申请日 20200820
公开（公告）日 20201218
IPC分类号 C02F1/30; C02F1/72
摘要
本发明公开了一种基于光触媒催化技术的废水处理装置，属于废水处理领域，它通过设置不同长度的导光带将光线引导到不同深度的水层中，从而实现对下层废水的催化处理，利用光导纤维的特性将光线逐步引导到发散球上，发散球将光线反射到内壳上，一方面照射光触媒溶液使其产生强氧化性的物质，一方面照射变形密封片使其受热变形，强氧化性物质的溶液进入到废水中，将有害物质氧化还原为无害物质，同时变形密封片发生形变后，压缩气体进入释放出来，以增大催化球的浮力，当光触媒溶液消耗完后催化球上浮到水面，便于及时投放新的催化球，与现有技术相比，它解决了废水透光率低的问题，可以实现对不同深度的废水进行光触媒催化处理。
权利要求书
1.一种基于光触媒催化技术的废水处理装置，包括受光球(1)，其特征在于：所述受光球(1)的下端固定连接有导光带(2)，且导光带(2)远离受光球(1)的一端固定连接有催化球(3)，所述催化球(3)包括外壳(301)和内壳(302)，所述内壳(302)为中空结构，所述内壳(302)的内部镶嵌有发光球(4)，所述发光球(4)的外侧壁固定连接有多个环绕设置的导光棒(5)，且导光棒(5)贯穿内壳(302)，所述外壳(301)的侧壁固定连接有多个环绕设置的发散球(6)，且一个发散球(6)与一个导光棒(5)固定连接，所述内壳(302)的内壁开设有多个储液腔(7)，且储液腔(7)中填充有光触媒溶液，每个所述储液腔(7)上均连通有传输管(8)，且传输管(8)贯穿外壳(301)并延伸至外部，所述内壳(302)的内壁开设有多个储气腔(9)，且储气腔(9)位于储液腔(7)后方，所述储气腔(9)中填充有压缩气体，每个所述储气腔(9)的两侧均连通有通道(10)，且通道(10)贯穿内壳(302)的侧壁。
2.根据权利要求1所述的一种基于光触媒催化技术的废水处理装置，其特征在于：所述传输管(8)包括管体(801)，所述管体(801)内镶嵌有导流体(802)，所述导流体(802)采用导液性树脂材料。
3.根据权利要求2所述的一种基于光触媒催化技术的废水处理装置，其特征在于：所述导流体(802)的内壁镶嵌有吸液延伸体(803)，且吸液延伸体(803)贯穿至储液腔(7)中，所述吸液延伸体(803)的形状为树根状。
4.根据权利要求1所述的一种基于光触媒催化技术的废水处理装置，其特征在于：所述导光带(2)包括避光包裹带(201)，所述避光包裹带(201)内包裹有光导纤维(202)，且光导纤维(202)贯穿至内壳(302)中并与发光球(4)连接，所述避光包裹带(201)采用不透光材料。
5.根据权利要求1所述的一种基于光触媒催化技术的废水处理装置，其特征在于：所述通道(10)靠近其出口的内壁固定连接有支撑杆(1001)，所述支撑杆(1001)远离储气腔(9)的侧壁通过连接杆固定连接有变形密封片(1002)，所述变形密封片(1002)采用形状记忆材料。
6.根据权利要求5所述的一种基于光触媒催化技术的废水处理装置，其特征在于：所述变形密封片(1002)的直径略小于通道(10)的内径，且变形密封片(1002)的侧边包裹有密封环。
7.根据权利要求1所述的一种基于光触媒催化技术的废水处理装置，其特征在于：所述外壳(301)的内壁开设有多个空腔(11)，且空腔(11)中填充有催化剂，所述空腔(11)远离内壳(302)的一侧连通有出口，所述出口的内端固定连接有单向通液膜(1101)，且出口的外端固定连接有水溶胶(1102)。
