專(zhuān)利名稱(chēng)：光催化水質(zhì)凈化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水質(zhì)凈化設(shè)備，尤其是一種用于有機(jī)污染和硝酸鹽污染的水質(zhì)凈化的光催化水質(zhì)凈化器，廣泛應(yīng)用于需進(jìn)行水質(zhì)凈化處理的單位、場(chǎng)所。
背景技術(shù)：
水危機(jī)已經(jīng)影響全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)安定，并且危害人體健康和生命安全。
水危機(jī)主要體現(xiàn)在水短缺、水的污染和水的退化，水的危機(jī)根源在于隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境污染。水的短缺也就是可供人類(lèi)選用的淡水資源越來(lái)越少。水的退化也是由于水污染引起水中污染物不但造成水質(zhì)污染，而且造成水的功能降低，水的功能降低包括水自身自?xún)艄δ芙档秃退畬?duì)人體生理功能降低。
水中污染物種類(lèi)很多，主要來(lái)自生物類(lèi)、無(wú)機(jī)物類(lèi)、有機(jī)物類(lèi)，其中有機(jī)物類(lèi)為主體。有機(jī)物類(lèi)污染物主要來(lái)自工業(yè)(例如農(nóng)藥)和人類(lèi)生活用品(例如洗滌用品)美國(guó)化學(xué)文摘報(bào)道目前人類(lèi)合成化學(xué)物質(zhì)達(dá)1000萬(wàn)種以上，進(jìn)入水環(huán)境中有7-8萬(wàn)種。而有機(jī)物對(duì)人體來(lái)講大多是有害、有毒物質(zhì)，甚至是致癌物質(zhì)，或者是致癌物質(zhì)前提物。水中有機(jī)物對(duì)人體健康呈現(xiàn)幾方面特點(diǎn)1.有害物質(zhì)對(duì)人體具有潛在、慢性和持久的作用，而且是呈現(xiàn)疊加、相乘、富集作用。
2.微量級(jí)有機(jī)物含量就會(huì)造成人體傷害。飲用水中≤10-12級(jí)就會(huì)對(duì)人體有害，目前全球最先進(jìn)儀器只能測(cè)到10-9物質(zhì)。
3.有害的有機(jī)物污染物不但種類(lèi)越來(lái)越多，而且分子量越來(lái)越少，當(dāng)前對(duì)人體潛在危害最多的低分子量有機(jī)物。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)，尤其是浙江省等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)水質(zhì)中有機(jī)物污染主要是環(huán)境激素和藻類(lèi)毒素。這兩種物質(zhì)都是低分子量有機(jī)物而且對(duì)人體健康和生命都有很強(qiáng)的危害作用。例如；各種環(huán)境激素的分子結(jié)構(gòu)和人體內(nèi)產(chǎn)生的自源性激素結(jié)構(gòu)相仿，這些外源環(huán)境激素會(huì)干擾人體正常激素的功能。環(huán)境激素直接會(huì)干擾破壞生物體生殖生理功能有關(guān)。
自然界發(fā)現(xiàn)水中魚(yú)蝦雌雄比例大幅度失調(diào)，對(duì)人類(lèi)帶來(lái)不孕癥、男性精液品質(zhì)下降、女性乳腺增生等。例如全球?qū)?5000健康男性精液調(diào)查，發(fā)現(xiàn)50年間，精子密度降低45％，精液量減少25％。中國(guó)8對(duì)夫妻有1對(duì)不孕。另外水質(zhì)污染中，特別是含磷高的有機(jī)物(國(guó)內(nèi)農(nóng)藥、洗衣粉、洗滌用品、畜禽和人的每日排泄糞便均含很多磷元素)造成藻類(lèi)大量生長(zhǎng)的繁殖，而產(chǎn)生的藻類(lèi)毒素均呈現(xiàn)致癌性。有機(jī)物特別是低分子有機(jī)物，也包括一些無(wú)機(jī)化合物(例如硝酸鹽、亞硝酸鹽)對(duì)人帶來(lái)危害越來(lái)越受到社會(huì)關(guān)注和重視。
