上設置有燈架，燈架上安裝有LED燈3，燈柱1靠近底端的側面上固定有加強筋，燈柱1頂端固定有儲水槽4，燈柱1側面從上至下依次安裝有超濾箱5、UV殺菌箱6和凈水箱2，儲水槽4與超濾箱5之間連接有第一水管10、超濾箱5與UV殺菌箱6之間連接有第二水管12，第二水管12上設置有第二閥門，超濾箱5與凈水箱2之間連接有沖洗管13，沖洗管13上設置有沖洗泵14，超濾箱5連接有排污管15，排污管15上設置有第一閥門，UV殺菌箱6與凈水箱2之間連接有第三水管7，凈水箱2底部連接有排水管，排水管上安裝有截止閥，儲水槽4內設置有若干電極板8，電極板8均平行于水平面，相鄰的電極板8分別固定在儲水槽4相互平行的兩個側面上，儲水槽4的底面設置有排水孔，排水孔上設置有濾網(wǎng)9，排水孔連接第一水管10。電極板8上安裝有若干擾流板11。儲水槽4內側設置有感應器，感應器位于儲水槽側面高度一半的位置。排水管的出水端距離地面的高度為不大于130厘米。燈柱1、凈水箱2、儲水槽4、超濾箱5、UV殺菌箱6和燈架的表面涂有醇酸磁漆。
燈柱1的頂端安裝有儲水槽4，儲水槽4具備儲水能力，當雨水落在儲水槽4上時，不會四處濺射，而是收集在儲水槽4中。當儲水槽4中收集一定量的雨水后，切換至工作狀態(tài)，第一閥門關閉，第二閥門開啟，通過感應器傳輸?shù)目刂葡到y(tǒng)的信號，開始電絮凝，電極板8的陽極產生鋁或鐵離子，進一步形成羥基絡合物，羥基絡合物吸附雨水中的細菌、灰塵和有害的重金屬鹽離子、有機物等物質，使這些有害物質與雨水分離，經過處理后的雨水通過設置在儲水槽底部的排水口進入第一水管10中，經過濾網(wǎng)9過濾后，沿著第一水管10進入超濾箱5，在超濾箱5中得到進一步處理，水中的鹽離子、灰塵、細菌進一步減少，之后通過第二水管12進入UV殺菌室6，殺滅掉部分對人體有害但卻無法被電絮凝法和超濾法除去的細菌。最后被處理的水流進入凈水箱2中儲存，此時的凈水不僅可以滿足消防用水、道路沖洗、沖洗車輛、澆灌農作物等領域對水質的要求，而且可以達到人們飲用的標準。使用一段時間后，切換至沖洗狀態(tài)，第一閥門開啟，第二閥門關閉，凈水箱2中儲存的凈水由沖洗泵14吸入，從沖洗管13中通入至超濾箱5中，對超濾膜組件進行沖洗，沖洗完成后，污水從污水管15中排出，進入下水道與污水混合。由此解決了在使用一段時間后超濾膜組件上堆積固體顆粒和細菌的問題，提高了超濾箱5的過濾效果和過濾速度，同時，由于使用的是凈水箱2中儲存的凈水，避免了從外界引入水流沖洗，節(jié)約了水資源。本發(fā)明利用了路燈遍布城市大街小巷的優(yōu)點，在路燈頂部安裝儲水槽4，通過儲水槽4收集并使用電絮凝法、超濾膜、UV殺菌等工藝處理雨水，不僅避免了雨水和污水混合后進行水處理工藝，降低了污水處理工藝的難度和成本，而且凈化雨水后，大大增加了雨水的使用范圍，達到節(jié)約能源的目的，具有較廣泛的使用價值；同時，將城市里的LED路燈都轉變成為了小型凈水站，使得人們的生活更加便利，無論是個人飲用、沖洗車輛還是集中收集凈水后用作消防、灌溉農作物，都不必再經過污水處理廠進行水處理，人們可以隨取隨用，十分方便。
以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。