CN103071165A - 一种液体杀菌消毒装置 - Google Patents

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一种液体杀菌消毒装置，其包括壳体和进液管，壳体内设有反应区，壳体设有与反应区连通的进液口和出液口，进液管将需处理的液体通过进液口输至反应区，还包括光催化载体、催化光源和紫外臭氧发生装置，光催化载体位于反应区，且催化光源的光线照射到光催化载体；紫外臭氧发生装置产生的臭氧输至反应区。光催化剂与现有技术相比，本液体杀菌消毒装置将紫外线杀菌、臭氧灭菌及光催化降解有机污染物三者有机结合，协同处理液体，高效杀菌消毒，而且本液体杀菌消毒装置结构简单紧凑，便于操作维护，能快速灵活应用于各行各业，适用于液体杀菌消毒处理。

Description

一种液体杀菌消毒装置
技术领域
本发明涉及杀菌消毒技术领域，特别是涉及一种液体杀菌消毒装置。
背景技术
细菌广泛分布于土壤和水中，或著与其他生物共生。很多细菌都可以成为病原体，对人体健康产生不良影响，容易导致破伤风、伤寒、肺炎、梅毒、霍乱和肺结核等疾病。对于植物，部分细菌也会导致叶斑病、火疫病和萎蔫等情况发生。因此，对于被细菌污染了的液体需要进行深度的杀菌消毒处理，传统的杀菌消毒方法主要是紫外线消毒、臭氧消毒、甲醛薰蒸法及诺福薰蒸法，但这些方法存在消毒不彻底，存在二次污染及耗能高等缺陷。同时，有机污染物也是液体中重要的污染因素。
中国发明专利申请（申请号为201210110353.8）公开了一种无极紫外线源空气清洁灭菌方法与设备，该方法是将需要消毒空气从进风口引入，经进风口过滤网滤将空气中物理杂质进行过滤，然后进入激励腔内；与此同时微波控制器激发磁控管发出微波，微波经激励器进入激励腔；在激励腔中无极发光体中的分子受到微波的作用发出波长在254-280nm的紫外线，与空气中氧气共同作用后产生臭氧，并对激励腔中的空气细菌、病毒灭活，处理后的空气经出风口过滤网排除。该设备包括进风风机、进风口过滤网、激励腔、微波控制器、激励器、无极发光体、出风口过滤网。该无极紫外线源空气清洁灭菌方法与设备仅适用于气体杀菌消毒，对于液体难以很好地杀菌消毒。而现有技术中，也有人直接利用微波紫外处理液体，但是由于没有采取适当的预处理措施，也没有选择合适频率波长的微波紫外线，使整个液体杀菌消毒效果不理想。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种结构简单及效果好的液体杀菌消毒装置。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种液体杀菌消毒装置，包括壳体和进液管，壳体内设有反应区，壳体设有与反应区连通的进液口和出液口，进液管将需处理的液体通过进液口输至反应区，还包括光催化载体、催化光源和紫外臭氧发生装置，光催化载体位于反应区，且催化光源的光线照射到光催化载体；紫外臭氧发生装置产生的臭氧输至反应区。
其中，紫外臭氧发生装置包括套管、微波发生器和第一紫外灯，套管装设于壳体内，套管的外壁与壳体的内壁之间形成反应区，套管的一端输入外界空气，第一紫外灯设于套管内并由微波发生器触发，套管的另一端输出臭氧到反应区。
其中，套管的管壁是透光的，第一紫外灯兼作为催化光源，第一紫外灯的紫外线透过套管的管壁照射到光催化载体。
其中，微波发生器的微波发生频率为2.4~2.5GHz，第一紫外灯产生的紫外线波长范围为185~205nm。
优选的，套管为石英套管。
其中，光催化载体为负载有改性二氧化钛的发泡材料体。
优选的，还包括作为催化光源的第二紫外灯，第二紫外灯装设于反应区，且光催化载体设于第二紫外灯的外壁。
