技术摘要：
本发明提出了一种基于电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装置，包括至少一个高效过滤板、上层流道出水盖板和下层流道进水基板，所述高效过滤板分别与上层流道出水盖板和下层流道进水基板可拆卸连接，所述高效过滤板上设有若干个纳米纤维柱孔道，所述纳米纤维柱孔道沿高效  全部
背景技术：
高效的水处理设备能有效处理生活污水，工业废水等，避免污水的直接排放，对改 善生态环境，提升市容市貌具有重要意义。对污水的高效净化及再利用，能大大提升水资源 的利用率。 静电纺丝技术是利用电场力作为驱动手段，电场力作用于静电纺丝喷嘴，当电场 力克服表面张力，泰勒锥锥尖将喷出射流，形成纳米纤维。通过调整工艺手段可以决定纳米 纤维的各项参数，制作简单，且满足批量生产的需求。纳米纤维凭借其比表面积大，催化性 能好，化学反应性能好等特点，广泛应用于各个领域。在水处理领域中，引入纳米纤维作为 过滤手段，能够对更多种类、更小尺寸的杂质起到净化作用，更好更高效地实现净化过滤等 功能。 现有水处理净化装置中有采用纳米纤维作为过滤介质，但主要方式是采用在水处 理净化装置中设置层状的纳米纤维过滤介质层，将水通过该纳米纤维过滤介质层来实现水 过滤，这种水处理净化装置存在如下问题：过滤净化材料单一，无法适应多种类的杂质净化 需求。且纳米纤维过滤介质层形状为扁平状，水流从介质层一面通过至另一面时，整个水流 通道较短，扁平状的介质层其延展平面极大阻碍了水流流动速度，导致了水流流量小，净化 效率低下，难以满足高效水处理净化装置需求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于静电纺丝技术制造的纳米纤维柱群作为净化结 构的大通量多级别高效水处理净化装置，同时此净化装置还应满足可批量快速制备的优 势。将多块高效过滤板叠放并与上层流道出水盖板和下层流道进水基板可拆卸连接，组成 多级复合联用高效过滤板，层级过滤板配合多重流道设计，能够针对不同水净化需求，实现 高通量，高效率，高质量的多级复合联用的高效水净化效果。 为了实现上述目的，本发明提供了一种基于电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装 置，包括至少一个高效过滤板、上层流道出水盖板和下层流道进水基板，所述高效过滤板分 别与上层流道出水盖板和下层流道进水基板可拆卸连接，所述高效过滤板上设有若干个纳 米纤维柱孔道，所述纳米纤维柱孔道沿高效过滤板的厚度方向贯穿所述高效过滤板，每一 纳米纤维柱孔道内通过静电纺丝方式设有纳米纤维柱，所述上层流道出水盖板上设有与纳 米纤维柱孔道相通的出水口，所述下层流道进水基板上设有与纳米纤维柱孔道相通的进水 口。 进一步的，所述装置包括至少两个高效过滤板、以及至少一个流道衔接板，至少两 个高效过滤板和至少一个流道衔接板之间交替垒放组成多级复合联用高效过滤板，所述流 4 CN 111547805 A 说　明　书 2/7 页 道衔接板上设有若干个与纳米纤维柱孔道相通的水流口，所述多级复合联用高效过滤板分 别与上层流道出水盖板和下层流道进水基板可拆卸连接。 进一步的，所述至少两个高效过滤板内的纳米纤维柱为至少两种不同材料的纳米 纤维柱。 进一步的，所述装置包括三个高效过滤板和两个流道衔接板，所述三个高效过滤 板和两个流道衔接板侧面通过活动推钩卡扣交替垒放组成多级复合联用高效过滤板，所述 多级复合联用高效过滤板侧面通过活动推钩卡扣与上层流道出水盖板和下层流道进水基 板连接。 进一步的，所述高效过滤板侧边通过活动推钩卡扣与上层流道出水盖板和/或下 层流道进水基板连接。 进一步的，所述高效过滤板上设有多个纳米纤维柱孔道，多个纳米纤维柱孔道呈 阵列分布在所述高效过滤板上，多个纳米纤维柱孔道处于同一水平面上，所述纳米纤维柱 孔道横截面为圆柱体，多个纳米纤维柱孔道孔径相同，每一纳米纤维柱孔道内设有缓冲铜 网。 进一步的，所述纳米纤维柱孔道的孔径大于所述出水口、进水口和/或水流口的孔 径。用以对入水过程进行缓冲，避免冲击力过大损坏孔道内纳米纤维柱，影响过滤效率。 进一步的，所述上层流道出水盖板和下层流道进水基板上分别设有多重流道，所 述上层流道出水盖板上越靠近出水口的流道越大，所述下层流道进水基板上的多重流道包 括多重横向流道和多重纵向流道，沿水流方向进水端到进水口的流道为横向流道，且流道 大小从大变小再变大，所述横向流道也为扁平流道，所述下层流道进水基板上的多重流道 沿水流方向以此分为第一重流道、第二重流道、第三重流道，第一重流道为大型扁平流道， 其贯穿整个基板底部区域，并与进水端相通，第二重流道由相互间隔的若干个小型扁平流 道构成，第二重流道与第一重流道相通，第三重流道由若干个中型扁平流道构成，第三重流 道分别与第二重流道和进水口相通。所述多重流道分别对应于多高效过滤板块上的纳米纤 维柱孔道，之后汇聚到出，入水口。