[发明专利]一种内光源球串式光催化水质净化箱

说明书

本发明涉及一种内光源球串式光催化水质净化箱，属于水环境保护技术领域。包括可调节通过的水流量的透水箱、多个净化球、侧光光纤、供电装置和紫外线发生器，侧光光纤位于透水箱中，侧光光纤折叠成波浪形固定连接透水箱，侧光光纤电连接紫外线发生器，紫外线发生器电连接供电装置，侧光光纤上固定设置多个净化球，净化球上均涂覆一层纳米晶二氧化钛膜。紫外光通过侧光光纤引入到净化球内部，直接近距离辐射于光催化膜表面，光源利用率高，辐射强度大，极大地提高了光催化的效率。净化球采用镂空结构比表面积增大，侧光光纤由其中部穿过，紫外线光照无死角，一定程度上提高了光催化膜与水体中污染物质光降解反应效率。

技术领域

本发明涉及一种内光源球串式光催化水质净化箱，属于水环境保护技术领域。

背景技术

近年来，随着我国工业化的飞速发展和农业集约化程度的进一步提高，所产生的工业污水、农业污水及生活污水对水环境造成了严重的破坏。大量未经处理或处理不完全的污水通过各级河渠系统排入河流、湖泊等水体中，导致河流湖泊水体水质的全面恶化，对各级河渠系统进行污染物的源头截留净化成为了目前水环境保护的一项重要举措。目前污染物的形成方式及来源越来越多，水体中溶解或悬浮的污染物种类也日趋多样化和复杂化。传统的生物净化技术中植物具有选择性吸收的特点，同时微生物可分解代谢的污染物种类也有限，对污染物的适应性差，尤其对于一些工业污水中的难降解物质和生物毒性较强的物质，不但难以去除，而且还会危害到植物及微生物的生存，因此其应用场合及净化效率受到了极大的限制。

近年来光催化技术在水环境保护与治理上的应用也日益被人们重视，其代表性的纳米TiO2粉末具有化学稳定性高、耐光腐蚀、难溶于水和无毒性等优点，水体中一些难以降解的化合物在紫外光辐射条件下，可以通过TiO₂的光催化作用降解为H₂O和CO₂，尤其是对水中难降解的有机污染物具有很好的去除效力，因此 TiO₂纳米光催化降解法是一种极具应用前景的水处理新技术。目前纳米TiO₂主要的利用形式主要有纳米粉体催化剂法和负载法，其中纳米粉体催化剂法在实施过程中对纳米TiO₂粉末的回收、分离及重复利用非常困难，目前仍停留在实验阶段，而负载法是将TiO₂纳米粉末固定于某一载体上来制备负载型TiO₂光催化材料，这种材料在水处理中液固分离较为容易，重复使用较为方便，所用的载体种类也较多。

另外，反应界面的紫外光辐照强度也极大限制了光催化反应装置的推广使用，自然光源中的紫外线含量较少，同时对于较大比表面积的负载基体来说，光源的辐照面积小难以取得满意的净化效果，因此，目前亟需开发系列同时具有大比表面积和大辐照面积的高效光催化净化装置，以适应现代水体中污染物日益多样化的趋势，对我国水环境治理具有积极的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种内光源球串式光催化水质净化箱，旨在克服光催化水质净化装置中光线引入困难、光照反应面积小、照射强度低、水质净化效率低等问题，从而优先扩大光催化的应用范围，提高其水质净化效率。

为达到上述目的，本发明提供一种内光源球串式光催化水质净化箱，包括可调节通过的水流量的透水箱、多个净化球、侧光光纤、供电装置和紫外线发生器，所述侧光光纤位于所述透水箱中，所述侧光光纤折叠成波浪形固定连接所述透水箱，所述侧光光纤电连接所述紫外线发生器，所述紫外线发生器电连接所述供电装置，所述侧光光纤上固定设置多个所述净化球，所述净化球上均涂覆一层纳米晶二氧化钛膜。

优先地，包括多个钩环，多个所述钩环对称地固定连接所述透水箱内顶壁、所述透水箱内底壁，所述侧光光纤以波浪形路线沿垂直于所述透水箱顶壁和底壁方向往复多次穿过所述透水箱内顶壁上的钩环（6）、所述透水箱内底壁上的钩环。