專利名稱：一種化工微污染水深度處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水處理裝置，具體地說是一種應(yīng)用于微污染水的深度處理工程中的水處理裝置。
背景技術(shù)：
目前，許多生產(chǎn)生活廢水中同時(shí)含有大量無機(jī)污染物、有機(jī)污染物，常見的水處理設(shè)施只能將廢水的有害物質(zhì)濃度降低，成為微污染廢水，而不能將其處理成為優(yōu)質(zhì)水。對(duì)于那些對(duì)排放水質(zhì)要求極高的環(huán)境而言，就非常有必要對(duì)微污染廢水進(jìn)行深度處理。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種能夠?qū)⑦^濾、吸附、離子交換、光催化降解、殺菌消毒等功能集于一體，可應(yīng)用于微污染水的深度處理工程中的化工微污染水深度處理裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種化工微污染水深度處理裝置，包括依次連接的進(jìn)水口、過濾填料層、混合型離子交換劑層、光催化膜組件和出水口。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)包括:所述光催化膜組件由凹形光催化膜片和凸形光催化膜片交替疊加組成。所述光催化膜組件內(nèi)部設(shè)置有石英管，所述石英管內(nèi)設(shè)置有紫外線燈管。所述光催化膜組件下部設(shè)置有空氣進(jìn)口，所述光催化膜組件上部設(shè)置有空氣出口，所述空氣進(jìn)口處設(shè)置有擋水板，所述的所述空氣出口處還設(shè)置有排風(fēng)扇。所述的混合型離子交換劑層、光催化膜組件之間還設(shè)置有布水腔，所述混合型離子交換劑層流出的污染水經(jīng)過所述布水腔流入所述光催化膜組件。所述的混合型離子交換劑層流出的污染水通過一導(dǎo)流腔流入所述的布水腔。所述過濾填料層由活性炭濾布和沸石交替層疊而成，所述活性炭濾布呈網(wǎng)孔狀。所述的混合型離子交換劑層由Na型陽離子交換樹脂和OH型陰離子交換樹脂混合組成，二者按照摩爾比1:1的比例均勻混合。所述凹形 光催化膜片母線與水平面的夾角為5° ;所述凸形光催化膜片母線與水平面的夾角為5°。所述凹形光催化膜片和凸形光催化膜片由基片和固定在基片上的納米TiO2光催化劑薄膜構(gòu)成。本實(shí)用新型的技術(shù)效果是:將TiO2納米管光催化機(jī)固定在無機(jī)非金屬基片表面，以解決常規(guī)工藝中流態(tài)催化劑回收難的問題；提高紫外光的利用率，達(dá)到節(jié)能效果；滿足光催化反應(yīng)過程中對(duì)O2的需求量，加快光催化反應(yīng)速率；有效排出光催化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的小分子氣體，提高處理后的水質(zhì)。活性炭濾布和沸石交替層疊鋪設(shè)，得到的填料同時(shí)能起到很好的過濾和吸附作用，占用的空間較小。納米光催化劑以薄膜的形式固定在無機(jī)非金屬圓錐斜面形基片上，避免了催化劑在水中流失的問題。采用無機(jī)硅溶膠做沾合劑，不會(huì)導(dǎo)致沾合劑被氧化損失，不影響催化劑的催化降解性能，而且牢固、穩(wěn)定性好。光催化膜片由凹形膜片和凸形膜片串聯(lián)組成，當(dāng)水流以液態(tài)薄膜的狀態(tài)自上而下依次流過每個(gè)膜片時(shí)，能夠有效提高催化劑表面的紫外光強(qiáng)度。紫外光在燈管中以線光源的方式發(fā)射，每層膜片上都能獲得的相同光強(qiáng)度的光。紫外燈管置于膜片中間，大大地提高了紫外光的利用率。以風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)空氣流動(dòng)的方式而非曝氣方式引入凈化空氣，為光催化反應(yīng)提供了足夠的O2并驅(qū)散水中的反應(yīng)產(chǎn)物小分子氣體。這種方式能夠有效提高光催化降解有機(jī)物的速率，進(jìn)而提高出水水質(zhì)。凈化空氣由風(fēng)扇提供動(dòng)力，經(jīng)過空氣濾網(wǎng)過濾粉塵后，從膜片的下方進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，從膜片的上方流出反應(yīng)區(qū)。水流在光催化膜組件空間自上而下流動(dòng)的過程中，與反向流動(dòng)的空氣相接觸，空氣中的O2會(huì)溶解到水膜中去，供催化反應(yīng)消耗。同時(shí)，溶解在水膜中的O2能降低水中反應(yīng)過程中產(chǎn)生的小分子氣體(如CO2)的分壓，減小其溶解度，將氣體產(chǎn)物驅(qū)散到氣流中去，最后經(jīng)過排風(fēng)罩排出裝置。

