專利名稱：家庭式光催化飲用水凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新穎的家庭式光催化飲用水凈化裝置，尤其涉及一種無加氧泵的可連續(xù)處理的飲用水深度凈化裝置。
自來水深度處理的方法主要有活性炭吸附法、高分子濾芯過濾法等。這些方法可以將自來水中的懸浮物、無機(jī)離子、部分有機(jī)物特別是大分子有機(jī)物去除；但對三氯甲烷、氯乙烷、四氯化碳等小分子有機(jī)物去除效率低。而且需要經(jīng)常更換濾芯。
光催化法可以將水中的有機(jī)物無選擇性地徹底氧化分解，且光催化薄膜使用壽命長，再生方便。因此，光催化法已成為一種新型的飲用水深度處理技術(shù)。中國實用新型專利95244568公開了一種固定膜光催化氧化水質(zhì)深度凈化器，中國實用新型專利96251030公開了一種光催化水質(zhì)處理器。這些專利有一些共同的特點(1)使用加氧泵鼓入空氣的方式補(bǔ)充氧氣；(2)處理時間比較長，一般要30-60分鐘才能達(dá)到凈化要求。我們的實驗發(fā)現(xiàn)，加氧泵在鼓入空氣的同時，也將空氣中的細(xì)菌、有機(jī)物帶入水中，造成凈化效果下降，難以保證出水質(zhì)量。處理時間過長，造成凈化器的實用性下降，在啟動凈化器的同時，人們期待飲用衛(wèi)生的水，等待時間過長，一方面造成水的浪費(fèi)，另一方面，不合乎實際應(yīng)用要求。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于一種家庭式光催化飲用水凈化裝置，它包括流速控制器；初級處理裝置，選自活性炭過濾器、高分子濾芯過濾器或其它合乎衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)過濾器或吸附器，去除自來水中的懸浮物與部分非水溶性有機(jī)物；光催化處理裝置，將水中的有機(jī)物無選擇性地徹底氧化分解，殺菌，和儲水器；其特征是光催化處理裝置為立罐式結(jié)構(gòu)，包括紫外光源及其玻璃管護(hù)套、內(nèi)壁涂有光催化薄膜的普通玻璃管、外套(中間外殼)、中間為下凹結(jié)構(gòu)的上蓋(上部外殼)和中間為上凹結(jié)構(gòu)的下蓋(下部外殼)、進(jìn)水管、導(dǎo)水管、出水口、排污管、腳架；紫外光源位于系統(tǒng)的中央，通過上、下蓋中間開孔的膠塞固定；其外層為石英玻璃或光學(xué)玻璃管護(hù)套，將水與燈管分開；玻璃管護(hù)套與普通玻璃管內(nèi)壁光催化薄膜之間為水凈化區(qū)；玻璃管護(hù)套2與普通玻璃管3之間的上下端各有一個密封橡膠圈，進(jìn)水管從下密封膠圈進(jìn)入，導(dǎo)水管從上密封膠圈導(dǎo)出，水凈化后儲存在普通玻璃管和外套(外殼)之間的夾層即儲水器中；上蓋或下蓋與外套通過法蘭、密封橡膠圈和螺栓進(jìn)行固定；出水口和排污管分別安裝在下蓋的側(cè)面和下面。
本發(fā)明所說的初級處理裝置優(yōu)選活性炭過濾器。
本發(fā)明所說的光催化水處理裝置通過調(diào)節(jié)玻璃護(hù)套與光催化薄膜之間的距離L值來控制處理速率與處理效果，L值為2-20毫米，優(yōu)選值為5-15毫米。
本發(fā)明所說的光催化水處理裝置的紫外光源選自不產(chǎn)生臭氧的235.7納米的UV-B光源，或365.0納米的UV-A光源。優(yōu)選采用UV-A光源。
本發(fā)明所說的光催化水處理裝置的光催化薄膜的光催化劑選自二氧化鈦、改性二氧化鈦或其它無毒光催化劑的一種或它們的結(jié)合。本發(fā)明優(yōu)選為二氧化鈦。催化處理系統(tǒng)的運(yùn)行速率由進(jìn)水速率控制，進(jìn)水速率由流速控制器來控制，一般控制流速使水在凈化區(qū)的停留時間為2-10分鐘。
本發(fā)明所說的光催化水處理裝置的外套及上下蓋選自不銹鋼、無毒塑料或鋼化玻璃。外套與光催化薄膜之間的儲水層容積為0.5升-2升，優(yōu)選為1升。
本發(fā)明處理的自來水經(jīng)過初級處理系統(tǒng)后，從光催化處理裝置的底部進(jìn)水管進(jìn)入光催化處理裝置，在紫外光的作用下，光催化薄膜將水中的有機(jī)物無選擇性地徹底氧化分解和殺菌，待處理水從底部緩慢上流，控制流速使水在凈化區(qū)的停留時間為2-10分鐘，流至頂部時即可以達(dá)到處理效果，然后由導(dǎo)水管導(dǎo)入儲水器，打開處理系統(tǒng)出水口就可以取水飲用。
