一种光催化水处理装置的制作方法

1.本发明涉及一种水处理装置，尤其涉及应用了光催化处理的装置。


背景技术：

2.目前养殖场粪污深度工艺处理多使用活性污泥法，或其衍生工艺。但是活性污泥工艺占地面积大，运行费用高；同时两级活性污泥工艺产生大量污泥，抗冲击力差，对环境要求较高。一旦发生菌种因环境原因大批量死亡，直接导致水质不合格，而且重新培育驯化菌种消耗时间较长。
3.应用该污泥法的处理设备通常体积庞大，运行费用高，还容易产生多余的废气和污泥。而光催化技术或者光诱导技术能够很好的避免这些问题，因此需要一种能够应用光催化技术来进行水处理的方案，解决现有的污水处理方案的无法解决的问题，同时弥补其存在的不足。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，提供了一种光催化水处理装置，所提供的技术方案如下，包括有罐体和设置在罐体内的反应单元，反应单元包括有：
5.透明灯管，其从罐体开口插入其内，透明灯管进行防水密封处理；
6.紫外线灯，其设置在透明灯管内；
7.透水隔板，其数量为多个，均固定在罐体内壁上，以透明灯管为中心圆形阵列分布，透水隔板上开设有多个透水孔；
8.填料，其设置在罐体内；
9.罐体的入水口开设在其一侧底部，且通过入水口进入罐体内的水流方向偏离罐体中轴线，出水口开设在相对另一侧的顶部；罐体底部呈弧形向外突出，且底部还开设有出泥口；透水隔板沿透明灯管长度方向延伸，其底部与罐体底部之间具有使水自由流通的流通间隔，入水口来水先灌入流通间隔内；透水隔板和填料上均涂有二氧化钛涂层。
10.在上述技术方案的基础上，空间拓展机构，其包括有软性多层复合隔水布、固定座、弧形集泥底座、升降装置，罐体底部开设罐底开口，软性多层复合隔水布环绕的设置在罐底开口边缘并围合成筒状，固定座环绕的设置在软性多层复合隔水布底部开口处，弧形集泥底座密封设置在固定座下方，出泥口设置在弧形集泥底座的底部，入水口开设在软性多层复合隔水布上；
11.软性多层复合隔水布为由布层和涂料组合形成的多层结构，由外至内分别包括有外玻璃纤维布层、外pvc防水布层、内玻璃纤维布层、内pvc防水布层、耐腐蚀涂层，上述多个布层紧密贴合在一起，内pvc防水布层相对内侧喷涂有耐腐蚀涂层，用以避免被污水腐蚀；
12.升降装置固定在罐体外侧，驱动固定座进行升降运动，固定座的高度与流通间隔的容积成反比。
13.在上述技术方案的基础上，升降装置至少为四个。
14.在上述技术方案的基础上，罐体底部还设置有可伸缩支腿，该可伸缩支腿由相互穿装在一起的固定套筒和滑动套筒组成，固定套筒固定在地面，滑动套筒固定在固定座底部，可伸缩支腿设置有限位机构，限位机构用以限制滑动套筒的最大收缩行程，该最大收缩行程小于等于空间拓展机构的最大下降行程。
15.在上述技术方案的基础上，限位机构为弹性缓冲件。
16.在上述技术方案的基础上，弹性缓冲件为弹簧。
17.在上述技术方案的基础上，罐体底部设置有防晒罩，防晒罩设置在罐体底部开口边缘，用以避免阳光照射软性多层复合隔水布，防晒罩上还开有便于管道连接入水口的槽。
18.在上述技术方案的基础上，出泥口设置有过滤填料的筛网，避免填料随污泥流出。
19.有益效果：入水口偏向罐体的侧壁方向，偏离罐体中轴线使污水沿管壁切线进入罐体，密度不同的介质在离心作用下分成不同的液层，密度大于水的，在离心作用下，被甩到最外层，在重力作用下沉降到底部，液体在分层的过程中和填料充分混合；在紫外光的作用下，隔离孔板及悬浮填料表面的二氧化钛纳米级填料产生光催化作用，将水中的有机物降解，降低水中cod和voc；采用透明灯管作为保护罩，从罐体顶部中心安装，将紫外灯与水彻底隔离，保证紫外灯的安全同时保证紫外灯作用不被削弱；将填料表面喷涂一层二氧化钛纳米级涂层，填料与水充分混合，增加反应面积；通过透水隔板将罐体分为多个空间防止填料堆积，降低效果；同时其表面也镀覆纳米级二氧化钛涂层，在填料和透水隔板表面同时具有纳米级二氧化钛涂层的作用下，氧化还原效率高，效果好。
