申请日2014.08.25
公开(公告)日2015.02.11
IPC分类号C02F1/32
摘要
本实用新型公开了一种串接式多级光催化处理污水设备，其特征在于，其主体包括一个筒体、两个球冠形封头;所述筒体为圆柱体，沿筒体内边缘环形排列多根与筒体中心轴线平行且贯穿筒体的透明玻璃管，筒体内中心轴线位置设有光源，筒体内壁涂有光反射层;所述玻璃管通过防腐软管实现多根玻璃管的串联，串联之后的管路的两末端分别为进水口和出水口;所述玻璃管内置有光催化剂，玻璃管的两端含有滤网，防止催化剂流失而堵塞管道;所述光源为管状灯管，长度小于筒体和单根玻璃管长度，为保证每根玻璃管可以接收到足够的光辐射，通过光源活动支架将多根灯管串接起来，组成多级光源。本实用新型可以多支光源串接构成多级光催化处理器，适用于长玻璃管和大污水处理量的系统。
权利要求书
1.一种串接式多级光催化处理污水设备，其特征在于，其主体包括一个筒体、两个球冠形封头;所述筒体为圆柱体，沿筒体内边缘环形排列多根与筒体中心轴线平行且贯穿筒体的透明玻璃管，筒体内中心轴线位置设有光源，筒体内壁涂有光反射层;所述玻璃管通过防腐软管实现多根玻璃管的串联，串联之后的管路的两末端分别为进水口和出水口;所述玻璃管内置有光催化剂，玻璃管的两端含有滤网;所述光源为管状光源灯管，长度小于筒体和单根玻璃管长度，通过光源活动支架将多根灯管串接起来，组成多级光源。
2.根据权利要求1所述的一种串接式多级光催化处理污水设备，其特征在于，所述光源活动支架包括灯座支撑架和主杆;所述灯座支撑架横截面为U型，灯座支撑架一端设有灯座板，灯座板上设有圆孔;所述灯座支撑架另一端设有一外螺纹杆;所述主杆横截面为U型槽，槽内底面设有多个长条孔;所述长条孔的孔宽大于外螺纹杆外直径;所述外螺纹杆穿过U型槽主杆的长条孔，并与不锈钢蝴蝶螺母配合将灯座支撑架安装固定在主杆上。
3.根据权利要求2所述的一种串接式多级光催化处理污水设备，其特征在于，所述光源活动支架还包括滑动支脚、弹簧定位支脚和凹形槽固定轨;所述滑动支脚固定在主杆的下表面，并置于凹形槽固定轨内;所述凹形槽固定轨上表面两个滑动条下方设有定位齿;所述弹簧定位支脚位于主杆的一端，包括弹簧盒、按钮、拉环、弹簧、装配孔板、螺柱和定位片;所述弹簧盒内置有按钮、弹簧和螺柱，所述弹簧和螺柱一端固定，所述弹簧穿过螺柱并封闭在弹簧盒里，所述按钮包括露出弹簧盒的上部和封闭在弹簧盒中的下部两个部分，直径不相同;所述弹簧盒上表面和下表面各设置一个圆孔，上表面圆孔孔径与按钮上部直径相配，小于按钮下部直径，下表面圆孔孔径与螺柱直径相配;所述弹簧盒相对的两侧设有装配孔板，所述装配孔板上设有装配孔;所述螺柱另一端固定定位片，所述定位片与定位齿咬合;所述主杆一端设有方形孔，方形孔周围分别设有圆孔，所述圆孔用于螺栓固定弹簧盒;所述弹簧定位支脚置于方形孔内，通过圆孔与装配孔对应并通过螺栓和螺母固定与主杆上;所述拉环卡接在弹簧盒的两侧。
4.根据权利要求3所述的一种串接式多级光催化处理污水设备，其特征在于，所述筒体内侧靠近两端筒口的位置分别设有2枚外螺纹螺钉，点焊在筒体上，2枚螺钉并排而设，间隔距离大于凹形槽固定轨的宽度;所述凹形槽固定轨的两端设有安装孔板，通过螺母与筒体内壁点焊固定的外螺纹螺钉的配合而安装固定在筒体上，与筒体的中心轴线平行。