本發(fā)明的優(yōu)點是(1)本發(fā)明不需要加氧泵，可以杜絕空氣中的細(xì)菌、有機(jī)物進(jìn)入水中，處理效果穩(wěn)定。
(2)本發(fā)明通過控制玻璃管護(hù)套與光催化薄膜之間的距離L來控制處理效果和處理時間，效果好，處理時間短，可連續(xù)處理，光催化薄膜催化劑固定量小，吸附有機(jī)物容量也小，通過控制適當(dāng)?shù)倪M(jìn)水量可以使有機(jī)物的吸附量與處理量達(dá)到平衡，保證出水質(zhì)量的穩(wěn)定。
圖2為光催化處理裝置結(jié)構(gòu)示意(剖視)圖。
具體的實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不應(yīng)該構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
實施例1
家庭式光催化飲用水凈化裝置流程圖如

圖1，其中流速控制器為普通的自來水開關(guān)或水龍頭，初級處理裝置為活性炭過濾器，光催化處理裝置為立罐式結(jié)構(gòu)，如圖2所示，它包括紫外光源9及其玻璃管護(hù)套2、內(nèi)壁涂有光催化薄膜的普通玻璃管3、外套(中間外殼)1、中間為下凹結(jié)構(gòu)的上蓋10(上部外殼)和中間為上凹結(jié)構(gòu)的下蓋16(下部外殼)、進(jìn)水管4、導(dǎo)水管6、出水口5、排污管18、腳架17；紫外光源9位于系統(tǒng)的中央，通過上、下蓋中間開孔的膠塞19固定；其外層為石英玻璃或光學(xué)玻璃管護(hù)套2，將水與燈管分開；玻璃管護(hù)套2與普通玻璃管3(內(nèi)壁光催化薄膜)之間為水凈化區(qū)8，它們之間的距離為15毫米；玻璃管護(hù)套2與普通玻璃管3之間的上下端各有一個密封橡膠圈11，進(jìn)水管從下密封膠圈進(jìn)入，導(dǎo)水管6從上密封膠圈導(dǎo)出，水凈化后儲存在普通玻璃管3和外套(外殼)1之間的夾層即儲水器7中；上蓋或下蓋與外套通過法蘭12、14、密封橡膠圈13和螺栓15進(jìn)行固定；出水口5和排污管18分別安裝在下蓋的側(cè)面和下面。外套(中間外殼)1、上蓋10(上部外殼)和下蓋16(下部外殼)選用不銹鋼材料。紫外光源為20瓦、波長為365.0納米的紫外燈。光催化劑選用二氧化鈦。
自來水經(jīng)過初級處理系統(tǒng)后，從光催化處理裝置的底部進(jìn)水管4緩慢進(jìn)入光催化處理裝置，在紫外光的作用下，光催化薄膜將水中的有機(jī)物無選擇性地徹底氧化分解和殺菌，水從底部緩慢上流，控制流速使水在凈化區(qū)的停留時間為2-10分鐘，然后由導(dǎo)水管6導(dǎo)入儲水器7，此水經(jīng)檢驗符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
實施例2按實施例1的結(jié)構(gòu)，外殼選不銹鋼材料，紫外光源為20瓦、波長為365.0納米的紫外燈，玻璃管護(hù)套2與普通玻璃管3之間的距離為5毫米，自來水經(jīng)處理后符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
實施例3按實施例1的結(jié)構(gòu)，初級處理裝置選用高分子濾芯過濾器，外殼選用無毒塑料材料，紫外光源為20瓦、波長為235.7納米的紫外燈，玻璃管護(hù)套2與普通玻璃管3(內(nèi)壁光催化薄膜)之間的距離為5毫米，自來水經(jīng)處理后符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種家庭式光催化飲用水凈化裝置，它包括流速控制器；初級處理裝置，選自活性炭過濾器、高分子濾芯過濾器或其它合乎衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)過濾器或吸附器，去除自來水中的懸浮物與部分非水溶性有機(jī)物；光催化處理裝置，將水中的有機(jī)物無選擇性地徹底氧化分解，殺菌；和儲水器；其特征是光催化處理裝置為立罐式結(jié)構(gòu)，包括紫外光源(9)及其玻璃管