20.通过设置可升降的空间拓展机构，使得罐体内即使沉积了一定量的污泥，只需要启动空间拓展机构增拓空间，便可增加罐内容积，不会因为沉积了污泥便减少了罐内实际可用容积。同时由于采用了软性多层复合隔水布作为一种伸缩方案，相比全金属方案即减轻了重量又简化了结构，增加抗拉抗腐蚀层使得实用性好。还可通过可拆卸的方式作为软性多层复合隔水布的固定方式，可定期更换，保证软性多层隔水布的效果。
21.若采用大型罐体，可在罐体底部，具体是指固定座底部设置可伸缩支腿，可伸缩支腿能够在空间拓展机构下降时提供一个向上的反作用力，减轻升降装置的工作强度，增加其寿命，还能在空间拓展机构下降时起到更好的减速效果。
附图说明
22.图1为本发明的第一实施例剖面示意图。
23.图2为本发明的第二实施例空间拓展机构收缩状态示意图。
24.图3为本发明的图2的伸展状态示意图。
25.图4为本发明的软性多层复合隔水布的结构示意图。
26.图5为本发明的第三实施例可伸缩支腿的结构示意图。
具体实施方式
27.实施例一。
28.本实施例旨在提供一种应用光催化技术的水处理装置，在原有的罐体1上增加了反应单元，将原先单纯的生物沉淀罐进行改进，使水处理这一流程克服现有技术的缺陷，收益最大化。
29.本实施例的使用方法如下：将污水供水管接入罐体1的入水口6，通过入水口6向罐体1内供水；罐体1内的污水带动填料5逐渐将透水隔板4浸没；开启紫外线灯3，紫外线光使填料5和透水隔板4上的二氧化钛纳米涂料产生氧化还原反应；开启罐体1顶部的出水口7，将上层处理清洁程度较好的处理水排出；当需要清理罐体1内的污泥时，开启罐体1底部的出泥口8排出。
30.入水口6的入水水流方向偏离罐体1中轴线，使进入罐体1内的水流朝向罐体1的侧壁方向流动，使污水沿管壁切线进入罐体1，在罐体1内形成漩涡，在漩涡作用下具备离心效果，污水中密度不同的介质在离心作用下分成不同的液层，密度大于水的被甩到最外层，并在重力作用下沉降到底部，液体在分层的过程中还能和填料5充分混合。
31.透明灯管2外壁和/或底部可通过支架固定在罐体1内壁，起到加固的作用。透水隔板4可仅与罐体1内壁固接，透水隔板4顶部还可设置有圆形透水版，圆形透水板将透水隔板4顶部遮盖，使得即使水位升高淹没透水隔板4，填料5也不会从透水隔板4之间溢出，而是会被圆形透水板挡住，避免其随液面升高最后从出水口7的流出。除此之外还可在出水口7设置用来过滤填料5的筛网，该出水口7的筛网能够起到和圆形透水板相似的效果，但相比圆形透水板来说更容易堵塞。
32.在本实施例中，透水隔板4为多个，污水从罐体1靠下的入水口6进入，在光催化反应后，上层清洁程度较好的水先从出水口7排出，下层污泥沉积到罐体1底部，当罐体1底部的污泥达到一定量后，先关闭出水口7和入水口6，开启罐体1底部的出泥口8将污泥排出。
33.在本实施例中，出水口7、入水口6和出泥口8均设置有常见的阀门和管路接口，不再累述。为避免将填料5和污泥一起排出，在出泥口8可设置有过滤填料5的筛网。
34.实施例二。
35.在第一实施例中，由于罐体1内空间固定，而大部分污水都是带有污泥的，因此罐内的污泥越来越大，空间就越来越小。本实施例在第一实施例的基础上做出，目的是要解决上述问题，采取的措施是在罐体1、反应单元的基础上增设了空间拓展机构。
36.本实施例运行流程如下：当需要拓展空间时，启动升降装置12带动固定座11下降，软性多层复合隔水布9从收缩状态逐渐被拉伸；当软性多层复合隔水布9被完全拉直时固定座11停止下降。
37.流通间隔位于入水口6与透水隔板4之间，由于入水口6开设在隔水布9上，因此在本实施例中，流通间隔位于透水隔板4与固定座11之间。污泥从固定座11下落到弧形集泥底座13上，拓展空间后随着时间增加，污泥堆积到一定高度并穿过固定座11，但由于距离透水隔板4之间的距离增加，因此可以多累积更多的污泥，即使污泥堆积高过固定座11也不影响水处理工作。