优选的，光催化载体的数目大于一，各根光催化载体均呈针状，且各根光催化载体均有一端设于第二紫外灯的外壁。
另一优选的，还包括载体连接件，载体连接件装设于壳体的内部；光催化载体的数目大于一，光催化载体呈针状，且各根光催化载体均有一端固设于载体连接件。
其中，紫外臭氧发生装置产生的臭氧直接输至反应区，和/或进液管中设有溶气泵，紫外臭氧发生装置产生的臭氧先进入溶气泵与需处理的液体预先混合再输至反应区。
本发明的有益效果：一种液体杀菌消毒装置，包括壳体和进液管，壳体内设有反应区，壳体设有与反应区连通的进液口和出液口，进液管将需处理的液体通过进液口输至反应区，还包括光催化载体、催化光源和紫外臭氧发生装置，光催化载体位于反应区，且催化光源的光线照射到光催化载体；紫外臭氧发生装置产生的臭氧输至反应区。与现有技术相比，本发明的液体杀菌消毒装置利用微波发生器引发第一紫外灯发射出紫外线，该用微波频率引发的紫外线促使套管内的空气中的氧气反应生成高浓度臭氧，并将高浓度的臭氧输至反应区中对需处理的液体进行杀菌消毒，同时，催化光源的光线照射到反应区的光催化剂光催化载体上，处理液体时，光催化载体含有光催化剂，光催化剂在催化光源的光线下催化液体中的水产生·OH、H2O2及·O2等高活性物质去分解有机污染物并且杀灭细菌病毒。
本发明将用于产生臭氧的空气与被处理的液体在产生臭氧时分开处理，而不同于现有技术将空气与被处理的液体直接混合再利用紫外线照射反应，高浓度的臭氧杀菌彻底，无残留，杀菌范围广，可杀灭细菌繁殖体、芽孢、病毒及真菌等，臭氧为能迅速弥漫到整个灭菌空间，灭菌无死角。相比于现有技术，本发明能高效产生高浓度的臭氧，对需处理的液体进行灭菌消毒的效果优异，灭菌率高、有机污染物去除效果好。同时，臭氧由于稳定性差，会自行分解成无毒的氧气，因此利用臭氧杀菌不会存在毒残留物，造成二次污染。
本发明将紫外线杀菌、臭氧灭菌及光催化降解有机污染物三者有机结合，协同处理液体，高效杀菌消毒，而且本液体杀菌消毒装置结构简单，便于操作维护，能快速灵活应用于各行各业，适用于液体杀菌消毒处理。
附图说明
利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的一种液体杀菌消毒装置的实施例1的结构示意图。
图1中包括有：
1壳体、10反应区、11进气口、12进液口、13出液口、2微波发生器、3第一紫外灯、4石英套管、5风机、6第二紫外灯、7光催化载体、8排空阀、9溶气泵。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步说明。
实施例1。
一种液体杀菌消毒装置，如图1所示，包括壳体1、进液管、风机5、溶气泵9、光催化载体7、作为催化光源的第二紫外灯6和紫外臭氧发生装置，壳体1内设有反应区10，以及与该反应区10连通的进液口12和出液口13，进液管将需处理的液体通过进液口12输至反应区10，同时，外界空气进入紫外臭氧发生装置中反应产生臭氧，产生的臭氧也输至反应区10对反应区10内的液体进行灭菌处理。具体的，本发明的紫外臭氧发生装置包括套管、微波发生器2和第一紫外灯3，本实施例的套管为石英套管4，本发明的套管除了可以是石英套管4，还可是透明的玻璃套管、抗紫外线的塑胶及其他透明材料制成的管。石英套管4的外壁与壳体1的内壁之间形成反应区10，且石英套管4的一端输入外界空气，第一紫外灯3设于石英套管4内并由微波发生器2触发，石英套管4的另一端输出臭氧到反应区10。与溶气泵9连通的风机5将石英套管4内的高浓度的臭氧一部分直接输至反应区10，另一部分先输入溶气泵9与需处理的液体预先混合再输至反应区10。