一種用于水處理的光觸媒紫外光雙螺旋燈管制造技術

本實用新型專利技術涉及一種燈管，具體涉及一種用于水處理的光觸媒紫外光雙螺旋燈管，包括紫外燈管、光觸媒管，紫外燈管和光觸媒管呈雙螺旋結構，光觸媒管包括304不銹鋼管、以及304不銹鋼管外壁上的涂層。本實用新型專利技術充分利用紫外燈管所發射的能量，增加凈化效率和殺菌率的同時，保證水流的通過性。本實用新型專利技術主要用于水質處理消毒，除可以應用于水產養殖業的養成、苗種繁育外，還可以用于飲用水處理，觀賞魚養殖和園林水體處理等方向。通過調整紫外燈桿與光觸媒桿的比例，預計可以大幅度提高消毒效率，具有良好的推廣價值和經濟社會效益。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種燈管，具體涉及一種用于水處理的光觸媒紫外光雙螺旋燈管。
技術介紹
光觸媒的作用原理主要體現在以下兩方面：一、光觸媒的有機污染物分解原理納米級的TiO2在紫外光的照射下，由于吸收了光能而產生電子空穴對。這些空穴對（光載流子）會迅速遷移至表面，并激活其表面附著的H2O與O2而產生氫氧基（-OH）和活性氧（-O）。而這兩種氧化性極強的物質會迅速與觸媒表面附著的細菌、病毒及大分子量的碳氫化合物反應，生成無害的CO2和水。這一作用原理現正被廣泛應用到空氣凈化和水消毒領域中。二、光觸媒的親水自潔凈原理如前我們討論過光觸媒在紫外光的作用下能有效地分解附著于上的污染物，而產生一個清潔的表面。同時生成的氫氧基（-OH）會與空氣中的H2O結合而使觸媒表面產生親水性。而采用了這種技術的建筑物墻面，由于具有親水性，在雨水的沖洗下，其表面的灰塵等固態附著物能非常容易被清洗掉，而保持了建筑物外墻面的清潔，節約了大量的人工清潔成本。這類附著于建筑物墻面的光觸媒材料可利用陽光中的紫外成分進行工作。但它被首次激發時所需的紫外能量較高，因此必須在出產前用高強度的紫外線燈管進行激發。現有的光觸媒一般制成網狀與紫外線燈結合，雖然可應用于鮮風或空調系統的凈化污水處理流程等，但仍有一定的弊端：（1）沒有充分利用水體和紫外燈光照，矩形的光觸媒網受紫外燈有效照射面積小，理想的光觸媒介質應當環繞紫外燈管，增加照射面積。（2）紫外線在水中比在空氣中更容易衰減，它的衰減系數比可見光在水中的衰減要大得多，只能允許水層厚度在1cm左右，如果水體中顆粒物較多則有效距離會更短，因此用于水處理的的光觸媒介質應當緊靠紫外燈管，保證所接受的激發能量。（3）結合上述的應用要求，又要保證紫外燈管不完全被光觸媒介質覆蓋，并具有良好的水流通過性，采用紫外燈管和光觸媒管雙螺旋結構是一項很好的解決方法。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種用于水處理的光觸媒紫外光雙螺旋燈管，本技術充分利用紫外燈管所發射的能量，增加凈化效率和殺菌率的同時，保證水流的通過性。本技術的目的是通過以下技術方案實現的，一種用于水處理的光觸媒紫外光雙螺旋燈管，包括紫外燈管，其特征是，設有光觸媒管，紫外燈管和光觸媒管呈雙螺旋結構，光觸媒管包括304不銹鋼管、以及304不銹鋼管外壁上的涂層。優選的，所述光觸媒管的涂層為銳鈦型納米級TiO2。優選的，所述光觸媒紫外光雙螺旋燈管長度＜1米，直徑＜0.2米。優選的，所述納米級TiO2的顆粒粒徑為5-10nm。優選的，所述紫外燈管設計為高純度石英玻璃制低氣壓紫外線放電管，紫外燈管發出253.7nm及184.9nm短波長的紫外線。與現有技術相比，本技術具有以下有益效果：（1）根據本專利技術制造的光觸媒紫外光雙螺旋燈消毒殺菌效果對所菌種有效，不產生抗藥性，殘臭氧持續作用長。