申請日2016.06.12

　　公開(公告)日2016.08.24

　　IPC分類號(hào)C02F9/08

　　摘要

　　本發(fā)明公開一種三效一體化的水處理裝置及方法，包括自沖洗過濾器、光催化氧化反應(yīng)器及循環(huán)處理控制器，光催化氧化反應(yīng)器包括與自沖洗過濾器連接的反應(yīng)器本體、與反應(yīng)器本體連接的氧化劑投擲機(jī)構(gòu)、沿反應(yīng)器本體長度方向布置的燈管、設(shè)于反應(yīng)器本體內(nèi)的超聲波發(fā)生器;循環(huán)處理控制部包括氯含量檢測器、及處理器。本發(fā)明一方面設(shè)置自沖洗過濾器除去污水中較大顆粒雜質(zhì)，降低污水濁度，有利于后續(xù)的光照穿透性;另一方面設(shè)置超聲波發(fā)生器，利用超聲波的機(jī)械作用使污水和污水中的污泥發(fā)生振動(dòng)，避免污泥結(jié)塊，同時(shí)利用超聲波的空化作用形成氣泡，促進(jìn)污泥顆粒分散，同時(shí)設(shè)置循環(huán)處理控制部以實(shí)現(xiàn)循環(huán)處理降低待處理水中的氯含量。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種三效一體化的水處理裝置，用于處理自來水和醫(yī)院污水，其特征在于，包括自沖洗過濾器、光催化氧化反應(yīng)器及一循環(huán)處理控制器，所述光催化氧化反應(yīng)器包括與所述自沖洗過濾器出水端連接的筒狀反應(yīng)器本體、與所述反應(yīng)器本體連接的氧化劑投擲機(jī)構(gòu)、沿所述反應(yīng)器本體長度方向布置于所述反應(yīng)器本體內(nèi)的燈管、及設(shè)于所述反應(yīng)器本體內(nèi)壁的超聲波發(fā)生器;所述循環(huán)處理控制部包括設(shè)于所述反應(yīng)器本體出水端的氯含量檢測器、及一根據(jù)氯含量檢測器檢測數(shù)據(jù)控制所述光催化氧化反應(yīng)器內(nèi)處理水循環(huán)處理的處理器。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理裝置，其特征在于，所述循環(huán)處理控制部包括連接所述反應(yīng)器本體出水端的第一三通閥、連接所述第一三通閥其中一出水端與所述反應(yīng)器本體進(jìn)水端的第一循環(huán)管道，所述處理器包括第一采集單元、第一比較單元、第一驅(qū)動(dòng)單元，所述第一采集單元用于采集所述氯含量檢測器檢測氯含量產(chǎn)生的電信號(hào)，所述第一比較單元用于判斷所述電信號(hào)是否大于第一閾值，若大于第一閾值則啟動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)單元，所述第一驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)所述第一三通閥使第一循環(huán)管道連通所述反應(yīng)器本體的進(jìn)水端與出水端。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水處理裝置，其特征在于，所述循環(huán)處理控制部包括配合設(shè)置于所述自沖洗過濾器內(nèi)壁的發(fā)光體和光強(qiáng)度傳感器、連接所述自沖洗過濾器出水端與所述反應(yīng)器本體進(jìn)水端的第二三通閥、連接所述第二三通閥其中一出水端與所述自沖洗過濾器進(jìn)水端的第二循環(huán)管道，所述處理器包括第二采集單元、第二比較單元、第二驅(qū)動(dòng)單元，所述第二采集單元用于采集所述光強(qiáng)度傳感器感應(yīng)所述發(fā)光體照射的光強(qiáng)度產(chǎn)生的電信號(hào)，所述第二比較單元用于判斷所述電信號(hào)是否大于第二閾值，若大于第二閾值則啟動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)單元，所述第二驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)第二三通閥使所述自沖洗過濾器和所述光催化氧化反應(yīng)器連通。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的水處理裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器本體包括沿污水運(yùn)動(dòng)方向依次設(shè)置的第一分段和第二分段，所述氧化劑投擲機(jī)構(gòu)連接于所述第一分段，所述燈管內(nèi)置于所述第二分段。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水處理裝置，其特征在于，所述燈管為紫外燈管，且其同軸布置于所述第二分段內(nèi)。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水處理裝置，其特征在于，所述超聲波發(fā)生器包括分別布置于所述第一分段和第二分段內(nèi)的第一超聲波發(fā)生器和第二超聲波發(fā)生器。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水處理裝置，其特征在于，所述第二超聲波發(fā)生器包括沿所述第二分段長度方向布置的多個(gè)超聲波發(fā)生組件，每個(gè)所述超聲波發(fā)生組件均包括沿所述第二分段內(nèi)壁呈環(huán)狀布置的多個(gè)超聲波發(fā)生部。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水處理裝置，其特征在于，所述第二分段內(nèi)壁設(shè)置有用于檢測所述紫外燈管的發(fā)光強(qiáng)度的在線光強(qiáng)度計(jì)。

