一种基于光催化技术的水体净化装置

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种基于光催化技术的水体净化装置。


背景技术：

2.随着经济的发展、生活水平的提高以及城市化进程的推进，水污染的问题日益严重，成为目前人们最关注的问题之一。污水处理是为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
3.现有的水体净化（即污水处理）环节通常伴随光催化技术，利用光催化剂实现催化净化以及消毒杀菌的作用；光催化是在一定波长光照条件下，半导体材料发生光生载流子的分离，然后光生电子和空穴再与离子或分子结合生成具有氧化性或还原性的活性自由基，这种活性自由基能将有机物大分子降解为二氧化碳或其他小分子有机物以及水 ,在反应过程中这种半导体材料、也就是光催化剂本身不发生变化。
4.现有的光催化净水装置在催化净化过程中耗时较长、净化工作效率低下；同时，净水处理效果差、催化剂表面容易积累污垢造成催化剂失活，导致净化效果差。


技术实现要素：

5.针对以上现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于光催化技术的水体净化装置，该装置对污水过滤后再进行光催化净化，从而提高净化效率、避免光催化剂与大量污泥混合造成其失活；同时，该装置实现光催化剂与污水的有效混合以及实现催化过程中光的均匀照射，进一步提高光催化剂的催化效果、提高净化的效率。
6.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
7.一种基于光催化技术的水体净化装置，其特征在于：包括过滤箱与净化箱，所述过滤箱一侧设置进液管、另一侧底部通过连接管与所述净化箱顶部连通，且所述过滤箱位于所述连接管口处设置过滤网与清扫组件；
8.所述净化箱处设置驱动组件与光催化组件，所述驱动组件包括电机、转动杆、驱动齿轮、从动齿轮以及搅动叶片，所述电机通过“l”形支架固定设置在所述净化箱顶面且所述电机输出端固定连接一转动杆，所述转动杆贯穿所述净化箱顶面且与所述净化箱内部底面转动连接；所述转动杆外壁且位于所述净化箱顶部固定套接一驱动齿轮，所述驱动齿轮两侧对称设置一从动齿轮且所述从动齿轮与驱动齿轮啮合；所述转动杆位于所述净化箱内腔部分的外壁固定套接若干搅动叶片且所述搅动叶片在转动杆外壁呈螺旋式分布；所述光催化组件包括转动板、齿轮环以及紫外线灯构件，所述转动板通过一转动轴承套接在所述转动杆外壁且位于所述驱动齿轮上侧，所述齿轮环通过若干连接块与所述转动板底面固定连接且所述齿轮环内齿与所述从动齿轮啮合；所述转动板与所述齿轮环上对应设置若干放置孔且所述放置孔绕所述转动杆中轴线均匀分布，所述净化箱顶部对应所述放置孔设置一环
形通槽；所述紫外线灯构件一端设置在所述转动板顶面，另一端依次贯穿放置孔、环形通槽并位于所述净化箱内腔。
9.作进一步优化，所述过滤箱内部设置导流板且所述导流板位于进液管的一端为相对较高的一侧。
10.作进一步优化，所述清扫组件包括转盘、螺纹杆以及清洁滑块，所述螺纹杆一端与所述过滤箱内壁转动连接、另一端贯穿所述过滤箱且与所述转盘固定连接；所述清洁滑块套接在所述螺纹杆上且清洁滑块底面与过滤箱底面滑动接触、靠近过滤网一侧侧面与过滤箱侧面滑动接触。
11.优选的，所述清洁滑块底面设置第一刮板，所述清洁滑块靠近所述过滤网一侧的侧面设置清洁毛刷。
12.作进一步优化，所述过滤箱底面且对应所述清洁滑块设置排污管，所述排污管与一过滤桶连通，所述过滤桶底部通过中间管道与进液管连通；所述排污管上设置控制其导通的电磁阀。
13.作进一步优化，所述从动齿轮通过转轴设置在所述净化箱顶面。
14.优选的，所述转动杆通过第一密封轴承与所述净化箱转动连接。
15.作进一步优化，所述搅动叶片上均匀设置若干微孔。
16.作进一步优化，所述紫外线灯构件包括灯管套与紫外线灯带，所述灯管套包括环形定位盘与管套本体，所述环形定位盘设置在所述管套本体上端，所述环形定位盘底面且绕所述管套本体中轴线均匀设置若干定位销，所述转动板顶面对应所述定位销设置定位孔，通过定位销卡入定位孔内实现紫外线灯构件在转动板上的定位与固定；所述紫外线灯带固定设置在所述管套本体内。
17.作进一步优化，所述净化箱内壁上下侧分别固定设置一第二密封轴承，所述第二密封轴承中轴线与所述净化箱中轴线共线，所述第二密封轴承远离所述净化箱内壁的一端且对应所述放置孔设置一“u”形块，所述“u”形块的开口对应所述灯管套且上下两个“u”形块之间设置第二刮板。