将一部分的高浓度臭氧与需处理的液体先在溶气泵9中充分混合，可有利于对于液体无死角完全处理，同时也通过风机5将一部分高浓度的臭氧直接输入反应区10保证反应区10内臭氧的浓度，确保臭氧灭菌的有益效果。其中，该微波发生器2的微波发生频率为2.45GHz，第一紫外灯3产生的紫外线波长范围为185nm，此频率微波产生的紫外线能有快速高效地杀菌，并且使二硫化碳、硫化氢及甲醛等有害物质分解，消毒效果明显。又由于石英套管4的透光性，第一紫外灯3发射的紫外线可透过石英套管4照射位于反应区10的液体，直接杀菌，有效增强整个装置的灭菌效果，同时，第一紫外灯3与第二紫外灯6发射的紫外线同时照射到位于反应区10的光催化剂上，光强度大，光催化降解反应效率高，使液体中的有机污染物高效迅速分解成无毒小分子物质。
本实施例的核心技术点之一在于在对液体进行处理前，紫外臭氧发生装置与液体不接触，而不同于现有技术将空气与被处理的液体直接混合再利用紫外线照射反应。本发明的液体杀菌消毒装置使空气在石英套管4中在第一紫外灯3的紫外线照射下产生高浓度的臭氧，再通过风机5输送至壳体1内的反应区10中与需要被处理的液体进行反应，臭氧杀菌彻底，无残留，杀菌范围广，可杀灭细菌繁殖体、芽孢、病毒及真菌等，臭氧为能迅速弥漫到整个灭菌空间，灭菌无死角。同时，臭氧由于稳定性差，会自行分解成无毒的氧气，因此利用臭氧杀菌不会存在毒残留物，造成二次污染。
本实施例的光催化载体7为负载有光催化剂改性二氧化钛的发泡材料体，其位于反应区10中，本实施例的光催化剂为改性二氧化钛，改性二氧化钛是对二氧化钛固体进行表面改性，是常规技术，本领域技术人员应该清楚明白。当催化光源的光线照射到光催化载体7负载的改性二氧化钛上，改性二氧化钛催化液体中的水产生·OH、H2O2及·O2等高活性物质去分解有机污染物并且杀灭细菌病毒。同时，作为催化光源的第二紫外灯6的数目设有多根，设有第二紫外灯6均装设于反应区10中，有效增强了紫外线的强度，增强杀菌消毒能力。同时，每根第二紫外灯6上均设有多根呈针状的光催化载体7，各根光催化载体7的一端分别固设于第二紫外灯6的外壁。将载有光催化剂的光催化载体7设成针状，使每根第二紫外灯6与设于其外壁上的光催化载体7组成试管刷的形状，不仅使每根光催化载体7上的改性二氧化钛能充分接受第二紫外灯6的紫外线的照射，而且可使液体中的细菌及有毒污染物与光催化载体7中的改性二氧化钛充分接触，促使细菌及有毒污染物充分光分解反应，强化杀菌消毒功效。
本实施例的液体杀菌消毒装置的第一紫外灯3和第二紫外灯6内的填充气体均为惰性气体。使用惰性气体代替汞作为灯管内的填充气体，可有效避免汞的二次污染。
此外，本实施例的壳体1上部呈圆筒状，下部设有倒圆锥部，壳体1的出液口13设于壳体1的上端，进气口11和进液口12设于壳体1的倒圆锥部，且该倒圆锥部的下端设有排空阀8用于调节壳体1内部的气压。将溶气泵9的出液口设于壳体1的倒圆锥部的切线方向上，溶气泵9沿倒圆锥部的切线方向高压喷射混合臭氧及空气后的液体，液体在壳体1的内部呈螺旋上升，既延长了液体在壳体1内部的路程，同时利用液体自身螺旋力起到搅拌作用，改善杀菌消毒效果。
本发明将紫外线杀菌、臭氧灭菌及光催化降解有机污染物三者有机结合，协同处理液体，高效杀菌消毒，而且本液体杀菌消毒装置结构简单紧凑，便于操作维护，能快速灵活应用于各行各业，适用于液体杀菌消毒处理。
实施例2。
本实施例的一种液体杀菌消毒装置与实施例1的不同之处在于，本实施例的微波发生器2的微波发生频率为2.4GHz，第一紫外灯3产生的紫外线波长范围为200nm。本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例3。
