CN103100323A - 臭氧水智能制取系统 - Google Patents

Abstract

臭氧水智能制取系统，涉及一种制备臭氧水的装置，解决现有设备制备的臭氧水浓度固定不能适应浓度或者稳定性要求不同的环境的问题。包括人机互交终端机以及通过人机互交终端机控制的水处理系统、空气处理系统、臭氧发生系统和气液混合系统，空气处理系统通过管路与臭氧发生系统相连，水处理系统和臭氧发生系统分别通过管路与气液混合系统相连；空气处理系统与臭氧发生系统之间还设有氧气流量计，气液混合系统的出水口处还设有臭氧水循环回流装置，该装置与水处理系统相通，氧气流量计和臭氧水循环回流装置与人机互交终端机电连接。本发明能根据作物或者养殖对象的生长周期不同，发育情况的差异，制造生产出不同浓度和稳定性的臭氧水溶液。

Description

臭氧水智能制取系统

技术领域

本发明涉及一种制备臭氧水的装置，具体地说是一种臭氧水智能制取系统。

背景技术

目前，现有臭氧水制取设备在针对对臭氧水溶液浓度和稳定度具有不同需求的应用场合的使用过程，暴露出很多不足：现有产品一般是制取固定浓度的臭氧水溶液，其所制取的溶液浓度，在室温下的稳定性也是一定的，针对一些对浓度要求不同或者稳定性要求不同的应用环境，难以适应，用户需要通过设备反复处理一定量的水体，并根据实际室温，结合经验准确控制循环制取臭氧水的时间，实现对最终制取溶液的浓度和稳定性要求，这样的过程对操作人员的要求较高，非常容易出现偏差。

部分同类设备，会选择采用能获得较高溶解度的气液混合方案，并由操作者通过控制入水量和出水量的比例来调节所获取臭氧水溶液的不同浓度和稳定度，这样的方式同样对操作过程提出较高的要求，并且很难在实际应用中控制所产生溶液的浓度和稳定度，并且在制取较高浓度和稳定性的溶液过程中，不得不以减低出水量为代价，对于很多同样要求有一定出水量的应用场合是不适合的。

同时，将针对不同应用的浓度和稳定性选择，完全依赖用户根据使用的实际情况来决定，难免由于使用者的使用经验不同，出现偏差，最终造成设备的使用不能达到合理的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可根据应用需求智能化制取不同时效与浓度的臭氧水智能制取系统，解决现有设备制备的臭氧水浓度固定不能适应浓度要求不同或者稳定性要求不同的环境的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：臭氧水智能制取系统，其特征是，包括人机互交终端机以及通过人机互交终端机控制的水处理系统、空气处理系统、臭氧发生系统和气液混合系统，空气处理系统通过管路与臭氧发生系统相连，水处理系统和臭氧发生系统分别通过管路与气液混合系统相连；所述的空气处理系统与臭氧发生系统之间还设有氧气流量计，所述的气液混合系统的出水口处还设有臭氧水循环回流装置，该装置与水处理系统相通，氧气流量计和臭氧水循环回流装置与人机互交终端机电连接。

所述的水处理系统包括进水水泵和储水桶，进水水泵与储水桶的进水口相连，储水桶的出水口与气液混合系统相连，储水桶内分别设有低水位探测器和高水位探测器，所述的进水水泵、低水位探测器和高水位探测器分别与人机互交终端机电连接。

所述的水处理系统还包括冷却水泵，冷却水泵通过进水管路与臭氧发生器相连，臭氧发生器通过回流管路与储水桶相连，在回流管路上还设有回流断流报警器，冷却水泵由人机互交终端机控制。

所述的空气处理系统包括进气干燥桶、空气压缩机、压缩空气干燥桶和分子筛制氧机，进气干燥桶的出气口通过气管连接空气压缩机的进气口，空气压缩机的出气口通过气管连接压缩空气干燥桶的进气口，压缩空气干燥桶的出气口通过气管连接分子筛制氧机的进气口，分子筛制氧机的出气口与氧气流量计相连；所述的进气干燥桶和压缩空气干燥桶内分别放置有干燥颗粒。

所述的干燥颗粒为可反复使用的变色硅胶颗粒。

所述的臭氧发生系统包括臭氧发生器、电源、电流表和电源保护装置，臭氧发生器包括臭氧高压发生管和高压电源板，电源通过电流表接入高压电源板，电源保护装置与人机互交终端机电连接，所述臭氧发生器的进气口与氧气流量计相连，出气口一次通过低压止回阀和高压止回装置与气液混合系统相连。

所述的气液混合系统包括气液混合装置、气液分离罐和气液混合器，气液混合装置的出水口安装有止回阀，止回阀通过管路与气液分离罐相连，气液分离罐的出水口连接有出水压力调节阀，出水压力调节阀通过管路与气液混合器相连，气液混合器的出水口设有出水电磁阀，出水电磁阀连接臭氧水出水口，所述的出水压力调节阀和出水电磁阀由人机互交终端机控制；所述的气液分离罐和出水压力调节阀之间还设有泄压电磁阀。