38.在本实施例中，空间拓展机构的用途是当探知到罐体1内污泥达到一定量或者预估到污泥达到一定量之后，拓展罐体1内的空间，不仅能够恢复其初始状态时处理水的量，还能收纳更多的污泥。空间拓展机构包括有软性多层复合隔水布9、环形固定座11、弧形集泥底座13、升降装置12，罐体1底部开口，软性多层复合隔水布9沿该开口边缘形成围合并连接在罐底开口10处，软性多层复合隔水布9底部固定有固定座11，弧形集泥底座13固定并密封在环形固定座11下方，出泥口8设置在弧形集泥底座13的底部，入水口6开设在软性多层复合隔水布9上；
39.软性多层复合隔水布9为由布层和涂料组合形成的多层结构，由外至内分别包括有外玻璃纤维布层14、外pvc防水布层15、内玻璃纤维布层16、内pvc防水布层17、耐腐蚀涂层18，上述多个布层紧密贴合在一起，内pvc防水布层17相对内侧喷涂有耐腐蚀涂层18，用以避免被污水腐蚀。内、外玻璃纤维布层14由于具有较好的抗拉扯性能，可作为主要受力部分；内、外pvc防水布层15作为防水部分；耐腐蚀涂层18涂覆在内pvc防水布层17上，避免该防水布层受到腐蚀，增加使用寿命。若罐体1为大尺寸惯，则可在内pvc防水布层17的内侧再设置有不锈钢网布(或铁铬铝机织布)，不锈钢网布分别连接罐体1和固定座11，能进一步提高软性多层复合隔水布9的抗拉性能，且在不锈钢网布上也可涂覆耐腐蚀涂层18。所述的玻璃纤维布层、pvc防水布层、耐腐蚀涂层18均可采用行业内现有的、常用的方案，故不作具体限定。固定座11也采用高强度金属材质，且隔水布9与罐体1之间、隔水布9与固定座11之间、固定座11与弧形集泥底座13之间均应进行密封处理，密封方式可采用任何现有的密封方式。
40.升降装置12可固定在罐体1外侧，也可固定在地面上，驱动环形固定座11进行升降运动，当环形固定座11升起时软性多层复合隔水布9弯曲收缩，减小流通间隔的容积，反之则增大其容积。
41.入水口6设置在软性多层复合隔水布9上，当该隔水布9完全收缩时由于入水口6管材及其辅助固定组件均为硬质材料，因此不会随隔水布9收缩而扭曲，仍可保持形状。为保持入水口6的姿态，可在入水口6管材的一部分伸入到隔水布9围合的空间内，并使用半径更大的固定件从隔水布9内侧将入水口6管材加固在隔水布9上。
42.由于隔水布9为软性材质复合材料，因此其不如金属材质坚硬，为能使本实施例中的隔水布9和固定座11稳定的工作，在罐体1外壁四周设置有了防晒罩23，该防晒罩23除能防晒之外，还可防止工人误操作造成诸如撞击或者其他能威胁到隔水布9和固定座11稳定工作的因素
43.罐体1底部设置有防晒罩23，防晒罩23设置在罐体1底部开口边缘，用以避免阳光照射软性多层复合隔水布9，防晒罩23上还开有便于管道连接入水口6的槽。
44.实施例三。
45.本实施例在第二实施例的基础上做出，为空间拓展机构提供更好的安全保障，避免升降装置12故障时导致空间拓展机构不受控的下坠。
46.本实施例运作原理如下：当固定座11下降时，带动滑动套筒21也向下运动，位于固定套筒20内的限位机构跟随滑动套筒21下降而收缩，同时能够对滑动套筒21施加反作用力，对空间拓展机构的下降起到缓冲作用。
47.罐体1底部还设置有可伸缩支腿19，该可伸缩支腿19由相互穿装在一起固定套筒20和滑动套筒21组成，固定套筒20固定在地面，滑动套筒21固定在环形固定座11底部，可伸缩支腿19设置有限位机构，限位机构用以限制滑动套筒21的最大收缩行程，该最大收缩行程小于等于空间拓展机构的最大下降行程。所述限制滑动套筒21最大收缩行程，其中滑动套筒21最大收缩行程是指，滑动套筒21在固定套筒20内滑动的最大距离，该距离由固定座11升降行程决定。限制该收缩行程并非是阻止收缩，而是避免滑动套筒21在受力下降时毫无阻力或者几乎没有受到阻力，避免其“一泻千里”。限位机构可采用任何可行的方案，例如各种弹性缓冲件，弹性缓冲件可采用气动弹簧等，但最优选采用螺旋形的弹簧22，弹簧22固
定在固定套筒20内，升降装置12带动固定座11向下运动时不断压缩弹簧22，弹簧22对固定座11施加反作用力，避免在升降装置12故障时或者固定座11与升降装置12连接脱落时空间拓展机构快速下落，减轻下落时的加速度，起到缓冲作用。