[发明专利]一种光催化、纳滤、纳米吸附协同高效净水器及净水处理方法

权利要求书

1.一种光催化、纳滤、纳米吸附协同高效净水器，其特征在于：所述净水器包括依次连通的前置组合过滤装置、光催化反应器、纳滤装置、纳米吸附装置、后置活性炭吸附装置。

2.如权利要求1所述的光催化、纳滤、纳米吸附协同高效净水器，其特征在于：所述前置组合过滤装置设有三级滤芯，其中上部滤芯为5μmPP纤维滤芯；中部滤芯为活性炭滤芯；下部滤芯为1μmPP纤维滤芯。

3.如权利要求1所述的光催化、纳滤、纳米吸附协同高效净水器，其特征在于：所述光催化反应器内壁上设置有纳米光催化剂层，所述光催化反应器内设有低压汞灯光源；所述纳米光催化剂层为负载有纳米二氧化钛的三维多孔金属网。

4.如权利要求3所述的光催化、纳滤、纳米吸附协同高效净水器，其特征在于：所述纳米光催化剂层采用浸渍热处理法负载，负载浸渍溶液中含有纳米二氧化钛、PTFE和PEG400，其中纳米二氧化钛浓度为2～4g/L，PTFE和PEG400的含量分别为0.1～0.3％。

5.如权利要求1所述的光催化、纳滤、纳米吸附协同高效净水器，其特征在于：所述纳滤装置的纳滤膜的过滤精度为1nm～10nm。

6.如权利要求1所述的光催化、纳滤、纳米吸附协同高效净水器，其特征在于：所述纳米吸附装置中填充有纳米吸附材料；所述纳米吸附材料为有序阵列的掺杂纳米钙的介孔氧化铝小球；纳米钙的掺杂量为5～10wt％。

7.如权利要求6所述的光催化、纳滤、纳米吸附协同高效净水器，其特征在于所述掺杂纳米钙的介孔氧化铝小球的钙掺杂方法为溶胶凝胶法：将10g普朗尼克P123溶解在100ml无水乙醇中，搅拌1h，然后在剧烈搅拌下加入20ml67wt％的硝酸和25g异丙醇铝，搅拌3h，然后静态条件下，在空气中75℃烘干36h，最后得到的产品于空气中600℃煅烧3h，即得所述掺杂纳米钙的介孔氧化铝小球。

8.如权利要求1所述的光催化、纳滤、纳米吸附协同高效净水器，其特征在于：所述后置活性炭吸附装置中填充有椰壳活性炭。

9.一种高氟、砷苦咸水的净化处理方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将高氟、砷苦咸水首先经前置组合过滤装置进行前置过滤，依次经过5μmPP纤维、活性炭和1μmPP纤维滤芯，过滤去除原水中泥沙、胶体杂物；

(2)将前置过滤后的苦咸水进入光催化反应器，流经负载有纳米二氧化钛的三维多孔金属网的纳米光催化剂层，在低压汞灯光源的照射下进行光催化氧化；

(3)将光催化后的苦咸水经过纳滤装置降盐，纳滤膜的过滤精度为1nm～10nm；

(4)将纳滤降盐后的水经过纳米吸附装置吸附去除氟、砷；纳米吸附装置的纳米吸附材料为有序阵列的掺杂纳米钙的介孔氧化铝小球；

(5)最后经过后置活性炭吸附装置，经椰壳活性炭过滤并改善口感得到饮用水。

10.如权利要求9所述的高氟、砷苦咸水的净化处理方法，其特征在于：所述纳米光催化剂层采用浸渍热处理法负载，负载浸渍溶液中含有纳米二氧化钛、PTFE和PEG400，其中纳米二氧化钛浓度为2～4g/L，PTFE和PEG400的含量分别为0.1～0.3％。