18.作进一步优化，所述净化箱底部设置曝气装置，用于补充空气。
19.作进一步优化，所述净化箱远离所述连接管一侧侧壁顶端设置一进料管、底端设置一出水管，且所述连接管、进料管、出水管上均设置一控制其通断的电磁阀。
20.本实用新型具有如下技术效果：
21.本技术净化装置通过过滤箱对污水中的大颗粒泥沙进行过滤后再通入净化箱中进行光催化净化，从而避免光催化净化过程中催化剂被泥沙阻隔而导致催化剂失活或催化效率低的问题；通过清扫组件的设置实现对过滤网的清洁、避免过滤网堵塞而导致净化水体效率低的问题。该装置通过电机、转动杆、搅动叶片的配合实现对污水与催化剂的均匀混合，从而提高催化效率、避免催化剂团聚的问题；通过驱动齿轮、从动齿轮、齿轮环、转动板以及紫外线灯构件的 配合，实现转动杆搅拌的同时、光照位置的转动，从而保证光照的均匀性、提高催化剂的催化效率。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例中水体净化装置的整体结构示意图。
23.图2为图1的a向局部放大图。
24.图3为图1的b-b向剖视图。
25.其中，10、过滤箱；101、导流板；102、排污管；103、过滤桶；104、中间管道；11、进液管；12、连接管；13、清扫组件；131、转盘；132、螺纹杆；133、清洁滑块；14、过滤网；20、净化箱；201、进料管；202、出水管；203、第二密封轴承；2031、“u”形块；2032、第二刮板；204、环形通槽；21、驱动组件；210、“l”形支架；211、电机；212、转动杆；2120、第一密封轴承；213、驱动齿轮；214、从动齿轮；2140、转轴；215、搅动叶片；2150、微孔；22、光催化组件；221、转动板；2210、定位孔；2211、转动轴承；2212、连接块；2213、放置孔；222、齿轮环；223、紫外线灯构件；2231、灯管套；2232、紫外线灯带；22311、环形定位盘；22312、管套本体；22313、定位销；23、曝气装置。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是：术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解（例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；或成一体，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系）；术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶侧”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
28.如图1～3所示，一种基于光催化技术的水体净化装置，其特征在于：包括过滤箱10与净化箱20，过滤箱10一侧设置进液管11、另一侧底部通过连接管12与净化箱20顶部连通，且过滤箱10位于连接管12口处设置过滤网14与清扫组件13；过滤箱10内部设置导流板101且导流板101位于进液管11的一端为相对较高的一侧。清扫组件13包括转盘131、螺纹杆132以及清洁滑块133，螺纹杆132一端与过滤箱10内壁转动连接、另一端贯穿过滤箱10且与转盘131固定连接；清洁滑块133套接在螺纹杆132上且清洁滑块133底面与过滤箱10底面滑动接触、靠近过滤网14一侧侧面与过滤箱10侧面滑动接触；清洁滑块133底面设置第一刮板，清洁滑块133靠近过滤网一侧的侧面设置清洁毛刷（第一刮板与清洁毛刷均本领域常规设计进行设置，本技术实施例中不做具体论述）。过滤箱10底面且对应清洁滑块133设置排污管102，排污管102与一过滤桶103连通，过滤桶103底部通过中间管道104与进液管11连通；排污管102上设置控制其导通的电磁阀。
29.净化箱20处设置驱动组件21与光催化组件22，驱动组件21包括电机211、转动杆212、驱动齿轮213、从动齿轮214以及搅动叶片215，电机211通过“l”形支架210固定设置在净化箱20顶面且电机211输出端固定连接一转动杆212，转动杆212贯穿净化箱20顶面且通过第一密封轴承2120与净化箱20内部底面转动连接；转动杆212外壁且位于净化箱20顶部