　　9.一種三效一體化的水處理方法，其特征在于，包括如下步驟，

　　(1)將待處理水經(jīng)過自沖洗過濾器循環(huán)過濾，至待處理水濁度不高于10mg/L;

　　(2)向待處理水中加入氧化劑，在紫外光下進(jìn)行催化氧化;

　　(3)在光催化氧化過程中對待處理水進(jìn)行超聲波處理;

　　(4)循環(huán)步驟(2)、(3)至待處理水中含氯量低于0.5mg/L。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水處理方法，其特征在于，所述步驟(2)還包括對加入氧化劑后的待處理水進(jìn)行超聲波預(yù)處理;所述步驟(3)包括對發(fā)射紫外光的紫外燈管外的待處理水進(jìn)行超聲波處理。

　　說明書

　　三效一體化的水處理裝置及方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)，尤其是涉及一種三效一體化的水處理裝置及方法。

　　背景技術(shù)

　　進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，光催化氧化污水處理方法成為環(huán)保科學(xué)工作者研究的方向。而且，大量的研究證明，烴類和多環(huán)芳烴、鹵化芳烴化合物、染料、表面活性劑、農(nóng)藥、油類、氰化物等都能有效地進(jìn)行光催化反應(yīng)，脫色、去毒、礦化為無毒無機(jī)小分子物質(zhì)，從而消除對環(huán)境的污染。

　　光催化氧化還原機(jī)理主要是催化劑受光照射，吸收光能，發(fā)生電子躍遷，生成“電子-空穴”對，對吸附于表面的污染物，直接進(jìn)行氧化還原，或氧化表面吸附的羥基OH-，生成強(qiáng)氧化性的羥基自由基OH-將污染物氧化。

　　但是，在污水處理過程中，由于污水中存在大量的顆粒狀和絮狀污泥，在光催化氧化過程中污泥易結(jié)塊或沉淀于燈管上，從而導(dǎo)致光線遮擋，降低了光催化效果，不利于污水處理效率。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種三效一體化的水處理裝置及方法，其主要用于處理自來水和醫(yī)院污水，解決現(xiàn)有技術(shù)中光催化氧化污水處理中污泥易結(jié)塊和沉淀于燈管導(dǎo)致光催化效率降低的技術(shù)問題，且本發(fā)明可用于對自來水進(jìn)行處理以降低其含氯量。

　　為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案一方面提供一種三效一體化的水處理裝置，用于處理自來水和醫(yī)院污水，包括自沖洗過濾器、光催化氧化反應(yīng)器及一循環(huán)處理控制器，所述光催化氧化反應(yīng)器包括與所述自沖洗過濾器出水端連接的筒狀反應(yīng)器本體、與所述反應(yīng)器本體連接的氧化劑投擲機(jī)構(gòu)、沿所述反應(yīng)器本體長度方向布置于所述反應(yīng)器本體內(nèi)的燈管、及設(shè)于所述反應(yīng)器本體內(nèi)壁的超聲波發(fā)生器;所述循環(huán)處理控制部包括設(shè)于所述反應(yīng)器本體出水端的氯含量檢測器、及一根據(jù)氯含量檢測器檢測數(shù)據(jù)控制所述光催化氧化反應(yīng)器內(nèi)處理水循環(huán)處理的處理器。