5.根据权利要求1所述的一种串接式多级光催化处理污水设备，其特征在于，所述筒体不同位置设有3个法兰管口，其中两个法兰管口分别与不同玻璃管数量情况下的进水口和出水口相连;不用的法兰管口用盲板法兰封闭。
6.根据权利要求1所述的一种串接式多级光催化处理污水设备，其特征在于，所述筒体中部的内壁上设有多个管卡。
7.根据权利要求1所述的一种串接式多级光催化处理污水设备，其特征在于，所述筒体外侧面上靠近一端灯座支撑架的位置设有进线圆孔，所述进线圆孔上卡设有活动橡胶垫圈，所述进线圆孔的周围设有一个接线盒支架，接线盒支架端面中心开孔，并与进线圆孔相对;接线盒支架端面边缘对称设有多个螺纹孔;接线盒盒体边缘设有与接线盒支架面边缘的螺纹孔相配的螺纹孔，接线盒盒体与支架通过螺栓螺母安装紧固。
8.根据权利要求1所述的一种串接式多级光催化处理污水设备，其特征在于，所述光源为紫外灯管，管端套有橡胶皮后，插接在灯座板上。
9.根据权利要求1所述的一种串接式多级光催化处理污水设备，其特征在于，所述球冠形封头，内壁涂有光反射层，通过法兰与筒体相接;所述封头上设有1个法兰管口，法兰管口通过与圆形法兰的配合来固定一块圆形的防紫外线玻璃。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种串接式多级光催化处理污水设备，其特征在于，所述玻璃管通过不锈钢卡箍实现与防腐软管的连接，进而通过防腐软管实现多根玻璃管的串联。
说明书
一种串接式多级光催化处理污水设备
技术领域
本实用新型涉及光催化处理污水设备领域，具体涉及一种光催化处理污水设备，适用于光催化处理污水的场合使用。该装置是一种处理污水效率高、无光污染、能耗低、运输方便、适用范围广的装置。
背景技术
目前，研制利用光催化技术处理污水的装置核心在于污水光催化处理装置的结构设计。光催化处理装置结构的合理设计直接影响了光催化技术在污水处理方面的工业化进展，因此研制结构简单、操作方便、光效及光催化剂利用率高的污水光催化处理装置是当前国内外相关领域的研究重点。虽然经过近二十年的发展，我国对于用在环境污水处理方面的光催化处理装置的研制，仍然处于实验研究阶段，还没有真正走出实验室，形成具有实际意义的工业化产品，这与发达国家之间还具有一定的差距。当前，我国的水污染状况比较严重，迫切需要利用较先进的光催化技术来处理污水。
现阶段，国内大部分污水光催化处理装置结构所具有的共同特点是：装置的主体部分是静止的，光催化剂与污水的分布状态是依靠污水的流速和加在附载物上的光催化剂的用量来加以调节，这种方式会影响到装置的污水处理量，无法形成连续化操作，光利用率低。在实践应用中普遍存在高运行成本和低产水效率这一技术弊端，因此严重阻碍了此项技术的大范围推广和应用。
专利201120143598.1和201120144726.4分别报道了两种利用紫外光进行光催化的装置，其在催化剂的附载方面进行了较多研究。但其整个装置为透明体，处理废水过程中，易导致光泄露，会对操作者造成伤害。此外，由于上述专利装置中采用的均为单一通道，如果部分催化剂活性降低将导致整个装置污水处理效果降低。