[发明专利]一种紫外光‑PVDF杂化膜催化氧化净水装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外光-PVDF杂化膜催化氧化净水装置。

背景技术

水是人类社会赖以生存和发展的基本物质之一，是国民经济和社会可持续发展的关键因素。饮用水质量直接影响人民群众身体健康和社会的安定，党和国家领导人曾多次强调“让老百姓喝上放心水”。随着水源性污染加剧和居民对饮水质量不断提高的要求，特别是国家饮用水标准由35项增加到106项，对于水处理技术尤其是深度水处理的需求也越来越迫切。

饮用水安全是中国的当务之急。在水质较差的地区会带来健康和社会问题。如饮水不洁引起肝癌和胃癌等疾病。公众质疑现有城市水处理厂的供水质量和对于饮水健康的担忧，大桶纯净水、矿泉水和净水设备畅销，增加了公众的生活成本。

在传统给水处理中，供水安全始终是第一位的。我国饮用水处理工艺的发展经历了三个阶段：第一代工艺为常规水处理工艺，主要针对水中的生物安全性问题。但存在以下问题：不能有效地去除和控制有机污染物和氯化消毒副产物，产水水质达不到新水质标准的要求。第二代工艺为臭氧氧化和生物活性炭强化常规工艺，主要解决水中有机污染的问题。但该类技术存在臭氧、二氧化氯消毒副产物问题、颗粒活性炭强化工艺的出水中的生物及微生物增多及控制问题以和水源污染加剧后的产水水质难达标问题。第三代工艺为膜滤、活性炭吸附和生物降解组合工艺。采用具有互补性和协同效应的多种处理单元，可有效去除水中的致病微生物、水生生物、浊质、部分有机物等污染物；产水水质高，水质稳定；但不能去除水中的有机微污染物，主要包括持久性有机污染物、内分泌干扰素、藻毒素及消毒副产物等，其中很多具有致癌、致畸、致突变作用。而目前大多数水厂仍停留在第一代工艺及升级工艺阶段。

公众对于健康饮水的意识虽然不断增加，但是对于饮水科学的认识还有待提高。长期饮用反渗透制备的纯水对身体不利；而目前的活性炭+超滤模式的净水技术对于水中的有机微污染几乎无法去除，有机微污染浓度低，活性炭吸附容量小，很快就会失效，而超滤膜截留能力有限，无法去除有机微污染。

发明内容

本发明是要解决现有给水处理过程中存在的有机微污染难去除的问题，而提供一种紫外光-PVDF杂化膜催化氧化净水装置。

本发明一种紫外光-PVDF杂化膜催化氧化净水装置由反应器、帘式膜组件、紫外灯组和集水管组成；所述帘式膜组件、紫外灯组和集水管设置在反应器的内部，所述反应器的底部置有进水管和出水管；所述反应器中竖直设置有若干个帘式膜组件，每相邻的两个帘式膜组件之间设置有紫外灯组；所述集水管的端部与出水管连通；所述帘式膜组件由上膜壳、PVDF杂化膜和下膜壳组成，所述上膜壳和下膜壳平行设置，在上膜壳和下膜壳之间垂直设置PVDF杂化膜；所述紫外灯组由第一紫外灯和第二紫外灯组成；所述若干个帘式膜组件的下膜壳分别与所述集水管侧壁上的若干个孔相连通。

原理：水从进水管进入到反应器中，水通过PVDF杂化膜上的孔进入帘式膜组件内，经过PVDF杂化膜的处理，水通过帘式膜组件的下膜壳流入集水管排出，由于PVDF杂化膜的物理截留作用，可以去除水中的全部细菌、病毒和寄生虫等有害物质；PVDF杂化膜内掺杂的纳米添加剂在紫外光的照射下产生羟基自由基(·OH)，·OH进攻水中的有机物，使有机物分子链发生断裂，可有效地降低水中的持久性有机污染物、内分泌干扰物、消毒副产物、藻毒素等有机微污染物含量；·OH的存在可抑制膜表面微生物的生长和繁殖，从而减轻膜污染，延长膜使用寿命。

本发明的有益效果是：

本发明可去除水中的全部细菌、病毒和寄生虫等有害物质，并有效地降低水中的持久性有机污染物、内分泌干扰物、消毒副产物、藻毒素等有机微污染物含量，同时减轻膜污染，延长膜使用寿命。工作原理：杂化膜通过物理截留作用，去除水中的全部细菌、病毒和寄生虫等有害物质；杂化膜内掺杂的纳米添加剂在紫外光的照射下产生羟基自由基(·OH)，·OH进攻水中的有机物，使有机物分子链发生断裂，可有效地降低水中的持久性有机污染物、内分泌干扰物、消毒副产物、藻毒素等有机微污染物含量；·OH的存在可抑制膜表面微生物的生长和繁殖，从而减轻膜污染，延长膜使用寿命。本发明可用于家用净水器、小区直饮水和各类水厂的净水处理。

附图说明

图1为一种紫外光-PVDF杂化膜催化氧化净水装置的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图1的俯视图。

具体实施方式