申请日2016.06.12
公开(公告)日2016.08.24
IPC分类号C02F9/08
摘要
本发明公开一种三效一体化的水处理装置及方法，包括自冲洗过滤器、光催化氧化反应器及循环处理控制器，光催化氧化反应器包括与自冲洗过滤器连接的反应器本体、与反应器本体连接的氧化剂投掷机构、沿反应器本体长度方向布置的灯管、设于反应器本体内的超声波发生器;循环处理控制部包括氯含量检测器、及处理器。本发明一方面设置自冲洗过滤器除去污水中较大颗粒杂质，降低污水浊度，有利于后续的光照穿透性;另一方面设置超声波发生器，利用超声波的机械作用使污水和污水中的污泥发生振动，避免污泥结块，同时利用超声波的空化作用形成气泡，促进污泥颗粒分散，同时设置循环处理控制部以实现循环处理降低待处理水中的氯含量。
权利要求书
1.一种三效一体化的水处理装置，用于处理自来水和医院污水，其特征在于，包括自冲洗过滤器、光催化氧化反应器及一循环处理控制器，所述光催化氧化反应器包括与所述自冲洗过滤器出水端连接的筒状反应器本体、与所述反应器本体连接的氧化剂投掷机构、沿所述反应器本体长度方向布置于所述反应器本体内的灯管、及设于所述反应器本体内壁的超声波发生器;所述循环处理控制部包括设于所述反应器本体出水端的氯含量检测器、及一根据氯含量检测器检测数据控制所述光催化氧化反应器内处理水循环处理的处理器。
2.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述循环处理控制部包括连接所述反应器本体出水端的第一三通阀、连接所述第一三通阀其中一出水端与所述反应器本体进水端的第一循环管道，所述处理器包括第一采集单元、第一比较单元、第一驱动单元，所述第一采集单元用于采集所述氯含量检测器检测氯含量产生的电信号，所述第一比较单元用于判断所述电信号是否大于第一阈值，若大于第一阈值则启动第一驱动单元，所述第一驱动单元用于驱动所述第一三通阀使第一循环管道连通所述反应器本体的进水端与出水端。
3.根据权利要求2所述的水处理装置，其特征在于，所述循环处理控制部包括配合设置于所述自冲洗过滤器内壁的发光体和光强度传感器、连接所述自冲洗过滤器出水端与所述反应器本体进水端的第二三通阀、连接所述第二三通阀其中一出水端与所述自冲洗过滤器进水端的第二循环管道，所述处理器包括第二采集单元、第二比较单元、第二驱动单元，所述第二采集单元用于采集所述光强度传感器感应所述发光体照射的光强度产生的电信号，所述第二比较单元用于判断所述电信号是否大于第二阈值，若大于第二阈值则启动第二驱动单元，所述第二驱动单元用于驱动第二三通阀使所述自冲洗过滤器和所述光催化氧化反应器连通。
4.根据权利要求2或3所述的水处理装置，其特征在于，所述反应器本体包括沿污水运动方向依次设置的第一分段和第二分段，所述氧化剂投掷机构连接于所述第一分段，所述灯管内置于所述第二分段。
5.根据权利要求4所述的水处理装置，其特征在于，所述灯管为紫外灯管，且其同轴布置于所述第二分段内。
6.根据权利要求5所述的水处理装置，其特征在于，所述超声波发生器包括分别布置于所述第一分段和第二分段内的第一超声波发生器和第二超声波发生器。
7.根据权利要求6所述的水处理装置，其特征在于，所述第二超声波发生器包括沿所述第二分段长度方向布置的多个超声波发生组件，每个所述超声波发生组件均包括沿所述第二分段内壁呈环状布置的多个超声波发生部。
8.根据权利要求7所述的水处理装置，其特征在于，所述第二分段内壁设置有用于检测所述紫外灯管的发光强度的在线光强度计。
9.一种三效一体化的水处理方法，其特征在于，包括如下步骤，
(1)将待处理水经过自冲洗过滤器循环过滤，至待处理水浊度不高于10mg/L;
(2)向待处理水中加入氧化剂，在紫外光下进行催化氧化;
(3)在光催化氧化过程中对待处理水进行超声波处理;
(4)循环步骤(2)、(3)至待处理水中含氯量低于0.5mg/L。
10.根据权利要求9所述的水处理方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括对加入氧化剂后的待处理水进行超声波预处理;所述步骤(3)包括对发射紫外光的紫外灯管外的待处理水进行超声波处理。
说明书
三效一体化的水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术，尤其是涉及一种三效一体化的水处理装置及方法。