固定套接一驱动齿轮213，驱动齿轮213两侧对称设置一从动齿轮214且从动齿轮214与驱动齿轮213啮合，从动齿轮201通过转轴2140设置在净化箱20顶面；转动杆212位于净化箱20内腔部分的外壁固定套接若干搅动叶片215且搅动叶片215在转动杆212外壁呈螺旋式分布；搅动叶片215上均匀设置若干微孔2150（如图1所示）。光催化组件22包括转动板221、齿轮环222以及紫外线灯构件223，转动板221通过一转动轴承2211套接在转动杆212外壁且位于驱动齿轮213上侧，齿轮环222通过若干连接块2212与转动板221底面固定连接且齿轮环222内齿与从动齿轮214啮合；转动板221与齿轮环222上对应设置若干放置孔2213且放置孔2213绕转动杆212中轴线均匀分布，净化箱20顶部对应放置孔2213设置一环形通槽204；紫外线灯构件223一端设置在转动板221顶面，另一端依次贯穿放置孔2213、环形通槽204并位于净化箱20内腔。
30.紫外线灯构件223包括灯管套2231与紫外线灯带2232，灯管套2231包括环形定位盘22311与管套本体22312，环形定位盘22311设置在管套本体22312上端，环形定位盘22311底面且绕管套本体22312中轴线均匀设置若干定位销22313，转动板221顶面对应定位销22313设置定位孔2210，通过定位销22313卡入定位孔2210内实现紫外线灯构件223在转动板221上的定位与固定；紫外线灯带2232固定设置在管套本体22312内。
31.净化箱20内壁上下侧分别固定设置一第二密封轴承203，第二密封轴承203中轴线与净化箱20中轴线共线，第二密封轴承203远离净化箱20内壁的一端且对应放置孔2213设置一“u”形块2031，“u”形块2031的开口对应灯管套2231且上下两个“u”形块2031之间设置第二刮板2032。
32.净化箱20底部设置曝气装置23，用于补充空气。
33.净化箱20远离连接管12一侧侧壁顶端设置一进料管201、底端设置一出水管202，且连接管12、进料管201、出水管202上均设置一控制其通断的电磁阀
34.工作原理：
35.设备初始状态如图1所示安装。使用本装置处理污水时，首先开启连接管12与进料管201处的电磁阀、关闭排污管102与出水管202的电磁阀，并分别向进液管11通入污水以及向进料管201通入催化剂；污水经过滤网14过滤后进入净化箱20；同时启动电机211，电机211带动转动杆212转动、从而带动驱动齿轮213以及搅动叶片215转动：搅动叶片215转动实现污水与催化剂之间的均匀混合，并通过旋转过程中微孔2150的扰动作用避免催化剂团聚、同时微孔2150还能实现将曝气装置23补充的空气与催化剂、污水之间的充分接触，从而提高催化效率；驱动齿轮213转动通过从动齿轮214带动齿轮环222转动，从而通过转动板221带动紫外线灯构件223在污水中转动，实现对污水的各个方位的照射，保证光照的均匀性，进一步保证光催化效率。处理污水过程中，人工手动或电动转动转盘131、带动螺纹杆132转动，由于螺纹杆132与清洁滑块133螺纹连接，因此螺纹杆132转动带动清洁滑块133在图3所示方向上下移动，实现对过滤网14的清洁、避免污水处理过程中过滤网14堵塞而影响处理效率。当要收集过滤网14处的滤渣时，关闭连接管12的电磁阀、打开排污管102的电磁阀，转动转盘131，清洁滑块13将滤渣通过排污管102管口送入过滤桶103，过滤的污水经进液管11重新进入过滤箱10内进行过滤与净化。
36.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用
新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于光催化技术的水体净化装置，其特征在于：包括过滤箱（10）与净化箱（20），所述过滤箱（10）一侧设置进液管（11）、另一侧底部通过连接管（12）与所述净化箱（20）顶部连通，且所述过滤箱（10）位于所述连接管（12）口处设置过滤网（14）与清扫组件（13）；所述净化箱（20）处设置驱动组件（21）与光催化组件（22），所述驱动组件（21）包括电机（211）、转动杆（212）、驱动齿轮（213）、从动齿轮（214）以及搅动叶片（215），所述电机（211）通过“l”形支架（210）固定设置在所述净化箱（20）顶面且所述电机（211）输出端固定连接一转动杆（212），所述转动杆（212）贯穿所述净化箱（20）顶面且与所述净化箱（20）内部底面转动连接；所述转动杆（212）外壁且位于所述净化箱（20）顶部固定套接一驱动齿轮（213），所述驱动齿轮（213）两侧对称设置一从动齿轮（214）且所述从动齿轮（214）与驱动齿轮（213）啮合；所述转动杆（212）位于所述净化箱（20）内腔部分的外壁固定套接若干搅动叶片（215）且所述搅动叶片（215）在转动杆