本实施例的一种液体杀菌消毒装置与实施例1的不同之处在于，本实施例的微波发生器2的微波发生频率为2.5GHz，第一紫外灯3产生的紫外线波长范围为205nm。本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例4。
本实施例的一种液体杀菌消毒装置与实施例1的不同之处在于，本实施例的液体杀菌消毒装置还包括长条状的载体连接件，载体连接件装设于壳体1的内部；光催化载体7呈针状设置，本实施例中的光催化载体7不设于第二紫外灯6的外壁，而设于载体连接件上，光催化载体7的数目大于一，光催化载体7呈针状，且各根光催化载体7均有一端固设于载体连接件。本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例5。
本实施例的一种液体杀菌消毒装置与实施例1的不同之处在于，不设有第二紫外灯6，而仅采用透光的管套并将第一紫外灯3兼作为催化光源，第一紫外灯3的紫外线透过石英套管4的管壁照射到光催化载体。本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例6。
本实施例的一种液体杀菌消毒装置与实施例1的不同之处在于，不设有溶气泵9，风机5将石英套管4内的臭氧及空气混合物全部直接输送至反应区10。本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种液体杀菌消毒装置，包括壳体和进液管，壳体内设有反应区，壳体设有与反应区连通的进液口和出液口，进液管将需处理的液体通过进液口输至所述反应区，其特征在于：还包括光催化载体、催化光源和紫外臭氧发生装置，
所述光催化载体位于反应区，且所述催化光源的光线照射到所述光催化载体；
所述紫外臭氧发生装置产生的臭氧输至反应区。
2.根据权利要求1所述的一种液体杀菌消毒装置，其特征在于：所述紫外臭氧发生装置包括套管、微波发生器和第一紫外灯，
所述套管装设于所述壳体内，所述套管的外壁与所述壳体的内壁之间形成所述反应区，所述套管的一端输入外界空气，所述第一紫外灯设于所述套管内并由所述微波发生器触发，所述套管的另一端输出臭氧到所述反应区。
3.根据权利要求2所述的一种液体杀菌消毒装置，其特征在于：所述套管的管壁是透光的，所述第一紫外灯兼作为所述催化光源，所述第一紫外灯的紫外线透过所述套管的管壁照射到所述光催化载体。
4.根据权利要求2所述的一种液体杀菌消毒装置，其特征在于：所述微波发生器的微波发生频率为2.4~2.5GHz，所述第一紫外灯产生的紫外线波长范围为185~205nm。
5.根据权利要求2或3所述的一种液体杀菌消毒装置，其特征在于：所述套管为石英套管。
6.根据权利要求1所述的一种液体杀菌消毒装置，其特征在于：所述光催化载体为负载有改性二氧化钛的发泡材料体。
7.根据权利要求1或3所述的一种液体杀菌消毒装置，其特征在于：还包括作为催化光源的第二紫外灯，所述第二紫外灯装设于所述反应区，且所述光催化载体设于所述第二紫外灯的外壁。
8.根据权利要求7所述的一种液体杀菌消毒装置，其特征在于：所述光催化载体的数目大于一，各根光催化载体均呈针状，且各根光催化载体均有一端设于第二紫外灯的外壁。
9.根据权利要求1所述的一种液体杀菌消毒装置，其特征在于：还包括载体连接件，所述载体连接件装设于所述壳体的内部；
所述光催化载体的数目大于一，所述光催化载体呈针状，且各根所述光催化载体均有一端固设于所述载体连接件。
10.根据权利要求1所述的一种液体杀菌消毒装置，其特征在于：所述紫外臭氧发生装置产生的臭氧直接输至反应区，和/或进液管中设有溶气泵，所述紫外臭氧发生装置产生的臭氧先进入所述溶气泵与需处理的液体预先混合再输至反应区。
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