CN101708875B - 一种水处理的紫外线消毒设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水处理的紫外线消毒设备，包括水体处理腔和紫外线灯，水体处理腔内设有平行板超声波换能器，所述的平行板超声波换能器由两金属板和镶在金属板里的超声波换能器组成，两金属板的一面相互平行，另一面与水体处理腔的内壁紧密贴合，两金属板中间的空间设有紫外线灯，紫外线灯下方的水体处理腔底部位置设有纤维管式微孔曝气器。本发明设备结构简单，灭菌效果好，处理时间快，水体经过该设备后同时具有持续灭菌的能力，既可避免其他灭菌剂的二次污染，又能预防其他微生物的二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种水处理的紫外线消毒设备，属于流水净化处理的技术领域。
背景技术
目前，紫外杀菌技术是水处理中的常规杀菌技术，但是紫外线消毒存在有灭菌能力不强、无持续灭菌能力的特点。同时紫外杀菌一般用于流动水中，其特点是水流流速很快，一般在石英外套流过的时间为不超过1秒，因此要求杀菌灯的紫外线强度是很高的，一般要求在表面强度超过30000uw/cm2。要产生如此高的紫外线强度，需选用高强度大功率的紫外线杀菌灯。如果仍然想通过延长时间来提高消毒效果，那么一般选用较长的紫外灯，做较长的设备，或在不锈钢外壁上处理成涡流旋转式结构，来延长水流过的时间。而流出紫外线区域的水如果遇到新的微生物污染又将重新需要灭菌处理。
发明内容
本发明提供一种水处理的紫外线消毒设备，采用常规的紫外线消毒技术、曝气技术以及超声波技术在极短时间内完成水的消毒处理，且可避免二次污染。
一种水处理的紫外线消毒设备，包括水体处理腔和紫外线灯，水体处理腔内设有平行板超声波换能器，所述的平行板超声波换能器由两金属板和镶在金属板里的超声波换能器组成，两金属板的一面相互平行，另一面与水体处理腔的内壁紧密贴合，两金属板中间的空间设有紫外线灯，紫外线灯下方的水体处理腔底部设有纤维管式微孔曝气器。
所述的水体处理腔顶部设有若干排气孔，排气孔内设有排气阀。由于水体处理腔内设有曝气器，曝气过程是一个通入氧气或者含氧混合气体包括空气的过程，在水体中曝气后，未能溶解在水中的气体会停留在水体腔 顶隙，需要及时排除，排气孔的设置保持设备内外气压平衡。
所述的紫外线灯可以根据需要设置一个，也可以设置多个。待处理水量大，水体处理腔空间大时，为增强灭菌效果可以设置多个紫外线灯，采用串联或并联的形式均可。
所述的纤维管式微孔曝气器也可根据需要采用一个或若干个，相互之间串联或并联设置。纤维管式微孔曝气器采用市售产品即可。
所述的超声波换能器频率包含大于16KHz的所有超声波段，两金属板内的超声波换能器产生的频率可相同也可不同。
所述的紫外线灯外设有透紫玻璃管，主要起保护紫外线灯的作用。
所述的纤维管式微孔曝气器设有曝气器支架，增强纤维管式微孔曝气器的牢固程度和稳定性。
所述的水体处理腔没有形状要求，一般做成圆柱体。
设备工作时，水体经流整个水处理腔，纤维管式微孔曝气器按照水氧比设计输入适合比例的氧气混合气体或者空气，整体均匀曝气，不断在水体中产生气泡。超声波使得曝气器产生的水泡均匀化，同时水体中的小气泡中的氧气在紫外条件下形成臭氧，臭氧又不断溶解到消毒水体中，结合紫外、超声空化和臭氧快速同步杀灭水体中的微生物。
含氧气体曝气后，结合超声波作用，水体中会产生均匀分布的含氧小气泡，该含氧小气泡在紫外照射下会产生臭氧同时溶解在水体中，而臭氧在水中的降解需要一定的时间，这使水体经过紫外线消毒设备后还能具有一定的持续灭菌能力。
