[发明专利]一种基于石墨烯纳米技术的医疗污水多级灭菌装置及方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯纳米技术的医疗污水多级灭菌装置，其特征在于：包括：

排污单元，其沿水流方向依次包括第一级石墨烯纳米复合格栅、第二级石墨烯纳米复合格栅和第三级石墨烯纳米复合格栅，所述第一、第二和第三级石墨烯纳米复合格栅的网格目数依次递增；

灭菌单元，所述灭菌单元与排污单元通过第一级水阀连接，医疗污水依次经过所述三级石墨烯纳米复合格栅后进入灭菌单元；所述灭菌单元沿水流方向依次包括石墨烯光催化灭菌池、石墨烯改性硅藻瓷消毒池、超声波灭菌池和激光灭菌装置，相邻部件之间分别通过第二级水阀、第三级水阀和第四级水阀连接；所述石墨烯光催化灭菌池的池壁为透明材质，内壁设有石墨烯纳米复合涂层，内部填充有石墨烯光催化灭菌剂；所述石墨烯改性硅藻瓷消毒池内设有多层石墨烯增强高分子筛网，每层石墨烯增强高分子筛网上设有石墨烯改性硅藻瓷复合材料；所述激光灭菌装置包括激光聚光腔和激光发生器，所述激光发生器产生的激光束进入激光聚光腔，所述激光聚光腔内壁设有石墨烯近红外纳米涂层。

2.根据权利要求1所述的基于石墨烯纳米技术的医疗污水多级灭菌装置，其特征在于：所述第一级石墨烯纳米复合格栅的网格目数为50～120目；所述第二级石墨烯纳米复合格栅的网格目数为120～250目；所述第三级石墨烯纳米复合格栅的网格目数为270～600目。

3.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯纳米技术的医疗污水多级灭菌装置，其特征在于：所述第一级石墨烯纳米复合格栅和第二级石墨烯纳米复合格栅之间设有U型石墨烯增强高分子排污水管，所述U型石墨烯增强高分子排污水管的底部设有固体污染物分离阀。

4.根据权利要求3所述的基于石墨烯纳米技术的医疗污水多级灭菌装置，其特征在于：所述石墨烯改性硅藻瓷复合材料用100～325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹。

5.根据权利要求4所述的基于石墨烯纳米技术的医疗污水多级灭菌装置，其特征在于：所述石墨烯改性硅藻瓷复合材料由氧化石墨烯/超顺磁性纳米粒子复合材料和石墨烯增强硅藻瓷材料按照20:80～70:30的质量比混合而成。

6.根据权利要求5所述的基于石墨烯纳米技术的医疗污水多级灭菌装置，其特征在于：所述氧化石墨烯/超顺磁性纳米粒子复合材料中，氧化石墨烯的比例为2.5～25％；所述超顺磁性纳米粒子的粒径小于10nm。

7.根据权利要求5或6所述的基于石墨烯纳米技术的医疗污水多级灭菌装置，其特征在于：所述石墨烯增强硅藻瓷材料由如下重量比的组分烧制而成：硅藻土30～50％、高岭土10～30％、长石7～15％、石墨烯2～15％、氧化铝2～4％、硼玻璃2～4％、滑石粉2～3％、石英石粉3～5％。

8.根据权利要求7所述的基于石墨烯纳米技术的医疗污水多级灭菌装置，其特征在于：所述超声波灭菌池中的超声功率为100W～500KW，灭菌时间为10～60min。

9.根据权利要求8所述的基于石墨烯纳米技术的医疗污水多级灭菌装置，其特征在于：所述激光聚光腔的底部固定于可旋转灭菌槽基座上，所述可旋转灭菌槽基座的转速为5～60转/min。

10.一种基于石墨烯纳米技术的医疗污水多级灭菌方法，其特征在于：将医疗污水依次通过三级目数递增的石墨烯纳米复合格栅，得到初步灭菌水体；再将初步灭菌水体依次通过石墨烯光催化灭菌、石墨烯改性硅藻瓷复合材料灭菌、超声波灭菌、激光及近红外灭菌，得到最终灭菌水体。