現(xiàn)在國(guó)際與國(guó)內(nèi)均把水中有機(jī)物的去除、凈化、降解等，作為研究重點(diǎn)課題，也是當(dāng)前研究熱門(mén)。這方面研究技術(shù)具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義和潛在市場(chǎng)潛力。但當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)低分子有機(jī)物去除，尚未有很理想的辦法。當(dāng)前超濾膜只能對(duì)1萬(wàn)以上分子量去除有效，而低于1萬(wàn)以分子量有機(jī)物尚未能力除掉。常用的活性碳凈化材料對(duì)有機(jī)物吸附力只有30％能力。反滲透(RO膜)只能用在工業(yè)用水處理，而對(duì)人飲用水不宜采用。出來(lái)的純凈水不能常期供人類(lèi)飲用。
所以需要提供一種結(jié)構(gòu)合理、使用效果好的水質(zhì)凈化器。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種利用光催化氧化機(jī)理進(jìn)行水質(zhì)凈化的光催化水質(zhì)凈化器。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案這種光催化水質(zhì)凈化器，包括筒體，該筒體的上下兩端分別封有頂座、底座，頂座、底座內(nèi)分別形成出水通道、進(jìn)水通道；筒體內(nèi)中部設(shè)有紫外燈，紫外燈的周?chē)O(shè)有一組裝有光觸媒的玻璃管，該玻璃管的上、下兩端分別設(shè)于頂座、底座，并且玻璃管的上、下兩端分別與出水通道、進(jìn)水通道相通。
本實(shí)用新型有益的效果是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、使用效果好、有利于推廣；光催化凈水技術(shù)與其它凈水技術(shù)相比有以下特點(diǎn)1)、與其他技術(shù)等相比，它具有凈化能力強(qiáng)、適用范圍廣、效果持久穩(wěn)定和廣譜無(wú)二次公害和維持費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。2)、有機(jī)物物理吸附及脫臭能力比傳統(tǒng)活性炭高150倍。3)、低分子有機(jī)物過(guò)濾凈化比目前超濾膜過(guò)濾技術(shù)要強(qiáng)。目前超濾膜技術(shù)對(duì)于低于1萬(wàn)以下的低分子量有機(jī)污染物和硝酸鹽、亞硝酸鹽均無(wú)法過(guò)濾、凈化和降解。4)、無(wú)公害。這是本技術(shù)最大特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，是可以把水中的有機(jī)物最終分解為水和二氧化碳。5)、作用廣譜。光催化技術(shù)不但起到凈化、降解有機(jī)污染物作用，而且可以直到抑菌、滅菌效果。例如水中有1萬(wàn)個(gè)細(xì)菌僅用20分鐘可以達(dá)到99％滅菌效果。還有脫臭、脫異味效果，改善水質(zhì)口感。6)、本材料無(wú)任何污染，無(wú)毒、無(wú)害、基材可以在三年內(nèi)任意使用，中途無(wú)需更換。


圖1是本實(shí)用新型主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是筒體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖圖4是玻璃管的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明支柱1，底座2，進(jìn)水通道2-1，進(jìn)水管2-2，第二壓蓋3，緊固螺釘4，玻璃管5，紫外燈6，筒體7，立柱8，濾網(wǎng)9，緩沖墊10，第一密封圈11，頂座12，法蘭盤(pán)12-1，封蓋12-2，出水管12-3，出水通道12-4，密封墊13，第一壓蓋14，通孔14-1，臺(tái)階14-2，緊固件15，光觸媒16，十字盤(pán)頭螺釘17，燈座支架18，插板19，第二密封圈20。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明這種光催化水質(zhì)凈化器，包括不銹鋼筒體7，不銹鋼的筒體7內(nèi)壁經(jīng)過(guò)拋光。