8.根据权利要求7所述的一种基于光触媒催化技术的废水处理装置，其特征在于：所述外壳(301)的侧壁镶嵌有多个反光条(12)，且反光条(12)位于空腔(11)的两侧。
说明书
一种基于光触媒催化技术的废水处理装置
技术领域
本发明涉及废水处理领域，更具体地说，涉及一种基于光触媒催化技术的废水处理装置。
背景技术
光触媒也叫光催化剂，是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称。具有代表性的光触媒材料是二氧化钛，它能在光照射下产生强氧化性的物质(如羟基自由基、氧气等)，并且可用于分解有机化合物、部分无机化合物、细菌及病毒等。热力学理论表明，分布在表面的光生空穴因具有很强的吸电子能力，可将吸附在TiO2表面上的OH-和H2O分子氧化成羟基自由基等。羟基自由基的氧化能力极强，可强效分解各种具有不稳定化学键的有机化合物和部分无机物，将其最终降解为H2O、CO2等无害的小分子物质，并可破坏细菌的细胞膜和凝固病毒的蛋白质载体。
光触媒在光照条件下可使水中的羟基、卤代物、羧酸等物质发生氧化还原反应并逐步降解，最终变成无害小分子物质，因此光触媒技术也应用在废水处理上，但是目前在利用光触媒技术处理废水时，由于废水中的各种杂质比较多，导致中部及以下水体的透光率比较低，致使光触媒只能在水体表层起到作用，从而大大降低了处理效果，严重影响了废水处理的效率。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于光触媒催化技术的废水处理装置，它通过设置不同长度的导光带将光线引导到不同深度的水层中，从而实现对下层废水的催化处理，球形的受光球可以接收到不同角度射过来的光线，确保光线的充足，光导纤维将光线引导到发光球上，导光棒进一步将光线引导到发散球上，发散球将光线反射到内壳上，一方面照射光触媒溶液使其产生强氧化性的物质，一方面照射变形密封片使其受热变形，经过吸液延伸体和导流体的传导作用，携带强氧化性物质的溶液进入到废水中，以将废水中的有害物质氧化还原为无害物质，同时变形密封片发生形变后，压缩气体进入到外壳与内壳之间的空腔部分，以增大催化球的浮力，当光触媒溶液消耗完后催化球上浮到水面，便于及时投放新的催化球，与现有技术相比，它解决了废水透光率低的问题，可以实现对不同深度的废水进行光触媒催化处理。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于光触媒催化技术的废水处理装置，包括受光球，所述受光球的下端固定连接有导光带，且导光带远离受光球的一端固定连接有催化球，所述催化球包括外壳和内壳，所述内壳为中空结构，所述内壳的内部镶嵌有发光球，所述发光球的外侧壁固定连接有多个环绕设置的导光棒，且导光棒贯穿内壳，所述外壳的侧壁固定连接有多个环绕设置的发散球，且一个发散球与一个导光棒固定连接，所述内壳的内壁开设有多个储液腔，且储液腔中填充有光触媒溶液，每个所述储液腔上均连通有传输管，且传输管贯穿外壳并延伸至外部，所述内壳的内壁开设有多个储气腔，且储气腔位于储液腔后方，所述储气腔中填充有压缩气体，每个所述储气腔的两侧均连通有通道，且通道贯穿内壳的侧壁。
进一步的，所述传输管包括管体，所述管体内镶嵌有导流体，所述导流体采用导液性树脂材料，导流体将携带强氧化性物质的溶液从储液腔中引导到废水中。
进一步的，所述导流体的内壁镶嵌有吸液延伸体，且吸液延伸体贯穿至储液腔中，所述吸液延伸体的形状为树根状，吸液延伸体吸收光触媒溶液并将其传给导流体，起到引导的作用。