本发明的有益效果是：设备结构简单，灭菌效果好，处理时间快，水体经过该设备后同时具有持续灭菌的能力，既可避免其他灭菌剂的二次污染，又能预防其他微生物的二次污染。
附图说明
图1为一种水处理的紫外线消毒设备的纵剖面结构示意图；
图2为图1紫外线消毒设备的A-A向剖面结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种水处理的紫外线消毒设备，呈圆柱型，它由 水体处理腔1、紫外线灯2、平行板超声波换能器3、纤维管式微孔曝气器4、排气孔5、透紫玻璃管6、曝气器支架7组成。整个设备筒体采用金属制成，厚度约为3mm，内表面抛光处理，筒体两端有压紧螺母，对腔体起密封作用。整个设备长约2.7米。左侧入水口8接入水管道，右侧出水口9接出水通道，接口处安装O型密封圈。
水体处理腔1长度大约2.5米，水体处理腔1底部安装一个纤维管式微孔曝气器4(天津市大东微波膜科技有限公司，ZL型)，通气量8m2/h，平行板超声波换能器3由两金属板和镶在金属板里的超声波换能器组成，两金属板的一面相互平行，另一面与水体处理腔的内壁紧密贴合，且不留缝隙。紫外线灯2安装在平行板超声换能器3的两金属板的中间位置，相当于整个水体处理腔1的居中位置，且在纤维管式微孔曝气器4上方。紫外线灯2外罩有透紫玻璃管6，透紫玻璃管6由石英玻璃管制成，壁厚约为2毫米。紫外线灯2采用常规8瓦紫外线灭菌灯。平行板超声波换能器3的超声波换能器，分别产生各自为20kHz和18kHz的超声波。水体处理腔顶部安装2个RW-CARX系列单球式排气阀(杭州情意机电制冷设备有限公司，DN＝100mm)，为自动单向排气阀，内外有气压差自动排气。
应用例：
柑橘罐头工业用来输送橘瓣的网带输送水，菌落总数10-100cfu/ml，大肠杆菌总数0-10cfu/ml，置于中转型小蓄水池中，然后用筛网滤布20目过滤，40目过滤，布袋60目过滤、100目过滤，活性炭过滤，精滤，经本实施例的紫外线消毒设备后，测得菌落总数为0，未检出大肠杆菌。该紫外线消毒设备每小时处理水流量最大可达30吨，最低位10吨，属于小型的水处理设备。
Claims (6)
1.一种水处理的紫外线消毒设备，包括水体处理腔(1)和紫外线灯(2)，其特征在于：水体处理腔(1)内设有平行板超声波换能器(3)，所述的平行板超声波换能器(3)由两金属板和镶在金属板里的超声波换能器组成，两金属板的一面相互平行，另一面与水体处理腔(1)的内壁紧密贴合，两金属板中间的空间设有紫外线灯(2)，紫外线灯(2)下方的水体处理腔(1)底部位置设有纤维管式微孔曝气器(4)。
2.如权利要求1所述的水处理的紫外线消毒设备，其特征在于：所述的水体处理腔(1)顶部设有若干排气孔(5)，排气孔(5)内设有排气阀。
3.如权利要求1所述的水处理的紫外线消毒设备，其特征在于：所述的紫外线灯(2)有若干个，相互之间串联或并联设置。
4.如权利要求1所述的水处理的紫外线消毒设备，其特征在于：所述的纤维管式微孔曝气器(4)有若干个，相互之间串联或并联设置。
5.如权利要求1所述的水处理的紫外线消毒设备，其特征在于：所述的紫外线灯(2)外设有透紫玻璃管(6)。
6.如权利要求1所述的水处理的紫外线消毒设备，其特征在于：所述的纤维管式微孔曝气器(4)设有曝气器支架(7)。
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