專利名稱：臭氧光催化凈水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
臭氧光催化凈水器所屬技術(shù)領(lǐng)域.-本實(shí)用新型涉及一種利用臭氧和紫外線在二氧化鈦光催化作用下進(jìn) 行殺菌或處理有毒有害有機(jī)污染物的水處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
水環(huán)境保護(hù)是當(dāng)前人類社會廣泛關(guān)注的一個問題，隨著我國國民經(jīng)濟(jì) 的快速發(fā)展，高濃度或者高穩(wěn)定有毒有害的有機(jī)廢水對我國寶貴的水資源 造成威脅。高濃度或者高穩(wěn)定有毒有害的有機(jī)物(例如農(nóng)藥)對環(huán)境的污 染非常嚴(yán)重，具有排放量大、污染面廣和生物難降解等特點(diǎn)，引起了人們 的廣泛關(guān)注。盡管已經(jīng)研究和開發(fā)了 一系列的工藝來處理這些高濃度或者 高穩(wěn)定有毒有害的有機(jī)物，但從總體上說這些處理工藝還不能有效地將這 些有機(jī)物徹底無害化，對可生化性差、相對分子質(zhì)量從幾千到幾萬的高穩(wěn) 定有毒有害物質(zhì)處理較困難，例如部分染色廢水、TNT廢水等，特別是飲用水行業(yè)，很多制水單位都無法去除飲用水中農(nóng)藥之類的高穩(wěn)定有毒有害的 有機(jī)物。另外，國內(nèi)水體殺菌普遍采用化學(xué)方法對水進(jìn)行殺繭處理，所用的 化學(xué)藥物基本以氯系消毒劑為主，由于采用氯系消毒，盡管解決了水的殺 菌問題，但由此帶來了味道問題和二次污染等問題。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有高級氧化技術(shù)和殺菌技術(shù)所存在的問題，本實(shí)用新型的 目的是在二氧化鈦光催化劑的作用下，利用臭氧和紫外線對水體進(jìn)行殺菌 和處理有機(jī)物，主要通過高活性、無反應(yīng)選擇性和極強(qiáng)氧化性的 0H，通
過自由基反應(yīng)，能夠?qū)⒏叻€(wěn)定有毒有害的有機(jī)物(例如農(nóng)藥)有效分解， 并使水體中的病源微生物得到徹底地殺滅。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在進(jìn)水口和出水口 之間有一個反應(yīng)器腔體，反應(yīng)器腔體中有紫外線燈及石英套管，紫外線燈 能發(fā)射185nm紫外線，反應(yīng)器腔體中還裝有空心圓柱狀納米二氧化鈦光催 化劑膜或者流態(tài)化二氧化鈦光催化劑載體顆粒。紫外線燈產(chǎn)生紫外線，對水 體中的病源微生物進(jìn)行殺滅。同時，紫外線照射在納米二氧化鈦等光催化 劑上,產(chǎn)生羥基自由基(.OH)和活性氧離子((T)，它們具有很強(qiáng)的氧化能 力，能在短時間內(nèi)破壞高分子或者高穩(wěn)定性有機(jī)物或者細(xì)菌的增殖能力而 使細(xì)胞死亡，避免細(xì)菌的復(fù)活，從而達(dá)到徹底殺滅水中微生物、去除水中的 有機(jī)物的目的。腔體中的臭氧可以通過185納米的紫外線產(chǎn)生，臭氧用量 不夠時也可以通過臭氧發(fā)生器產(chǎn)生并加入到腔體中。臭氧本身可以殺菌和 破壞破壞有機(jī)物，同時在納米二氧化鈦等光催化劑的催化作用下，加速并 提高殺菌和破壞高分子高穩(wěn)定性有機(jī)物的效率。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(1)能徹底殺滅水中微生物，避免其復(fù)活。(2) 納米二氧化鈦等光催化劑經(jīng)紫外線照射產(chǎn)生羥基自由基，可迅速有效的與 有機(jī)物反應(yīng)，分解有機(jī)物。(3)利用紫外線、臭氧、羥基自由基的聯(lián)合作 用，徹底分解高分子或者高穩(wěn)定性有毒有害有機(jī)物，例如農(nóng)藥等。(4)有 很強(qiáng)抗污染能力，有很強(qiáng)的抗油和抗懸浮污染物能力，能適應(yīng)較廣泛的進(jìn)水 水質(zhì)。(5)不添加任何化學(xué)試劑，避免對了水體的二次污染，確保了對操 作者的安全。(6)紫外線、臭氧、羥基自由基等參與反應(yīng)井完成后，沒有 任何殘留或者產(chǎn)生其它副產(chǎn)物，沒有二次污染問題。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 圖1是臭氧光催化凈水器第一個實(shí)施例的平面構(gòu)造圖。圖2是臭氧光催化凈水器第二個實(shí)施例的平面構(gòu)造圖。 圖中l(wèi).進(jìn)水口， 2.出水口， 3.紫外線光催化反應(yīng)器腔體，4.紫外線燈及石英套管，5.臭氧補(bǔ)充入口， 6.光催化劑膜，7. 二氧化鈦等光催化劑載體顆粒，8.固液分離器，9.回流管，IO.支架。