護(hù)套(2)、內(nèi)壁涂有光催化薄膜的普通玻璃管(3)、外套(1)、中間為下凹結(jié)構(gòu)的上蓋(10)和中間為上凹結(jié)構(gòu)的下蓋(16)、進(jìn)水管(4)、導(dǎo)水管(6)、出水口(5)、排污管(18)、腳架(17)；紫外光源(9)位于系統(tǒng)的中央，通過上、下蓋中間開孔的膠塞(19)固定；其外層為石英玻璃或光學(xué)玻璃管護(hù)套(2)，將水與燈管分開；玻璃管護(hù)套(2)與普通玻璃管(3)內(nèi)壁光催化薄膜之間為水凈化區(qū)(8)；玻璃管護(hù)套(2)與普通玻璃管(3)之間的上下端各有一個密封橡膠圈(11)，進(jìn)水管(4)從下密封膠圈進(jìn)入，導(dǎo)水管(6)從上密封膠圈導(dǎo)出，水凈化后儲存在普通玻璃管(3)和外套(1)之間的夾層即儲水器(7)中；上蓋或下蓋與外套通過法蘭(12、14)、密封橡膠圈(13)和螺栓(15)進(jìn)行固定；出水口(5)和排污管(18)分別安裝在下蓋的側(cè)面和下面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種家庭式光催化飲用水凈化裝置，其特征是初級處理裝置優(yōu)選活性炭過濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的一種家庭式光催化飲用水凈化裝置，其特征是光催化水處理裝置通過調(diào)節(jié)玻璃護(hù)套與光催化薄膜之間的距離L值來控制處理速率與處理效果，L值為2毫米-20毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的一種家庭式光催化飲用水凈化裝置，其特征是L值優(yōu)選為3毫米-15毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4中所述的一種家庭式光催化飲用水凈化裝置，其特征是光催化水處理裝置的紫外光源選自235.7納米的UV-B光源，或365.0納米的UV-A光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的一種家庭式光催化飲用水凈化裝置，其特征是光催化水處理裝置的紫外光源優(yōu)選365.0納米的UV-A光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6中所述的一種家庭式光催化飲用水凈化裝置，其特征是光催化水處理裝置的光催化劑選自二氧化鈦、改性二氧化鈦或其它無毒光催化劑的一種或它們的結(jié)合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的一種家庭式光催化飲用水凈化裝置，其特征是光催化水處理裝置的光催化劑優(yōu)選為二氧化鈦。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6或8中所述的一種家庭式光催化飲用水凈化裝置，其特征是光催化水處理裝置的外套及上下蓋選自不銹鋼、無毒塑料或鋼化玻璃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新穎的家庭式光催化飲用水凈化裝置，它包括流速控制器、初級處理裝置、光催化處理裝置和儲水器；光催化處理裝置為立罐式結(jié)構(gòu)，它包括紫外光源9及其玻璃管護(hù)套2、內(nèi)壁涂有光催化薄膜的普通玻璃管3、外套1、中間為下凹結(jié)構(gòu)的上蓋10和中間為上凹結(jié)構(gòu)的下蓋16、進(jìn)水管4、導(dǎo)水管6、出水口5、排污管18、腳架17等；本發(fā)明的優(yōu)點是不需要加氧泵，可以杜絕空氣中的細(xì)菌、有機(jī)物進(jìn)入水中，處理時間短，效果好，可連續(xù)處理。
文檔編號C02F9/08GK1461735SQ02115309
公開日2003年12月17日 申請日期2002年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月30日
發(fā)明者王良焱, 鄭少健, 李新軍, 黃琮, 李芳柏, 徐悅?cè)A, 歐志云 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所