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种一体化设计、处理效率高、无污染、能耗低、运输便捷且适用范围广的光催化水处理装置，该装置可以多支光源串接构成多级光催化处理器，适用于长玻璃管和大污水处理量的系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：一种串接式多级光催化处理污水设备，其特征在于，其主体包括一个筒体、两个球冠形封头;所述筒体为圆柱体，沿筒体内边缘环形排列多根与筒体中心轴线平行且贯穿筒体的透明玻璃管，筒体内中心轴线位置设有光源，筒体内壁涂有光反射层;所述玻璃管通过防腐软管实现多根玻璃管的串联，串联之后的管路的两末端分别为进水口和出水口;所述玻璃管内置有光催化剂，玻璃管的两端含有滤网，防止催化剂流失而堵塞管道;所述光源为管状灯管，长度小于筒体和单根玻璃管长度，为保证每根玻璃管可以接收到足够的光辐射，通过光源活动支架将多根灯管串接起来，组成多级光源。
所述光源活动支架包括灯座支撑架和主杆;所述灯座支撑架横截面为U型，灯座支撑架一端设有灯座板，灯座板上设有圆孔，用于安装和固定灯座;所述灯座支撑架另一端设有一外螺纹杆;所述主杆横截面为U型槽，槽内底面设有多个长条孔，用于灯座支撑架位置的调节和固定;所述长条孔的孔宽略大于外螺纹杆外直径;所述外螺纹杆穿过U型槽主杆的长条孔，并与不锈钢蝴蝶螺母配合将灯座支撑架安装在主杆上，直至将灯座支撑架紧固在主杆的对应位置上，若需要调节灯座支撑架的位置，只需适当松开紧固的不锈钢蝴蝶螺母，使灯座支撑架的外螺纹杆在长条孔孔长范围内移动到适当位置，再次拧紧不锈钢蝴蝶螺母即可再次固定灯座支撑架。
所述光源活动支架还包括滑动支脚、弹簧定位支脚和凹形槽固定轨;所述滑动支脚固定在主杆的下表面，可置于凹形槽固定轨内进行滑动，支脚长度固定，所述弹簧定位支脚装配到主杆上之后，主杆通过滑动支脚在凹形槽固定轨内滑动，实现灯源的位置移动;所述凹形槽固定轨上表面两个滑动条下方设有定位齿;所述弹簧定位支脚位于主杆的一端，包括弹簧盒、按钮、拉环、弹簧、装配孔板、螺柱和定位片;所述弹簧盒内置有按钮、弹簧和螺柱，所述弹簧和螺柱一端固定，所述弹簧穿过螺柱并封闭在弹簧盒里，所述按钮包括露出弹簧盒的上部和封闭在弹簧盒中的下部两个部分，直径不相同;所述弹簧盒上表面和下表面各设置一个圆孔，上表面圆孔孔径与按钮上部直径相配，略小于按钮下部直径，下表面圆孔孔径与螺柱直径相配;所述弹簧盒相对的两侧设有装配孔板，所述装配孔板上设有装配孔;所述螺柱另一端固定定位片，所述定位片与定位齿咬合;所述主杆一端设有方形孔，方形孔周围分别设有圆孔，所述圆孔用于螺栓固定弹簧盒;所述弹簧定位支脚置于方形孔内，通过圆孔与装配孔对应并通过螺栓和螺母固定与主杆上;所述拉环卡接在弹簧盒的两侧，便于人工拉动整个灯源活动支架。所述弹簧定位支脚装配到主杆上之后，主杆通过滑动支脚在凹形槽固定轨内滑动，实现灯源的位置移动，当弹簧定位支脚即将进入轨道内时，需要按压按钮，使定位片下降，这样定位片不会与凹形槽固定轨内的定位齿产生咬合或碰撞，即弹簧定位支脚可顺利滑入凹形槽固定轨;当需要固定整个灯源活动支架时，需要放开按钮，这样定位片会在弹簧的弹力作用下上升，与凹形槽固定轨内的定位齿产生咬合，从而固定整个灯源活动支架，灯源不会再产生滑动。
所述筒体内侧靠近两端筒口的位置分别设有2枚外螺纹螺钉，点焊在筒体上，2枚螺钉并排而设，间隔距离略大于凹形槽固定轨的宽度;所述凹形槽固定轨的两端设有安装孔板，通过螺母与筒体内壁点焊固定的外螺纹螺钉的配合而安装固定在筒体上，与筒体的中心轴线平行，当筒体水平放置的时候，凹形槽固定轨位于筒体的最低位置。