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為過濾填料層的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3a為布水 腔結(jié)構(gòu)示意圖主視圖。圖3b為布水腔結(jié)構(gòu)示意左視圖。圖3c為布水腔結(jié)構(gòu)示意俯視圖。圖4a為凹形光催化膜片示意圖主視圖。圖4b為凹形光催化膜片示意圖俯視圖。圖5a為凸形光催化膜片示意圖主視圖。圖5b為凸形光催化膜片示意圖俯視圖。圖中:1、手動(dòng)球閥，2、電動(dòng)閥，3、過濾填料層，4、混合型離子交換劑層，5、導(dǎo)流腔，
6、石英管，7、空氣出口，8、排風(fēng)扇，9、紫外線燈管，10、布水腔，11、光催化膜組件，12、空氣濾網(wǎng)，13、擋水板，14、液位開關(guān)，15、凈水箱，16、出水閥，21、活性炭濾布，22、沸石，31、圓周型狹縫，41、光催化劑薄膜，42、基片。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明。如圖1所示，本實(shí)用新型一種化工微污染水深度處理裝置，包括依次連接的進(jìn)水口、過濾填料層3、混合型離子交換劑層4、光催化膜組件11和出水口。所述光催化膜組件11由凹形光催化膜片和凸形光催化膜片交替疊加組成。所述光催化膜組件11內(nèi)部設(shè)置有石英管6，所述石英管6內(nèi)設(shè)置有紫外線燈管9，所述的石英管6對(duì)波長為254nm的紫外線有很好的透過性。所述光催化膜組件11下部設(shè)置有空氣進(jìn)口，所述光催化膜組件11上部設(shè)置有空氣出口 7，所述空氣進(jìn)口處設(shè)置有空氣濾網(wǎng)12和擋水板13，所述的所述空氣出口7處還設(shè)置有排風(fēng)扇8。所述的混合型離子交換劑層4、光催化膜組件11之間還設(shè)置有布水腔10，所述布水腔10如圖3a-3c所示。所述混合型離子交換劑層4流出的污染水經(jīng)過所述布水腔10流入所述光催化膜組件11。所述的混合型離子交換劑層4流出的污染水通過一導(dǎo)流腔5流入所述的布水腔10。如圖2所示，所述過濾填料層3由活性炭濾布21和沸石22交替層疊而成，活性炭濾布21的主要材質(zhì)為活性炭，濾布厚度為3mm，呈網(wǎng)孔狀，網(wǎng)孔不低于60目，濾布與濾布之間鋪有沸石22，單層沸石22厚度為5mm，沸石22粒徑范圍為250 μ m 300 μ m。所述的混合型離子交換劑層4由Na型陽離子交換樹脂和OH型陰離子交換樹脂混合組成，二者按照摩爾比1:1的比例均勻混合。如圖4，5所示，所述凹形光催化膜片和凸形光催化膜片由基片42和固定在基片42上的納米TiO2光催化劑薄膜41構(gòu)成。所述凹形光催化膜片母線與水平面的夾角為5° ;所述凸形光催化膜片母線與水平面的夾角為5°。本實(shí)用新型在使用時(shí)，將有壓微污染水管道接到本發(fā)明裝置的進(jìn)水口上。關(guān)閉凈水箱15的出水閥16，打開進(jìn)水管上的電動(dòng)閥2，接通紫外燈管9的電源。緩慢打開手動(dòng)球閥I，讓有壓水流入裝置。有壓微污染水在裝置里的流動(dòng)過程中，一些大粒徑懸浮物在過濾填料層3的填料中被過濾、吸附去除，重金屬陽離子、有害陰離子在混合型離子交換劑層4中發(fā)生離子交換，被置換去除。水流通過導(dǎo)流腔5流入布水腔10中。所述布水腔10中的水經(jīng)過下端圓周型狹縫31被均勻分配到光催化膜組件11最上層膜片的四周，向下依次流過每個(gè)膜片。