CN101549928A

CN101549928A - 超声波紫外线克藻杀菌装置

Info

Publication number: CN101549928A
Application number: CNA2009100274049A
Authority: CN
Inventors: 钟旭东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-04
Filing date: 2009-05-04
Publication date: 2009-10-07

Abstract

一种超声波紫外线克藻杀菌装置，包括一工作腔，该工作腔由前部直管段和后部弯管段连接构成，该直管段前端口为进水口，且直管段截面积从前至后逐渐缩小，弯管段后端口上翘构成曝气口；所述直管段内串联布置超声波处理区和紫外C波段处理区；超声波处理区内设至少一个探头式超声波反应器，探头式超声波反应器与超声波发生装置连接；紫外C波段处理区内上侧设至少一个紫外C波段光灯；所述直管段中设有射流器，射流器由螺旋桨和驱动电机构成，螺旋桨使水流从进水口向后至曝气口运动。本发明结构简单，直接置于水环境中使用，具有处理蓝藻彻底的优点。

Description

超声波紫外线克藻杀菌装置

技术领域

本发明涉及一种超声波紫外线克藻杀菌装置，其运用超声波所产生的震荡波和紫外C段灭菌光波，作用于水藻的外壁并使之破裂、死亡，以达到抑制水藻、消灭藻毒素、大幅度减少水体中的悬浮物并使水体清澈，以及促进水体恢复生态平衡的目的。

背景技术

随着社会工业化进程的加快，人类在工农业生产以及日常生活中，向水体中排入大量的含氮、磷的污染物，加速了湖泊、水库的富营养化进程。在富营养化的水体中，藻类大量繁殖，形成“水华”，消耗水中溶解氧，散发恶臭，破坏水环境的生态平衡。此外，藻类代谢产生的有毒成分微藻藻毒素(microcystin，MC)对人体健康危害最为严重。MC通过抑制蛋白磷酸酶1和2A的活性，促进肝癌的发生，是肿瘤促进剂。

超声波指频率在16kHz以上的声波，是一种弹性机械波，能在水中产生一系列接近于极端的条件，如：超过重力加速度几万倍的质点加速度、空化泡破裂产生的瞬间高温和高压(4000K、500大气压)、急剧的放电，以及强烈的冲击波和射流等。由此衍生的二次波、辐射压、声捕捉、自由基、氧化剂等也较大程度地改变介质性质。

超声波抑藻杀藻机理：(1)、超声波能破坏藻类细胞的细胞壁，使细胞内物质流出。(2)、藻类细胞结构中有占细胞体积50％的气胞，气胞控制藻类细胞的升降运动，超声波引起的冲击波、射流、辐射压等可以破坏气胞。在适当的频率下，气胞成为空化泡而破裂；同时，空化产生的高温高压和大量自由基，可破坏藻细胞内活性酶和活性物质，从而影响细胞的生理生化活性。(3)、蓝藻生长的基础是以光合作用为核心的物质和能量的转换，超声辐射可以损伤蓝藻中的藻胆体，促进藻胆体的解聚，从而中断了藻胆体捕获的光能向藻蛋白和色素进而向叶绿素蛋白复合物的传递，抑制蓝藻光合作用进而抑制蓝藻生长。

超声波灭藻技术是近年来发展起来的一门新型的环境技术，被称为环境友好技术，具有便于引进自动化操作手段，在处理中不引入其它的化学物质，反应速度快等优点。但是经过超声波处理的藻类细胞中的藻毒素会随着藻类细胞的破坏而进入水体中，从而造成环境的二次污染。

发明内容

本发明提供一种超声波紫外线克藻杀菌装置，目的是解决现有的超声灭藻技术不能处理藻类细胞破坏后溶出的藻毒素的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超声波紫外线克藻杀菌装置，其特征在于：包括一工作腔，该工作腔由前部直管段和后部弯管段连接构成，该直管段前端口为进水口，且直管段截面积从前至后逐渐缩小，弯管段后端口上翘构成曝气口；所述直管段内串联布置超声波处理区和紫外C波段处理区；超声波处理区内设至少一个探头式超声波反应器，探头式超声波反应器与超声波发生装置连接；紫外C波段处理区内上侧设至少一个紫外C波段光灯；所述直管段中设有射流器，射流器由螺旋桨和驱动电机构成，螺旋桨使水流从进水口向后至曝气口运动。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述直管段对应超声波处理区的内壁上周向均布多个探头式超声波反应器。超声波反应器是指有声波参与并在其作用下进行反应的容器或系统，它是实现超声反应的场所，在水处理应用中常见的超声反应器有槽式、探头式、杯式等几种形式。探头式超声波反应器是一种很有效的反应器，声强高，而且因为探头直接浸人反应液中发射超声波，所以能量损耗很低。