所述筒体不同位置设有3个法兰管口，其中两个法兰管口分别与不同玻璃管数量情况下的进水口和出水口相连;不用的法兰管口用盲板法兰封闭。一般情况下，当玻璃管数量为3、5、7等单数时，进水口和出水口分别位于筒体的两端;当玻璃管数量为2、4、6等双数时，进水口和出水口分别位于筒体同一端的相邻位置;所述玻璃管数量根据污水处理量进行设置，例如可采用2~18根管数，管数越多，污水在光催化装置中的停留时间越长，光处催化处理的时间也就越长。
所述筒体中部的内壁上设有多个管卡，用于玻璃管的嵌入和固定。
所述筒体外侧面上靠近一端灯座支撑架的位置设有进线圆孔，用于光源的进线，所述进线圆孔上卡设有活动橡胶垫圈，进线时可以起防水防潮防透光作用;所述进线圆孔的周围设有一个接线盒支架，接线盒支架端面中心开孔，并与进线圆孔相对，用于接线盒的输出电源线顺利穿入筒体;接线盒支架端面边缘对称设有多个螺纹孔，用于接线盒的安装固定;接线盒盒体边缘设有与接线盒支架面边缘的螺纹孔相配的螺纹孔，接线盒盒体与支架通过螺栓螺母安装紧固;所述进线进入筒体之后，通过灯座支撑架及金属波纹管内穿线到达防水防爆灯座，所述灯座安装固定在灯座支撑架一端的灯座板上。
所述光源为紫外灯管，管端套上橡胶皮后，插接在灯座板上，再移动橡胶皮套住灯管和灯座接缝位置，实现防水防潮防漏电作用;所述紫外灯管品种较多，包括单端卡口、单端螺口、双端卡口等，若选用单端灯管，则只需在筒体一端灯座支撑架灯座板上配置一个灯座，另外一端灯座支撑架灯座板上配置一个灯管支撑凹槽，用于保持灯管的稳定;若选用双端灯管，则需在筒体两端的灯座支撑架灯座板上都配上一个灯座;所述灯座均为防水防爆型灯座。使用多根灯管串接时，灯座或灯管支撑凹槽可安装在灯座板的两边;所述多根灯管电路为并联电路。
所述球冠形封头，内壁涂有光反射层，通过法兰与筒体相接;所述封头上设有1个法兰管口，法兰管口通过与圆形法兰的配合来固定一块圆形的防紫外线玻璃，构成观孔，便于人工观察装置的内部运行情况。
所述玻璃管通过不锈钢卡箍实现与防腐软管的连接，进而通过防腐软管实现多根玻璃管的串联。
所述光催化污水处理装置运行时可以直立或水平放置，并通过控制水的流速控制污水和光催化剂的接触时间，以满足特定水质状况下的处理要求。
本实用新型所述的光催化污水处理装置，作为一体化处理装置，设计紧凑，光源产生的光可以充分利用，通过散布在光源周围的玻璃管进行光催化，实现污水净化，本项技术与现有技术相比具有以下优势：
1. 光源发出的光可以照射到光源周围的透明玻璃柱，可以得到充分利用。
2. 圆柱筒体内壁涂有光反射层，通过该反射层可以让紫外光在体系内部形成多次反射，使得紫外光一次照不到的地方通过反射进行作用，也使其与催化剂多次作用，增加了催化剂的利用率，也增加了紫外光的利用率，提高了光效，同时还可以防止光泄露，防止光对操作者造成伤害。
3. 污水通过防腐软管串联的多根玻璃管，增加了和催化剂接触进行光催化的时间，可以进行连续操作，提高了光催化处理污水的能力，增强处理效果;此外，玻璃管采用串联的形式，不会因为部分催化剂失活而导致整体处理效果降低。
4. 玻璃管的两端含有滤网，防止催化剂流失，从而保持催化剂存在于每一个玻璃管中进行光催化处理污水。
5. 光源的位置活动安装在整个装置中心的位置，便于拆卸和更换，而且灯管长度没有严格要求，因为每一滴污水都会多次在管中反复被光催化降解。