在光催化膜組件11的光催化劑薄膜41表面，納米TiO2光催化劑被吸收的紫外光激活，在O2的輔助下發(fā)生光催化反應(yīng)，將水中殘留的細(xì)菌、病毒、膠態(tài)有毒有害類有機(jī)物降解去除。光催化反應(yīng)產(chǎn)生的小分子氣體隨著空氣氣流通過空氣出口 7排出裝置。處理后的凈水儲(chǔ)存在凈水箱15中。凈水箱15中設(shè)置有液位開關(guān)14。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利 要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種化工微污染水深度處理裝置，其特征在于，包括依次連接的進(jìn)水口、過濾填料層、混合型離子交換劑層、光催化膜組件和出水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化工微污染水深度處理裝置，其特征在于，所述光催化膜組件由凹形光催化膜片和凸形光催化膜片交替疊加組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化工微污染水深度處理裝置，其特征在于，所述光催化膜組件內(nèi)部設(shè)置有石英管，所述石英管內(nèi)設(shè)置有紫外線燈管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化工微污染水深度處理裝置，其特征在于，所述光催化膜組件下部設(shè)置有空氣進(jìn)口，所述光催化膜組件上部設(shè)置有空氣出口，所述空氣進(jìn)口處設(shè)置有擋水板，所述空氣出口處還設(shè)置有排風(fēng)扇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的一種化工微污染水深度處理裝置，其特征在于，所述的混合型離子交換劑層、光催化膜組件之間還設(shè)置有布水腔，所述混合型離子交換劑層流出的污染水經(jīng)過所述布水腔流入所述光催化膜組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種化工微污染水深度處理裝置，其特征在于，所述的混合型離子交換劑層流出的污染水通過一導(dǎo)流腔流入所述的布水腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的一種化工微污染水深度處理裝置，其特征在于，所述過濾填料層由活性炭濾布和沸石交替層疊而成，所述活性炭濾布呈網(wǎng)孔狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的所述的一種化工微污染水深度處理裝置，其特征在于，所述凹形光催化膜片母線與水平面的夾角為5° ;所述凸形光催化膜片母線與水平面的夾角為5°。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的所述的一種化工微污染水深度處理裝置，其特征在于，所述凹形光催化膜片和凸形光催化膜 片由基片和固定在基片上的納米TiO2光催化劑薄膜構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種能夠?qū)⑦^濾、吸附、離子交換、光催化降解、殺菌消毒等，可應(yīng)用于微污染水的深度處理工程中的化工微污染水深度處理裝置。所述處理裝置，包括依次連接的進(jìn)水口、過濾填料層、混合型離子交換劑層、光催化膜組件和出水口?；钚蕴繛V布和沸石交替層疊鋪設(shè)，得到的填料同時(shí)能起到很好的過濾和吸附作用，占用的空間較小。納米光催化劑以薄膜的形式固定在無機(jī)非金屬圓錐斜面形基片上，避免了催化劑在水中流失的問題。光催化膜片由凹形膜片和凸形膜片串聯(lián)組成，當(dāng)水流以液態(tài)薄膜的狀態(tài)自上而下依次流過每個(gè)膜片時(shí)，能夠有效提高催化劑表面的紫外光強(qiáng)度。紫外光在燈管中以線光源的方式發(fā)射，每層膜片上都能獲得的相同光強(qiáng)度的光。
文檔編號(hào)C02F1/32GK203144226SQ20132000044
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者劉繼明, 王文藝, 杜芳興, 王映泉, 劉軍衛(wèi) 申請(qǐng)人:劉繼明