2、上述方案中，所述螺旋桨设于超声波处理区和紫外C波段处理区之间。

3、上述方案中，所述螺旋桨设于直管段的前端。

4、上述方案中，所述螺旋桨设于直管段的后端。

5、上述方案中，所述直管段内从前至后间隔设置超声波处理区和紫外C波段处理区。所谓的间隔设置是指：(1)、超声波处理区-紫外C波段处理区-超声波处理区；(1)、紫外C波段处理区-超声波处理区-紫外C波段处理区；或者是超声波处理区和紫外C波段处理区为多组，然后间隔设置。

6、上述方案中，还包括一漂浮板，所述工作腔负载于漂浮板之上。

7、上述方案中，还包括一支架，所述工作腔支撑于支架之上。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、本发明首先运用超声波所产生的震荡波破坏蓝藻的细胞结构，并且使微藻藻毒素溶出，然后用紫外C段灭菌光波处理藻毒素，从而使水环境彻底去除蓝藻的影响。

2、本发明将工作腔的尾端设计成上翘的形状，并且在安装时，使尾端的曝气口露出水面，经过本装置处理的水就可以充分溶解空气中的氧气，达到曝气的结果。

3、本发明将工作腔的直管段设计成由前之后逐渐缩小的结构，目的是使水流进入工作腔内时，受到工作腔壁面的阻力，而增加在工作腔内的停留时间，从而使得处理更加充分。

附图说明

附图1为超声波紫外线克藻杀菌装置示意图；

附图2为超声波紫外线克藻杀菌装置的控制图。

上述附图中，1、工作腔；2、直管段；3、弯管段；4、进水口；5、曝气口；6、探头式超声波反应器；7、紫外C波段光灯；8、射流器；9、螺旋桨；10、漂浮板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：一种超声波紫外线克藻杀菌装置

如附图1所示，包括一工作腔1，该工作腔1由前部直管段2和后部弯管段3连接构成，该直管段2前端口为进水口4，且直管段3截面积从前至后逐渐缩小，弯管段3后端口上翘构成曝气口5；所述直管段3内串联布置超声波处理区和紫外C波段处理区；超声波处理区内设至少一个探头式超声波反应器6。所述直管段2对应超声波处理区的内壁上可以沿周向均布多个探头式超声波反应器，这样多个探头式超声波反应器构成列阵，使得超声波处理更加的彻底。探头式超声波反应器6与超声波发生装置连接；紫外C波段处理区内上侧设至少一个紫外C波段光灯7；所述直管段2中设有射流器8，射流器8由螺旋桨9和驱动电机构成，螺旋桨9使水流从进水口向后至曝气口运动。射流器8的作用是使水体在工作腔内流动，因此可以设于直管段的前端或直管段的后端，也可以设于超声波处理区和紫外C波段处理区之间

由于超声波紫外线克藻杀菌装置是工作于水中，因此需要在水体中。因此可以设计一漂浮板10，所述工作腔负载于漂浮板10之上，漂浮板10具体也可以设计成小船，然后本装置设在小船上。

也可以在水体的床面上设一支架，所述工作腔支撑于支架之上。

如附图2所示，本装置在工作时，首先打开探头式超声波反应器6、紫外C波段光灯7，然后打开控制螺旋桨9运行的驱动电机，使水体在工作腔1内流动。紫外C波段光灯7产生波长恒定，光强可控的光源，射流器8将水经过特殊频率和恒定、可控的超声波消杀处理后，再经过紫外C波段光灯7的分解处理。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1、一种超声波紫外线克藻杀菌装置，其特征在于：包括一工作腔，该工作腔由前部直管段和后部弯管段连接构成，该直管段前端口为进水口，且直管段截面积从前至后逐渐缩小，弯管段后端口上翘构成曝气口；所述直管段内串联布置超声波处理区和紫外C波段处理区；超声波处理区内设至少一个探头式超声波反应器，探头式超声波反应器与超声波发生装置连接；紫外C波段处理区内上侧设至少一个紫外C波段光灯；所述直管段中设有射流器，射流器由螺旋桨和驱动电机构成，螺旋桨使水流从进水口向后至曝气口运动。

2、根据权利要求1所述的超声波紫外线克藻杀菌装置，其特征在于：所述直管段对应超声波处理区的内壁上周向均布多个探头式超声波反应器。

3、根据权利要求1所述的超声波紫外线克藻杀菌装置，其特征在于：所述螺旋桨设于超声波处理区和紫外C波段处理区之间。

4、根据权利要求1所述的超声波紫外线克藻杀菌装置，其特征在于：所述螺旋桨设于直管段的前端。

5、根据权利要求1所述的超声波紫外线克藻杀菌装置，其特征在于：所述螺旋桨设于直管段的后端。

6、根据权利要求1所述的超声波紫外线克藻杀菌装置，其特征在于：所述直管段内从前至后间隔设置超声波处理区和紫外C波段处理区。

7、根据权利要求1所述的超声波紫外线克藻杀菌装置，其特征在于：还包括一漂浮板，所述工作腔负载于漂浮板之上。

8、根据权利要求1所述的超声波紫外线克藻杀菌装置，其特征在于：还包括一支架，所述工作腔支撑于支架之上。