背景技术
进入20世纪80年代后，光催化氧化污水处理方法成为环保科学工作者研究的方向。而且，大量的研究证明，烃类和多环芳烃、卤化芳烃化合物、染料、表面活性剂、农药、油类、氰化物等都能有效地进行光催化反应，脱色、去毒、矿化为无毒无机小分子物质，从而消除对环境的污染。
光催化氧化还原机理主要是催化剂受光照射，吸收光能，发生电子跃迁，生成“电子-空穴”对，对吸附于表面的污染物，直接进行氧化还原，或氧化表面吸附的羟基OH-，生成强氧化性的羟基自由基OH-将污染物氧化。
但是，在污水处理过程中，由于污水中存在大量的颗粒状和絮状污泥，在光催化氧化过程中污泥易结块或沉淀于灯管上，从而导致光线遮挡，降低了光催化效果，不利于污水处理效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种三效一体化的水处理装置及方法，其主要用于处理自来水和医院污水，解决现有技术中光催化氧化污水处理中污泥易结块和沉淀于灯管导致光催化效率降低的技术问题，且本发明可用于对自来水进行处理以降低其含氯量。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案一方面提供一种三效一体化的水处理装置，用于处理自来水和医院污水，包括自冲洗过滤器、光催化氧化反应器及一循环处理控制器，所述光催化氧化反应器包括与所述自冲洗过滤器出水端连接的筒状反应器本体、与所述反应器本体连接的氧化剂投掷机构、沿所述反应器本体长度方向布置于所述反应器本体内的灯管、及设于所述反应器本体内壁的超声波发生器;所述循环处理控制部包括设于所述反应器本体出水端的氯含量检测器、及一根据氯含量检测器检测数据控制所述光催化氧化反应器内处理水循环处理的处理器。
优选的，所述循环处理控制部包括连接所述反应器本体出水端的第一三通阀、连接所述第一三通阀其中一出水端与所述反应器本体进水端的第一循环管道，所述处理器包括第一采集单元、第一比较单元、第一驱动单元，所述第一采集单元用于采集所述氯含量检测器检测氯含量产生的电信号，所述第一比较单元用于判断所述电信号是否大于第一阈值，若大于第一阈值则启动第一驱动单元，所述第一驱动单元用于驱动所述第一三通阀使第一循环管道连通所述反应器本体的进水端与出水端。
优选的，所述循环处理控制部包括配合设置于所述自冲洗过滤器内壁的发光体和光强度传感器、连接所述自冲洗过滤器出水端与所述反应器本体进水端的第二三通阀、连接所述第二三通阀其中一出水端与所述自冲洗过滤器进水端的第二循环管道，所述处理器包括第二采集单元、第二比较单元、第二驱动单元，所述第二采集单元用于采集所述光强度传感器感应所述发光体照射的光强度产生的电信号，所述第二比较单元用于判断所述电信号是否大于第二阈值，若大于第二阈值则启动第二驱动单元，所述第二驱动单元用于驱动第二三通阀使所述自冲洗过滤器和所述光催化氧化反应器连通。
优选的，所述反应器本体包括沿污水运动方向依次设置的第一分段和第二分段，所述氧化剂投掷机构连接于所述第一分段，所述灯管内置于所述第二分段。
优选的，所述灯管为紫外灯管，且其同轴布置于所述第二分段内。
优选的，所述超声波发生器包括分别布置于所述第一分段和第二分段内的第一超声波发生器和第二超声波发生器。
优选的，所述第二超声波发生器包括沿所述第二分段长度方向布置的多个超声波发生组件，每个所述超声波发生组件均包括沿所述第二分段内壁呈环状布置的多个超声波发生部。
优选的，所述第二分段内壁设置有用于检测所述紫外灯管的发光强度的在线光强度计。
本发明另一方面还提供一种三效一体化的水处理方法，包括如下步骤，
(1)将待处理水经过自冲洗过滤器循环过滤，至待处理水浊度不高于10mg/L;
(2)向待处理水中加入氧化剂，在紫外光下进行催化氧化;
(3)在光催化氧化过程中对待处理水进行超声波处理;
(4)循环步骤(2)、(3)至待处理水中含氯量低于0.5mg/L。
优选的，所述步骤(2)还包括对加入氧化剂后的待处理水进行超声波预处理;所述步骤(3)包括对发射紫外光的紫外灯管外的待处理水进行超声波处理。
与现有技术相比，本发明一方面设置自冲洗过滤器除去污水中较大颗粒杂质，降低污水浊度，有利于后续的光照穿透性;另一方面设置超声波发生器，利用超声波的机械作用使污水和污水中的污泥发生振动，避免污泥结块，同时利用超声波的空化作用形成气泡，促进污泥颗粒分散，同时设置循环处理控制部以实现循环处理降低待处理水中的氯含量。