[发明专利]光触媒深层净化自来水的装置和方法

说明书

技术领域

本发明专利是采用光触媒二氧化钛薄膜的光催化氧化的作用，为自来水提供一种深层净化成为直饮水的装置和方法，尤其是该装置涉及其玻璃管管身扭成360°六条螺纹齿线的技术。 

背景技术

自从1972年TiO₂光触媒特性由日本藤岛昭教授发现以来，以其为代表的光触媒材料是当今科学研究的热点，利用TiO₂光触媒材料对环境净化中的各种污染物的明显去除效果已引起世界的广泛重视。在大于带隙能光照条件下的TiO₂光催化剂，就可将许多用化学法、生物法无法去除水和空气中的有机污染和部分无机污染进行氧化、矿化、降解、灭菌和除臭，在水中还原重金属离子等效果。如何提高TiO₂光催化剂的负载化、光催化性能、氧化降解有机无机污染物的深度与选择性和光催化反应速率及效率有以下几方面： 

1、碱玻璃基材用有机或无机酸洗涤的效果，可直接影响成膜的附着力和寿命。 

2、涂布下涂层阻止碱玻璃基材中的Na⁺、Ca⁺离子在热处理过程中扩散入成膜中，控制成膜的厚度和晶化温度，使其呈显锐钛型，提高成膜催化效率。 

3、选择过渡金属离子Cu²⁺、Fe³⁺、Ag⁺，以及成膜前的溶胶掺杂量，有效抑制电子和电洞的简单复合，提高催化速率。 

4、增大光照强度、光照面积、成膜表面的粗糙度和羟基含量提高催化效率。 

5、把光触媒的实验研发阶段走向实用，走向工业规模化生产。 

发明内容

本发明的目的是提供一种光触媒深层净化自来水的装置和方法，该装置制备简单、操作自动化，能用于工业规模化生产，自来水通过本装置和采用的方法可生成洁净、富氧、均衡的矿物质及一种水分子团特别细小而渗透力强的高能量直饮水。该装置包括顺次连接的进水口₁、电磁阀_{(停电关水)}32、水减压阀_2×2、磁力场_3×2、压力表_4×2、流量计_5×2、前过滤_6×2、玻璃管腔体_×2、下水阀_24×2、排气阀₂₃、后过滤_9×2、鱼木石火山石储罐₁₀、微元素微流恒量装置、出水口₃₃，以及用导线连接的LED仪表灯_×5、LED紫外光灯珠束_31×2、冷却扇_29×2、电磁阀₃₂、红外停水报警器_30×2、电源适配器₂₈、开关₂₇及安插光纤束_31×2。所述玻璃管管身扭成360°六条螺纹齿线，其管内壁涂有纳米多孔氧化钛薄膜，在螺纹齿线中间安置有LED紫外光灯珠束。 

1、用有机溶剂洗涤玻璃管基材可回收再用。将所有玻璃管连续在乙酸(CH₃COOH，CP级)中超声清洗30min，接着甩干放入去离子水(H₂O)中超声漂洗30min，再放入乙醇(C₂H₅OH，AR级)中超声清洗30min，然后甩干再放入去离子水中超声漂洗30min，最后甩干后放入烘箱120℃烘干待用。高洁度的基材会增加与成膜的粘黏度，延长使用寿命。