位于上层流道出水盖板，下层流道进水基板的多重流道， 将实现待净化液体的逐级分流，待净化液体将根据流道分布，在纳米纤维柱孔道的出入口 实现分流缓冲。逐级分流的目的是对入水过程进行缓冲，避免冲击力过大损坏纳米纤维柱 孔道内的纳米纤维柱，保证高效过滤。 本发明还提供了一种基于电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装置的制备方法，其 特征在于，该方法采用纺丝批量快速制备板、静电纺丝喷头模块和纤维聚焦辅助系统，在上 述任一高效水处理净化装置中的高效过滤板上的纳米纤维柱孔道内进行静电纺丝生成纳 米纤维柱，包括： 将高效过滤板置于纺丝批量快速制备板上，所述纺丝批量快速制备板上设有多个 与高效过滤板上的纳米纤维柱孔道匹配的通风孔，所述通风孔与所述纳米纤维柱孔道一一 对应， 所述纤维聚焦辅助系统包括风机，所述风机出风口连接有通风管道，所述通风管 道由一个连通风机出口的主管道以及连通主管的多个分管道构成，所述分管道嵌入通风孔 并伸入纳米纤维柱孔道内，启动纤维聚焦辅助系统，在纺丝过程中引入辅助气流，引导纳米 纤维精准有效收集在纳米纤维柱孔道内， 5 CN 111547805 A 说　明　书 3/7 页 将静电纺丝模块置于所述高效过滤板上方，静电纺丝模块置在推动机构推动下沿 高效过滤板上方水平来回移动，所述静电纺丝喷头模块包括若干个静电纺丝喷头，静电纺 丝喷头向每个纳米纤维柱孔道内注入纳米纤维，形成致密的纳米纤维柱。 进一步的，所述纺丝批量快速制备板上设有限位凸起，所述高效过滤板设有与该 限位凸起匹配的限位凹槽。 进一步的，所述高效过滤板侧边通过活动推钩卡扣与纺丝批量快速制备板可拆卸 连接。 区别于现有技术，上述技术方案具有以下有益效果： 1、本发明设计了可拆卸叠放的高效过滤板，所述高效过滤板上设有多个纳米纤维 柱孔道，多个高效过滤板块、交替垒放组成多级复合联用高效过滤板，配合上层流道出水盖 板和下层流道进水基板上设计的多重流道，整个水处理装置从下至上的流道设计结构巧 妙，有沿水流方向一致的多重且不同大小的流道，有在高效过滤板内阵列排布的纳米纤维 柱孔道，纳米纤维柱孔道内采用静电纺丝方式精准填入致密纳米纤维柱，不同层级的高效 过滤板内可以采用不同纳米纤维材料制作成不同纳米纤维柱，匹配不同杂质的过滤，整个 过滤流道缓急合理，为水流提供了非常流畅的通道，叠层的高效过滤板层层净化，配合柱状 的纳米纤维柱作为污水过滤介质，柱状的导水性能更好，水流从湍部挤入狭小的纳米纤维 柱孔道内形成高压水柱，在水压作用下经过纳米纤维柱过滤，水流冲刷过纳米纤维柱实现 充分过滤，提高过滤效果的同时还能够使得水流通过效率大大提高。 2、本发明利用纳米纤维的高吸附性能作为净化过滤手段，纳米纤维所具有的比表 面积大，催化性能好，化学反应性能好等特点，相比于普通材料，能够对水中杂质有更好的 净化性能。 3、本发明引入纺丝批量快速制备板，板块上含有阵列通风管道及纤维聚焦辅助系 统，在纺丝制作的过程中，能够利用气流引导来有效收集纳米纤维，加快纳米纤维柱的致密 形成，实现高效批量生产的目的。 4、本发明引入阵列孔道，作为纳米纤维的收集装置，形成致密的纳米纤维柱，多孔 道内的净化材料可同时工作，能有效提高水流通量。且卡扣结构的设计，可使净化器装置方 便拆卸，可避免使用时间长而带来的效率低下问题，循环利用，方便有效。 5、本发明引入缓冲铜网，以及采用多级流道分流手段，有效减小入水水流的冲击 力，可以有效提升纳米纤维柱的使用寿命，提升过滤效率。 6、本发明采用多种不同材料的纳米纤维柱进行多级别的水净化处理，通过改变多 层复合材料过滤板块中单材料过滤板块的数量，确定所需的净化过滤材料种类，从而可以 根据水净化的实际需求使带净化液体经过多级净化材料，有效提高净化质量。 附图说明 图1为本发明实施例1的高效水处理净化装置的剖视示意图。 图2为本发明实施例1的高效过滤板、纺丝批量快速制备板、静电纺丝喷头模块和 纤维聚焦辅助系统配合示意图。 图3为本发明实施例1的方法中高效过滤板内的纳米纤维柱的静电纺丝状态示意 图。 6 CN 111547805 A 说　明　书 4/7 页 图4为本实施例1的高效过滤板上的阵列分布的纳米纤维柱孔道示意图。 图5为本发明实施例2的高效水处理净化装置的剖视示意图。 附图标记说明： 1.高效过滤板，11.纳米纤维柱孔道，12.缓冲铜网；13.限位凹槽； 2.上层流道出水盖板，21.出水端，22.出水口，23.流道； 3 .下层流道进水基板，31.进水端，32.进水口，33.第一重流道，34.第二重流道， 35.第三重流道； 4.活动推钩卡扣； 5.纳米纤维柱； 6.纺丝批量快速制备板，61.支撑脚；62.限位凸起； 7.静电纺丝喷头模块，71.喷头； 8.纤维聚焦辅助系统，81.风机，82.通风管道，821.主管道，822.分管道； 9.卡扣； 10.流道衔接板，101.水流口。