[发明专利]一种旋流式光催化净水装置

权利要求书

1.一种旋流式光催化净水装置，包括依次连接的初级过滤器、光催化反应器以及终级过滤器，所述初级过滤器内填充有用于去除水体中的悬浮物的硅藻土填料，其特征在于：所述光催化反应器呈封闭的管状结构，且光催化反应器的内壁负载有光催化膜；所述初级过滤器与光催化反应器之间安装有脉冲进水机构，所述脉冲进水机构用于间歇地向光催化反应器内注入脉冲水流，所述脉冲水流由光催化反应器底部进入至光催化反应器顶部，并由光催化反应器顶部下落至光催化反应器底部；所述光催化反应器的顶部安装有用于发射紫外光线的紫外灯，所述紫外灯的下方设有聚光组件，所述聚光组件包括若干用于聚焦紫外光线的弧形聚光板，且弧形聚光板呈可翻转结构；所述光催化反应器底部的中间位置安装有搅拌器，所述搅拌器用于使水体在光催化反应器内形成旋流，所述旋流能够产生环向分量以及纵向分量，所述纵向分量朝向光催化反应器底部，所述旋流能够带动各个聚光板向光催化反应器的中心轴线所在的方向翻转，所述聚光板翻转过程中形成聚光焦点，且所述聚光焦点跟随所述脉冲水流在所述脉冲水流的下落路径上移动；所述终级过滤器内填充有用于吸附光催化后的有机物的活性炭颗粒，所述脉冲水流依次经过初级过滤器、光催化反应器以及终级过滤器进行净化处理。

2.根据权利要求1所述的一种旋流式光催化净水装置，其特征在于：所述弧形聚光板围绕于光催化反应器的中心轴线均匀分布，以使所述聚光焦点在移动的过程中始终位于所述中心轴线上，且各个弧形聚光板能够将紫外光线聚焦到光催化反应器的中心轴线上。

3.根据权利要求1所述的一种旋流式光催化净水装置，其特征在于：所述弧形聚光板下方设置有用于支撑弧形聚光板的支撑柱，所述支撑柱的顶部与弧形聚光板铰接，且支撑柱的顶部与弧形聚光板铰接处安装有扭簧，所述支撑柱的底部固定在光催化反应器底部。

4.根据权利要求1所述的一种旋流式光催化净水装置，其特征在于：所述光催化反应器内设置有导流罩，所述导流罩包括若干透明的导流板，所述导流板的顶部固定在光催化反应器顶部，各个导流板的底部相互汇聚形成汇聚点，所述汇聚点位于光催化反应器的中心轴线上，脉冲水流能够冲击到导流板上并汇聚至汇聚点下落。

5.根据权利要求1所述的一种旋流式光催化净水装置，其特征在于：所述脉冲进水 机构包括脉冲发生器，所述脉冲发生器的一端与初级过滤器之间连接有第一导水管，所述脉冲发生器的另一端连接有第二导水管，所述第二导水管连接有若干支管，所述支管的末端分别连接至光催化反应器底部，且各个支管均匀分布在光催化反应器底部。

6.根据权利要求1所述的一种旋流式光催化净水装置，其特征在于：所述搅拌器包括固定安装在光催化反应器底部外壁上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴伸入光催化反应器内并连接有搅拌叶片。

7.根据权利要求1所述的一种旋流式光催化净水装置，其特征在于：所述光催化膜为石墨烯光催化膜，所述石墨烯光催化膜包括多层堆叠的石墨烯光催化网；石墨烯光催化网包括石墨烯材料、半导体材料和网膜，所述石墨烯材料和半导体材料复合形成复合材料并包覆在网膜上。

8.根据权利要求7所述的一种旋流式光催化净水装置，其特征在于：所述石墨烯材料采用真空冷冻升华干燥法处理，半导体材料为TiO₂，网膜为聚乙烯纤维网。