具體實(shí)施方式
由圖可知，待處理水由進(jìn)水口 (1)進(jìn)入到腔體(3)，腔體(3)內(nèi)裝 有空心圓柱狀光催化劑膜(6)或者流態(tài)化納米二氧化鈦光催化劑載體顆粒 (7)，腔體(3)內(nèi)還裝有能夠產(chǎn)生臭氧的185納米紫外線燈及石英套管(4)， 在水流過腔體(3)時，紫外線燈產(chǎn)生紫外線，照射到徼生物上將其殺滅。 同時紫外線燈產(chǎn)生的紫外線也照射到納米二氧化鈦等光催化劑表面上，產(chǎn) 生羥基自由基，可迅速有效的與有機(jī)物反應(yīng)使其分解，并殺滅微生物。另 外，紫外線燈還產(chǎn)生185納米紫外線，從而激發(fā)產(chǎn)生臭氧，臭氧用量不夠 時也可以通過臭氧發(fā)生器產(chǎn)生并加入到腔體中。臭氧本身可以殺菌和破壞 破壞有機(jī)物，同時在納米二氧化鈦光催化劑的催化作用下，加速并提高殺 菌和破壞高分子高穩(wěn)定性有機(jī)物的能力和效率。處理后凈水通過出水口 (2) 排出。整個設(shè)備的供電和自動控制由電控系統(tǒng)完成。在第一個實(shí)施例中，光催化劑是采用空心圓柱狀光催化劑膜(6)，其 形狀象無底的杯子，將腔體(3)分割成幾段，大口外緣緊貼腔體(3)內(nèi)
壁，小口內(nèi)緣緊貼石英套管(4)外壁，膜面上均勻分布很多網(wǎng)狀細(xì)孔，水 可以通過，孔壁上嵌有或者涂有銳態(tài)型納米二氧化鈦，催化劑膜(6)可以 由泡沐鎳制成，也可以是由其它金屬或者非金屬材料外涂銳態(tài)型納米二氧 化鈦等制成?？招膱A柱狀光催化劑膜(6)之間應(yīng)當(dāng)有一個由抗紫外線耐腐 蝕的金屬或者非金屬材料制成的定位環(huán)，起密封和定位作用?？招膱A柱狀 光催化劑膜的錐角為30度左右。在第二個實(shí)施例中，光催化劑是采用流態(tài)化納米二氧化鈦光催化劑載 體顆粒(7)，在設(shè)備的進(jìn)水口 (1)的四周形成負(fù)壓，使光催化劑載體顆粒 (7)回流。紫外線光催化反應(yīng)器腔體(3)還帶有一個回流管(9)，使光 催化劑載體顆粒(7)回流。光催化劑載體顆粒(7)懸浮在水中不斷碰撞， 并產(chǎn)生壓電反應(yīng)，降解有機(jī)污染物，并殺滅微生物，同時，清理石英套管 上的污垢，以保持石英套管的透光率。紫外線光催化反應(yīng)器腔體(3)的外 殼一般采用不銹鋼制成，也可以采用其它抗紫外耐腐蝕的金屬或者非金屬 材料制作。紫外線光催化反應(yīng)器腔體(3)和紫外線燈及石英套管(4)的安裝方法與普通紫外線殺菌器的基本相同。在第二個實(shí)施例中，腔體的末 端是一個固液分離器(8)，使光催化劑載體顆粒(7)截留分離出來，并通 過回流管(9)回流到進(jìn)水處，循環(huán)使用。固液分離器(8)上有孔或者窄 長縫隙，讓水通過，并由出水口 (2)排出。流態(tài)化納米二氧化鈦光催化劑 載體顆粒(7)在腔體(3)中的體積比不超過12%。固液分離和載體回流方 式還可以有幾種不同的形式。固液分離時，其孔隙容易被堵塞，可采用機(jī) 械、水流反沖、壓縮空氣沖刷等方式清除。處理后的水中的有機(jī)物被氧化 分解，微生物被殺滅。
權(quán)利要求1、一種臭氧光催化凈水器，在進(jìn)水口和出水口之間有一個反應(yīng)器腔體，反應(yīng)器腔體中有185nm紫外線燈及石英套管，其特征是反應(yīng)器腔體中還裝有空心圓柱狀納米二氧化鈦光催化劑膜或者流態(tài)化二氧化鈦光催化劑載體顆粒。
專利摘要臭氧光催化凈水器涉及一種利用臭氧和紫外線在二氧化鈦光催化作用下進(jìn)行殺菌和處理高穩(wěn)定性有毒有害有機(jī)物的水處理設(shè)備。待處理水由進(jìn)水口(1)進(jìn)入到腔體(3)，腔體(3)內(nèi)裝有空心圓柱狀光催化劑膜(6)或者流態(tài)化納米二氧化鈦光催化劑載體顆粒(7)，腔體(3)內(nèi)還裝有能夠產(chǎn)生臭氧的185納米紫外線燈及石英套管(4)，在水流過腔體(3)時，紫外線燈產(chǎn)生紫外線，照射到微生物上將其殺滅。同時紫外線燈產(chǎn)生的紫外線也照射到納米二氧化鈦等光催化劑表面上，產(chǎn)生羥基自由基，可迅速有效的與有機(jī)物反應(yīng)使其分解，或殺滅微生物。
文檔編號C02F1/78GK201024105SQ20062006021
公開日2008年2月20日 申請日期2006年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月13日
發(fā)明者萬向陽 申請人:萬向陽