該筒體7的上下兩端分別封有頂座12、底座2，頂座12、底座2內(nèi)分別形成出水通道12-4、進(jìn)水通道2-1。筒體7內(nèi)中部設(shè)有紫外燈6，紫外燈6的周?chē)加形甯b有球狀光觸媒16的玻璃管5。頂座12包括法蘭盤(pán)12-1，法蘭盤(pán)12-1上方設(shè)有封蓋12-2，封蓋12-2、法蘭盤(pán)12-1二者的周邊通過(guò)緊固件15緊密連接在一起；出水通道12-4由封蓋12-2、法蘭盤(pán)12-1之間的空腔形成，封蓋12-2頂部接有出水管12-3；封蓋12-2周邊與法蘭盤(pán)12-1周邊之間襯有密封墊13，玻璃管5上端插接在法蘭盤(pán)12-1上，并且其上端與法蘭盤(pán)12-1之間設(shè)有第一密封圈11，該第一密封圈11是0形橡膠圈。玻璃管5的上端口處設(shè)有不銹鋼濾網(wǎng)9和硅橡膠緩沖墊10。第一密封圈11放置在開(kāi)于法蘭盤(pán)12-1上表面的環(huán)形槽內(nèi)，法蘭盤(pán)12-1上方固接有限制第一密封圈11使其不脫落的第一壓蓋14，該第一壓蓋14上設(shè)有與玻璃管5上端相匹配的通孔14-1，該通孔14-1內(nèi)設(shè)有限制緩沖墊10使其不脫落的臺(tái)階14-2。玻璃管5下端插接在底座2上，且與進(jìn)水通道2-1相通；所述底座2與玻璃管5之間置有第二密封圈20，第二密封圈20是0形橡膠圈。第二密封圈20放置在開(kāi)在底座2上表面的環(huán)形槽內(nèi)，底座2的上方用緊固螺釘4固接有限制第二密封圈20使其不脫落的第二壓蓋3；底座2的底部接有進(jìn)水管2-2。頂座12、底座2分別通過(guò)十字盤(pán)頭螺釘17固接有插板19，插板19上設(shè)有燈座支架18，所述紫外燈6的兩端分別固接在燈座支架18上。筒體7周側(cè)設(shè)有一組立柱8，該立柱8上端設(shè)于頂座12邊緣，下端設(shè)于底座2邊緣；底座2的底部設(shè)有一組將筒體7支起的支柱8。
本實(shí)用新型光觸媒16采用Tio2，另外還可用Cds、Cdse、Eno、Ens作光觸媒。
本實(shí)用新型的工作原理Tio2的光催化氧化機(jī)理是在光的照射下可以產(chǎn)生游離電子及孔穴，因而具有光催化還原功能，可氧化分解各種有機(jī)物化合物和部份無(wú)機(jī)物并能破壞細(xì)菌膜和固化病毒的蛋白質(zhì)從而達(dá)到抑菌效果。
水由底座2上的進(jìn)水通道2-1進(jìn)入向上，流經(jīng)玻璃管5，與管中的光催化劑一球狀光觸媒16充分結(jié)合，在紫外光的作用下起到催化的作用。水在玻璃管5中凈化后從頂座12的出水通道12-4流出。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)有1.能使光觸媒16直接與水接觸。
2.裝光觸媒16通水的石英玻璃管5對(duì)紫外線(xiàn)有特別好的穿透力。
3.不銹鋼筒體7內(nèi)壁經(jīng)過(guò)拋光，對(duì)光反射能力大大提高，筒體四周都能反射光。
4.由于水對(duì)光線(xiàn)的折射特強(qiáng)，可充分催化。
5.用中壓紫外線(xiàn)1000W以上(平常用20-40W)，紫外線(xiàn)強(qiáng)度高。
6.置于中央的紫外線(xiàn)燈向四周散發(fā)，并通過(guò)管壁的反射和水的折射而徹底地起到催化作用。
本實(shí)用新型在水處理工藝中安置在前端，可廣泛應(yīng)用于各個(gè)桶(瓶)裝水廠(chǎng)，飲用水生產(chǎn)廠(chǎng)、自來(lái)水廠(chǎng)、管道分質(zhì)供水系統(tǒng)及水處理系統(tǒng)、污水處理等應(yīng)用。總之，凡是具有水源污染的水處理領(lǐng)域均可采用此相應(yīng)的設(shè)備，而且是不可缺少及升級(jí)替代的技術(shù)和設(shè)備。