进一步的，所述导光带包括避光包裹带，所述避光包裹带内包裹有光导纤维，且光导纤维贯穿至内壳中并与发光球连接，光导纤维将受光球接收到的光线引导到发光球中，起到导光的作用，所述避光包裹带采用不透光材料，避免光线发散出去。
进一步的，所述通道靠近其出口的内壁固定连接有支撑杆，所述支撑杆远离储气腔的侧壁通过连接杆固定连接有变形密封片，所述变形密封片采用形状记忆材料，变形密封片自然状态下为圆片状，将通道堵住防止气体泄露，当光线照到变形密封片上时，变形密封片受热弯曲变形，以让气体由通道进入到外壳与内壳之间的空腔中，从而增大催化球的浮力。
进一步的，所述变形密封片的直径略小于通道的内径，且变形密封片的侧边包裹有密封环，是为了提高变形密封片的密封性。
进一步的，所述外壳的内壁开设有多个空腔，且空腔中填充有催化剂，所述空腔远离内壳的一侧连通有出口，所述出口的内端固定连接有单向通液膜，且出口的外端固定连接有水溶胶，当催化球投入到废水中后，水逐渐将水溶胶溶解，单向通液膜让空腔中的催化剂流入到废水中，以提高对废水的处理效果。
进一步的，所述外壳的侧壁镶嵌有多个反光条，且反光条位于空腔的两侧，当催化球上浮到水面上时，反光条反射光线，以引起工作人员的注意，提示其及时更换新的催化球。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过设置不同长度的导光带将光线引导到不同深度的水层中，从而实现对下层废水的催化处理，球形的受光球可以接收到不同角度射过来的光线，确保光线的充足，光导纤维将光线引导到发光球上，导光棒进一步将光线引导到发散球上，发散球将光线反射到内壳上，一方面照射光触媒溶液使其产生强氧化性的物质，一方面照射变形密封片使其受热变形，经过吸液延伸体和导流体的传导作用，携带强氧化性物质的溶液进入到废水中，以将废水中的有害物质氧化还原为无害物质，同时变形密封片发生形变后，压缩气体进入到外壳与内壳之间的空腔部分，以增大催化球的浮力，当光触媒溶液消耗完后催化球上浮到水面，便于及时投放新的催化球，与现有技术相比，它解决了废水透光率低的问题，可以实现对不同深度的废水进行光触媒催化处理。
(2)传输管包括管体，管体内镶嵌有导流体，导流体采用导液性树脂材料，导流体将携带强氧化性物质的溶液从储液腔中引导到废水中。
(3)导流体的内壁镶嵌有吸液延伸体，且吸液延伸体贯穿至储液腔中，吸液延伸体的形状为树根状，吸液延伸体吸收光触媒溶液并将其传给导流体，起到引导的作用。
(4)导光带包括避光包裹带，避光包裹带内包裹有光导纤维，且光导纤维贯穿至内壳中并与发光球连接，光导纤维将受光球接收到的光线引导到发光球中，起到导光的作用，避光包裹带采用不透光材料，避免光线发散出去。
(5)通道靠近其出口的内壁固定连接有支撑杆，支撑杆远离储气腔的侧壁通过连接杆固定连接有变形密封片，变形密封片采用形状记忆材料，变形密封片自然状态下为圆片状，将通道堵住防止气体泄露，当光线照到变形密封片上时，变形密封片受热弯曲变形，以让气体由通道进入到外壳与内壳之间的空腔中，从而增大催化球的浮力。
(6)变形密封片的直径略小于通道的内径，且变形密封片的侧边包裹有密封环，是为了提高变形密封片的密封性。
(7)外壳的内壁开设有多个空腔，且空腔中填充有催化剂，空腔远离内壳的一侧连通有出口，出口的内端固定连接有单向通液膜，且出口的外端固定连接有水溶胶，当催化球投入到废水中后，水逐渐将水溶胶溶解，单向通液膜让空腔中的催化剂流入到废水中，以提高对废水的处理效果。
(8)外壳的侧壁镶嵌有多个反光条，且反光条位于空腔的两侧，当催化球上浮到水面上时，反光条反射光线，以引起工作人员的注意，提示其及时更换新的催化球。
发明人 （王辉）