（2）將紫外線和光觸媒以雙螺旋結構組合，產生的協同作用遠遠大于單獨相加的處理效果。（3）污染濃度越低處理效果越高，利用清潔的光源能源，不產生二次污染，適應性廣。附圖說明圖1是現有技術紫外燈管的結構示意圖；圖2是本技術光觸媒紫外光雙螺旋燈管的結構示意圖；圖3是本技術用于水處理的光觸媒紫外光雙螺旋燈管的光觸媒管的結構示意圖；圖中：1、紫外燈管；2、光觸媒管；3、不銹鋼管；4、涂層。具體實施方式如圖2、3所示，水處理的光觸媒紫外光雙螺旋燈設計為紫外燈管1和光觸媒管2組成，兩只管獨立存在呈雙螺旋結構組合一起。本技術的具體技術方案：（1）外形設計光觸媒紫外光雙螺旋燈管設計為紫外燈管1和光觸媒管2組成，兩只管獨立存在呈雙螺旋結構組合一起，燈管設計長度＜1米，直徑＜0.2米，具體特征參見第5部分附圖：（2）質地設計紫外燈管設計為高純度石英玻璃制低氣壓紫外線放電管，其所發出253.7nm及184.9nm短波長的紫外線，正好滿足了激活光觸媒和水體殺菌的需要，制成螺旋結構。如圖3所示，光觸媒管基質為304不銹鋼材料，即不銹鋼管3，表面涂布有銳鈦型納米級TiO2（顆徑5～10nm)涂層4，與紫外燈管對應，也制作成螺旋結構。（3）燈具設計條件紫外燈具一般設計額定電壓220v，相關燈具需內部整合鎮流器，且做防水處理以保證水下使用效果。本技術的制作實施難點主要集中在雙螺旋燈體的制備中，關鍵步驟有以下幾點：（1）紫外燈管采用高純度石英玻璃制低氣壓紫外線放電管制作，控制其紫外線釋放波長在253.7nm及184.9nm間。玻璃管在封裝沖壓前彎曲成曲線螺旋狀，具體大小長度可依據使用環境調節確定，但一般燈管設計長度＜1米，直徑＜0.2米，以避免燈管過長過粗造成密封不嚴壓力外泄。（2）光觸媒管光基質為304不銹鋼材料，以空心鋼管為宜，304不銹鋼材料耐腐蝕性強，塑型容易。光觸媒材料宜使用銳鈦型納米級TiO2（顆徑5～10nm)，在已塑形為螺旋狀的304不銹鋼基底表面涂布銳鈦型納米級TiO2（顆徑5～10nm)，彎曲曲線與紫外燈管對應，形成雙螺旋結構。（3）實際應用中，養殖水體有機物眾多，容易在燈管基質表面附著，使光觸媒紫外光雙螺旋燈喪失殺菌消毒的的能力，在此情況下，應當及時取出燈管，洗刷干凈并曬干后再次使用。本技術方案人工基質要解決的問題和與現有條件相比較的優勢：（1）充分利用紫外燈管所發射的能量。（2）增加凈化效率和殺菌率的同時，保證水流的通過性。本技術為紫外線殺菌燈應用于改善水體水質提供了一定改進；設計主要用于水質處理消毒，除可以應用于水產養殖業的養成、苗種繁育外，還可以用于飲用水處理，觀賞魚養殖和園林水體處理等方向。通過調整紫外燈桿與光觸媒桿的比例，預計可以大幅度提高消毒效率，具有良好的推廣價值和經濟社會效益。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于水處理的光觸媒紫外光雙螺旋燈管，包括紫外燈管，其特征是，設有光觸媒管，紫外燈管和光觸媒管呈雙螺旋結構，光觸媒管包括空心304不銹鋼管、以及304不銹鋼管外壁上的涂層；所述紫外燈管設計為高純度石英玻璃制低氣壓紫外線放電管，紫外燈管發出253.7nm及184.9nm短波長的紫外線；所述光觸媒管的涂層為銳鈦型納米級TiO2。

【技術特征摘要】
1.一種用于水處理的光觸媒紫外光雙螺旋燈管，包括紫外燈管，其特征是，設有光觸媒管，紫外燈管和光觸媒管呈雙螺旋結構，光觸媒管包括空心304不銹鋼管、以及304不銹鋼管外壁上的涂層；所述紫外燈管設計為高純度石英玻璃制低氣壓紫外線放電管，紫外燈管發出253.7nm及184.9nm短波長的紫...

【專利技術屬性】
技術研發人員：安振華，
申請(專利權)人：揚州大學，
類型：新型
國別省市：江蘇;32