申请日2018.04.11
公开(公告)日2018.09.18
IPC分类号C02F1/32; C02F101/30
摘要
本发明涉及污水处理和LED散热领域，具体涉及一种紫外LED光催化降解污水处理器;包括污水处理塔，污水处理塔的进水口与出水口之间通过管路串接有水槽和水泵;污水处理塔内部位于进水口与出水口之间的侧壁上自上而下连接有若干个水平设置的且具有储水作用的LED支撑板，LED支撑板的边缘不与侧壁连接的部分与相邻侧壁之间留有间隔，位于上层的间隔在竖直方向的投影部分落在相邻下层的LED支撑板本体上;每个LED支撑板的底部均连接有若干个紫外LED;本发明污水处理器，将光催化降解有机废水与紫外LED散热结合在一起，一方面采用有机废水冷却大功率紫外LED基板，另一方面采用紫外光催化降解有机废水，二者相辅相成，节能环保。
权利要求书
1.一种紫外LED光催化降解污水处理器，其特征在于，包括上部设有进水口，底部设有出水口的污水处理塔(1)，污水处理塔(1)的进水口与出水口之间通过管路串接有水槽(2)，污水处理塔(1)的进水口与水槽(2)连接的管路上还连接有水泵(3);污水处理塔(1)内部位于进水口与出水口之间的侧壁上自上而下连接有若干个水平设置的且具有储水作用的LED支撑板(4)，LED支撑板(4)的边缘不与侧壁连接的部分与相邻侧壁之间留有间隔，位于上层的间隔在竖直方向的投影部分落在相邻下层的LED支撑板(4)本体上;每个LED支撑板(4)的底部均连接有若干个紫外LED(5)。
2.根据权利要求1所述的一种紫外LED光催化降解污水处理器，其特征在于，所述污水处理塔(1)为立方体形，且LED支撑板(4)的大小及形状均一致，所述LED支撑板(4)自上而下交替分布在污水处理塔(1)内相对的两个侧壁上;所述LED支撑板(4)包括横板和竖挡板，横板的部分边缘与污水处理塔(1)的内壁固定连接，横板不与污水处理塔(1)的内壁连接的边缘连接有竖直设置的竖挡板。
3.根据权利要求2所述的一种紫外LED光催化降解污水处理器，其特征在于，位于上层的间隔在竖直方向的投影完全落在相邻下层的LED支撑板(4)本体上。
4.根据权利要求1-3任意项所述的一种紫外LED光催化降解污水处理器，其特征在于，所述LED支撑板(4)的数量为四个。
5.根据权利要求1-3任意项所述的一种紫外LED光催化降解污水处理器，其特征在于，所述污水处理塔(1)的进水口处设置有流量测量装置和温度测量装置;所述紫外LED(5)的基板处设置有温度测量装置。
6.根据权利要求4所述的一种紫外LED光催化降解污水处理器，其特征在于， 所述污水处理塔(1)的进水口处设置有流量测量装置和温度测量装置;所述紫外LED(5)的基板处设置有温度测量装置。
7.根据权利要求6所述的一种紫外LED光催化降解污水处理器，其特征在于，每个LED支撑板(4)的底部所连接的紫外LED(5)的数量均一致，且任意两个相邻的紫外LED(5)之间的间隔均一致。
说明书
一种紫外LED光催化降解污水处理器
技术领域
本发明涉及污水处理和LED散热领域，具体涉及一种紫外LED光催化降解污水处理器。
背景技术
随着工业快速发展，环境及能源问题越来越凸显。目前我国也面临着严重的水污染问题，为了处理水污染问题提出了一系列水处理技术，如光催化技术、湿式氧化技术、超声波技术、超临界氧化技术等都是近年来出现的新方法，其中光催化技术以其环保节能和高效而受到广泛重视。半导体粒子是理想的光催化剂 其中锐态矿型TiO2 是目前公认的最有效的半导体催化剂，它的显著优点是能够有效吸收太阳光谱中弱紫外辐射部分，氧化还原性较强，在较大 pH 值范围内的稳定性强，价廉无毒。因此，采用TiO2催化剂在紫外光照射下催化降解有机废水是可行的。
LED 半导体芯片具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少和稳定性高等优点。随着技术的发展，半导体芯片集成度变高，工作功率增加的同时会导致电路板在运行过程中热量集聚问题，热量增加会导致半导体结温升高，威胁电子器件的稳定运行。近年来紫外 LED芯片技术快速发展，紫外 LED 相比传统光源具有发光效率高、显色性好、辐射低、灵敏度高等特点，在特殊照明、紫外杀菌、水净化等领域具有广泛的应用前景。目前，紫外 LED 的光辐射功率还比较低，大功率紫外 LED的电光转换效率约为15~20%，大部分的能量全部转化为热能，且LED 芯片尺寸较小(1×1 mm左右)，导致其单位面积上的热流密度很大。为了保证 LED 的正常工作，一般要求芯片 PN 结的温度不高于 110℃。因此，需要一种较好的散热方式来及时排除LED芯片较大的热流密度，降低芯片PN 结温度，保证芯片以及电子元器件的正常稳定运行。
发明内容
本发明为同时解决大功率紫外LED芯片的散热问题，以及光催化降解有机废水问题结合在一起，提供一种能够同时解决两个问题的一种紫外LED光催化降解污水处理器。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种紫外LED光催化降解污水处理器，包括上部设有进水口，底部设有出水口的污水处理塔，污水处理塔的进水口与出水口之间通过管路串接有水槽，污水处理塔的进水口与水槽连接的管路上还连接有水泵;污水处理塔内部位于进水口与出水口之间的侧壁上自上而下连接有若干个水平设置的且具有储水作用的LED支撑板，LED支撑板的边缘不与侧壁连接的部分与相邻侧壁之间留有间隔，位于上层的间隔在竖直方向的投影部分落在相邻下层的LED支撑板本体上;每个LED支撑板的底部均连接有若干个紫外LED。
LED支撑板的边缘不与侧壁连接的部分与相邻侧壁之间留有间隔，位于上层的间隔在竖直方向的投影部分落在相邻下层的LED支撑板本体上，这样可以保证上一层LED支撑板上的污水可以流到相邻下一层的LED支撑板本体上。
本发明污水处理器的工作过程为，首选在污水中加入TiO2催化剂颗粒，然后用水泵将水槽中的混合有TiO2催化剂颗粒的有机废水泵入污水处理塔，污水经进水口流入污水处理塔，废水沿着污水处理塔的多个LED支撑板流动，当污水水位高于LED支撑板的边缘时溢流向下一块板，实现对大功率紫外LED芯片的对流散热;从上一个LED支撑板流入下一个LED支撑板的污水接受上一个LED支撑板上紫外LED灯照射实现污水的光催化降解。这样循环往复，废水流经塔内多级LED灯照射，污水流动保证LED在较低结温下正常稳定工作，最终能实现污水的完全降解。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明污水处理器，将光催化降解有机废水与紫外LED散热结合在一起，一方面采用有机废水冷却大功率紫外LED基板，另一方面采用紫外光催化降解有机废水，在废水流动降低大功率紫外LED的同时实现有机废水的光催化降解，二者相辅相成，节能环保。