（212）外壁呈螺旋式分布；所述光催化组件（22）包括转动板（221）、齿轮环（222）以及紫外线灯构件（223），所述转动板（221）通过一转动轴承（2211）套接在所述转动杆（212）外壁且位于所述驱动齿轮（213）上侧，所述齿轮环（222）通过若干连接块（2212）与所述转动板（221）底面固定连接且所述齿轮环（222）内齿与所述从动齿轮（214）啮合；所述转动板（221）与所述齿轮环（222）上对应设置若干放置孔（2213）且所述放置孔（2213）绕所述转动杆（212）中轴线均匀分布，所述净化箱（20）顶部对应所述放置孔（2213）设置一环形通槽（204）；所述紫外线灯构件（223）一端设置在所述转动板（221）顶面，另一端依次贯穿放置孔（2213）、环形通槽（204）并位于所述净化箱（20）内腔。2.根据权利要求1所述的一种基于光催化技术的水体净化装置，其特征在于：所述过滤箱（10）内部设置导流板（101）且所述导流板（101）位于进液管（11）的一端为相对较高的一侧。3.根据权利要求1所述的一种基于光催化技术的水体净化装置，其特征在于：所述清扫组件（13）包括转盘（131）、螺纹杆（132）以及清洁滑块（133），所述螺纹杆（132）一端与所述过滤箱（10）内壁转动连接、另一端贯穿所述过滤箱（10）且与所述转盘（131）固定连接；所述清洁滑块（133）套接在所述螺纹杆（132）上且清洁滑块（133）底面与过滤箱（10）底面滑动接触、靠近过滤网（14）一侧侧面与过滤箱（10）侧面滑动接触。4.根据权利要求3所述的一种基于光催化技术的水体净化装置，其特征在于：所述过滤箱（10）底面且对应所述清洁滑块（133）设置排污管（102），所述排污管（102）与一过滤桶（103）连通，所述过滤桶（103）底部通过中间管道（104）与进液管（11）连通；所述排污管（102）上设置控制其导通的电磁阀。5.根据权利要求1所述的一种基于光催化技术的水体净化装置，其特征在于：所述从动齿轮（214）通过转轴（2140）设置在所述净化箱（20）顶面。6.根据权利要求1所述的一种基于光催化技术的水体净化装置，其特征在于：所述紫外线灯构件（223）包括灯管套（2231）与紫外线灯带（2232），所述灯管套（2231）包括环形定位盘（22311）与管套本体（22312），所述环形定位盘（22311）设置在所述管套本体（22312）上端，所述环形定位盘（22311）底面且绕所述管套本体（22312）中轴线均匀设置若干定位销（22313），所述转动板（221）顶面对应所述定位销（22313）设置定位孔（2210）；所述紫外线灯带（2232）固定设置在所述管套本体（22312）内。7.根据权利要求6所述的一种基于光催化技术的水体净化装置，其特征在于：所述净化
箱（20）内壁上下侧分别固定设置一第二密封轴承（203），所述第二密封轴承（203）中轴线与所述净化箱（20）中轴线共线，所述第二密封轴承（203）远离所述净化箱（20）内壁的一端且对应所述放置孔（2213）设置一“u”形块（2031），所述“u”形块（2031）的开口对应所述灯管套（2231）且上下两个“u”形块（2031）之间设置第二刮板（2032）。8.根据权利要求1所述的一种基于光催化技术的水体净化装置，其特征在于：所述净化箱（20）底部设置曝气装置（23）。9.根据权利要求1所述的一种基于光催化技术的水体净化装置，其特征在于：所述净化箱（20）远离所述连接管（12）一侧侧壁顶端设置一进料管（201）、底端设置一出水管（202），且所述连接管（12）、进料管（201）、出水管（202）上均设置一控制其通断的电磁阀。

技术总结
本实用新型提供一种基于光催化技术的水体净化装置，包括过滤箱（10）与净化箱（20），过滤箱（10）内设置进液管（11）、连接管（12）、过滤网（14）与清扫组件（13）；净化箱（20）处设置驱动组件（21）与光催化组件（22），驱动组件（21）包括电机（211）、转动杆（212）、驱动齿轮（213）、从动齿轮（214）及搅动叶片（215），光催化组件（22）包括转动板（221）、齿轮环（222）及紫外线灯构件（223）。该装置对污水过滤后再进行光催化净化，从而提高净化效率、避免光催化剂与污泥混合造成其失活；同时，该装置实现光催化剂与污水的有效混合及光的均匀照射，进一步提高催化净化效率。效率。效率。


技术研发人员：张艳华 江艺萱 杨宏涛
受保护的技术使用者：重庆文理学院
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2022/3/8