光譜無(wú)污染，此產(chǎn)品是高效持久、超低價(jià)運(yùn)行的跨時(shí)代產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種光催化水質(zhì)凈化器，包括筒體(7)，其特征是該筒體(7)的上下兩端分別封有頂座(12)、底座(2)，頂座(12)、底座(2)內(nèi)分別形成出水通道(12-4)、進(jìn)水通道(2-1)；所述筒體(7)內(nèi)中部設(shè)有紫外燈(6)，紫外燈(6)的周?chē)O(shè)有一組裝有光觸媒(16)的玻璃管(5)，該玻璃管(5)的上、下兩端分別設(shè)于頂座(12)、底座(2)，并且玻璃管(5)的上、下兩端分別與出水通道(12-4)、進(jìn)水通道(2-1)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化水質(zhì)凈化器，其特征是所述筒體(7)周側(cè)設(shè)有一組立柱(8)，該立柱(8)上端設(shè)于頂座(12)邊緣，下端設(shè)于底座(2)邊緣；底座(2)的底部設(shè)有一組將筒體(7)支起的支柱(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光催化水質(zhì)凈化器，其特征是所述頂座(12)包括法蘭盤(pán)(12-1)，法蘭盤(pán)(12-1)上方設(shè)有封蓋(12-2)，封蓋(12-2)、法蘭盤(pán)(12-1)二者的周邊通過(guò)緊固件(15)緊密連接在一起；所述出水通道(12-4)由封蓋(12-2)、法蘭盤(pán)(12-1)之間的空腔形成，封蓋(12-2)頂部接有出水管(12-3)；所述玻璃管(5)上端插接在法蘭盤(pán)(12-1)上，且與出水通道(12-4)相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光催化水質(zhì)凈化器，其特征是所述封蓋(12-2)周邊與法蘭盤(pán)(12-1)周邊之間襯有密封墊(13)，所述玻璃管(5)上端與法蘭盤(pán)(12-1)之間設(shè)有第一密封圈(11)，玻璃管(5)的上端口處設(shè)有濾網(wǎng)(9)和緩沖墊(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光催化水質(zhì)凈化器，其特征是所述第一密封圈(11)放置在開(kāi)于法蘭盤(pán)(12-1)上表面的環(huán)形槽內(nèi)，法蘭盤(pán)(12-1)上方固接有限制第一密封圈(11)使其不脫落的第一壓蓋(14)，該第一壓蓋(14)上設(shè)有與玻璃管(5)上端相匹配的通孔(14-1)，該通孔(14-1)內(nèi)設(shè)有限制緩沖墊(10)使其不脫落的臺(tái)階(14-2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光催化水質(zhì)凈化器，其特征是所述玻璃管(5)下端插接在底座(2)上，且與進(jìn)水通道(2-1)相通；所述底座(2)與玻璃管(5)之間置有第二密封圈(20)，該第二密封圈(20)放置在開(kāi)在底座(2)上表面的環(huán)形槽內(nèi)，底座(2)的上方固接有限制第二密封圈(20)使其不脫落的第二壓蓋(3)；底座(2)的底部接有進(jìn)水管(2-2)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種光催化水質(zhì)凈化器，包括筒體，該筒體的上下兩端分別封有頂座、底座，頂座、底座內(nèi)分別形成出水通道、進(jìn)水通道；筒體內(nèi)中部設(shè)有紫外燈，紫外燈的周?chē)O(shè)有一組裝有光觸媒的玻璃管，該玻璃管的上、下兩端分別設(shè)于頂座、底座，并且玻璃管的上、下兩端分別與出水通道、進(jìn)水通道相通。本實(shí)用新型有益的效果是1)它具有凈化能力強(qiáng)、適用范圍廣、效果持久穩(wěn)定和廣譜無(wú)二次公害和維持費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。2)有機(jī)物物理吸附及脫臭能力比傳統(tǒng)活性炭高150倍。3)低分子有機(jī)物過(guò)濾凈化比目前超濾膜過(guò)濾技術(shù)要強(qiáng)。4)無(wú)公害。可以把水中的有機(jī)物最終分解為水和二氧化碳。5)基材可以在三年內(nèi)任意使用，中途無(wú)需更換。
文檔編號(hào)C02F101/30GK2873751SQ20062010021
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月6日
發(fā)明者李復(fù)興, 封華強(qiáng) 申請(qǐng)人:胡雪蓮, 封華強(qiáng)