　　優(yōu)選的，所述循環(huán)處理控制部包括連接所述反應(yīng)器本體出水端的第一三通閥、連接所述第一三通閥其中一出水端與所述反應(yīng)器本體進(jìn)水端的第一循環(huán)管道，所述處理器包括第一采集單元、第一比較單元、第一驅(qū)動(dòng)單元，所述第一采集單元用于采集所述氯含量檢測器檢測氯含量產(chǎn)生的電信號(hào)，所述第一比較單元用于判斷所述電信號(hào)是否大于第一閾值，若大于第一閾值則啟動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)單元，所述第一驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)所述第一三通閥使第一循環(huán)管道連通所述反應(yīng)器本體的進(jìn)水端與出水端。

　　優(yōu)選的，所述循環(huán)處理控制部包括配合設(shè)置于所述自沖洗過濾器內(nèi)壁的發(fā)光體和光強(qiáng)度傳感器、連接所述自沖洗過濾器出水端與所述反應(yīng)器本體進(jìn)水端的第二三通閥、連接所述第二三通閥其中一出水端與所述自沖洗過濾器進(jìn)水端的第二循環(huán)管道，所述處理器包括第二采集單元、第二比較單元、第二驅(qū)動(dòng)單元，所述第二采集單元用于采集所述光強(qiáng)度傳感器感應(yīng)所述發(fā)光體照射的光強(qiáng)度產(chǎn)生的電信號(hào)，所述第二比較單元用于判斷所述電信號(hào)是否大于第二閾值，若大于第二閾值則啟動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)單元，所述第二驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)第二三通閥使所述自沖洗過濾器和所述光催化氧化反應(yīng)器連通。

　　優(yōu)選的，所述反應(yīng)器本體包括沿污水運(yùn)動(dòng)方向依次設(shè)置的第一分段和第二分段，所述氧化劑投擲機(jī)構(gòu)連接于所述第一分段，所述燈管內(nèi)置于所述第二分段。

　　優(yōu)選的，所述燈管為紫外燈管，且其同軸布置于所述第二分段內(nèi)。

　　優(yōu)選的，所述超聲波發(fā)生器包括分別布置于所述第一分段和第二分段內(nèi)的第一超聲波發(fā)生器和第二超聲波發(fā)生器。

　　優(yōu)選的，所述第二超聲波發(fā)生器包括沿所述第二分段長度方向布置的多個(gè)超聲波發(fā)生組件，每個(gè)所述超聲波發(fā)生組件均包括沿所述第二分段內(nèi)壁呈環(huán)狀布置的多個(gè)超聲波發(fā)生部。

　　優(yōu)選的，所述第二分段內(nèi)壁設(shè)置有用于檢測所述紫外燈管的發(fā)光強(qiáng)度的在線光強(qiáng)度計(jì)。

　　本發(fā)明另一方面還提供一種三效一體化的水處理方法，包括如下步驟，

　　(1)將待處理水經(jīng)過自沖洗過濾器循環(huán)過濾，至待處理水濁度不高于10mg/L;

　　(2)向待處理水中加入氧化劑，在紫外光下進(jìn)行催化氧化;

　　(3)在光催化氧化過程中對待處理水進(jìn)行超聲波處理;

　　(4)循環(huán)步驟(2)、(3)至待處理水中含氯量低于0.5mg/L。

　　優(yōu)選的，所述步驟(2)還包括對加入氧化劑后的待處理水進(jìn)行超聲波預(yù)處理;所述步驟(3)包括對發(fā)射紫外光的紫外燈管外的待處理水進(jìn)行超聲波處理。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一方面設(shè)置自沖洗過濾器除去污水中較大顆粒雜質(zhì)，降低污水濁度，有利于后續(xù)的光照穿透性;另一方面設(shè)置超聲波發(fā)生器，利用超聲波的機(jī)械作用使污水和污水中的污泥發(fā)生振動(dòng)，避免污泥結(jié)塊，同時(shí)利用超聲波的空化作用形成氣泡，促進(jìn)污泥顆粒分散，同時(shí)設(shè)置循環(huán)處理控制部以實(shí)現(xiàn)循環(huán)處理降低待處理水中的氯含量。