所述的气液混合装置的进水管路和出水管路上设有磁铁，磁铁形成的磁场方向与水流方向垂直。

所述的气液混合装置可以为气液混合泵、射流器或静态混合器的其中一种。

所述的臭氧水循环回流装置包括回流电磁阀和回流管路，回流电磁阀的进水口与气液混合器的出水口相连，出水口通过管路与储水桶的进水口相连，回流电磁阀由人机互交终端机控制。

本发明的有益效果是：可应用在农业、养殖业等行业中，根据作物或者养殖对象的生长周期不同，发育情况的差异，制造生产出不同浓度和稳定性的臭氧水溶液，比如种子育苗期需要较低浓度的溶液、苗体成熟后需要逐步提高臭氧水溶液的浓度和稳定性，以满足杀菌要求。

附图说明

图1是本发明的结构框图，

图2是本发明水处理系统结构框图，

图3是本发明空气处理系统结构框图，

图4是本发明臭氧发生系统结构框图，

图5是本发明气液混合系统结构框图。

具体实施方式

如图1所示，臭氧水智能制取系统，其特征是，包括人机互交终端机以及通过人机互交终端机控制的水处理系统、空气处理系统、臭氧发生系统和气液混合系统，空气处理系统通过管路与臭氧发生系统相连，水处理系统和臭氧发生系统分别通过管路与气液混合系统相连；所述的空气处理系统与臭氧发生系统之间还设有氧气流量计，所述的气液混合系统的出水口处还设有臭氧水循环回流装置，该装置与水处理系统相通，氧气流量计和臭氧水循环回流装置与人机互交终端机电连接。

如图2所示，所述的水处理系统包括进水水泵和储水桶，进水水泵与储水桶的进水口相连，储水桶的出水口与气液混合系统相连，储水桶内分别设有低水位探测器和高水位探测器，所述的进水水泵、低水位探测器和高水位探测器分别将水位情况信号通过电路传输给人机互交终端机，通过人机互交终端机启动或关闭进水水泵，以实现储水桶内的水位稳定。

所述的水处理系统还包括冷却水泵，冷却水泵通过进水管路与臭氧发生器相连，臭氧发生器通过回流管路与储水桶相连，在回流管路上还设有回流断流报警器，冷却水泵由人机互交终端机控制，当出现回流断流时，人机互交终端机对其他系统进行关闭，以实现保护。

如图3所示，所述的空气处理系统包括进气干燥桶、空气压缩机、压缩空气干燥桶和分子筛制氧机，进气干燥桶的出气口通过气管连接空气压缩机的进气口，空气压缩机的出气口通过气管连接压缩空气干燥桶的进气口，压缩空气干燥桶的出气口通过气管连接分子筛制氧机的进气口，分子筛制氧机的出气口与氧气流量计相连；所述的进气干燥桶和压缩空气干燥桶内分别放置有干燥颗粒。

所述的干燥颗粒为可反复使用的变色硅胶颗粒，一旦硅胶颗粒吸附水份过多，颗粒将明显变色，干燥桶方便打开取出干燥颗粒，用户将变色后的干燥颗粒加热后，颗粒恢复原色，重新装入干燥桶内可继续使用。

如图4所示，所述的臭氧发生系统包括臭氧发生器、电源、电流表和电源保护装置，臭氧发生器包括臭氧高压发生管和高压电源板，电源通过电流表接入高压电源板，电流表显示高压电源板的电流值，电源保护装置与人机互交终端机电连接，所述臭氧发生器的进气口与氧气流量计相连，氧气流量计的出气量根据臭氧发生器的浓度要求调节，气体流量控制在2.0-3.5L/min，出气口依次通过低压止回阀和高压止回装置与气液混合系统相连，所连接的管道采用耐腐蚀气体管路。

如图5所示，所述的气液混合系统包括气液混合装置、气液分离罐和气液混合器，气液混合装置的出水口安装有止回阀，止回阀通过管路与气液分离罐相连，气液分离罐的出水口连接有出水压力调节阀，出水压力调节阀通过管路与气液混合器相连，气液混合器的出水口设有出水电磁阀，出水电磁阀连接臭氧水出水口，所述的出水压力调节阀和出水电磁阀由人机互交终端机控制；所述的气液分离罐和出水压力调节阀之间还设有泄压电磁阀，泄压电磁阀通过管路连接到设备出水口，泄压电磁阀可以通过人机互交终端机控制或者手动控制，人机互交终端机在系统停车或者保护停车时，首先打开泄压电磁阀，保证存储在气液混合装置、气液分离罐、气液混合器及其管路内的泄滞水压，可以通过出水管路泄压口迅速排出，防止停车回压过大损坏相关设备，泄压电磁阀保证在设备正常启动后立即关闭，保持管路密闭。

所述的气液混合装置的进水管路和出水管路上设有磁铁，磁铁安装位置和极性按照相邻异相顺序，使磁铁在管路内形成的磁场方向与水流方向垂直，水流垂直切割磁铁形成的磁力线，磁铁采用钕铁硼磁铁(NdFeB)，磁力强度为3000--8000高斯。

所述的气液混合装置可以为气液混合泵、射流器或静态混合器的其中一种。

所述的臭氧水循环回流装置包括回流电磁阀和回流管路，回流电磁阀的进水口与气液混合器的出水口相连，出水口通过管路与储水桶的进水口相连，回流电磁阀由人机互交终端机控制，人机互交终端机根据实际应用需要的浓度范围和用户选择的操作模式，控制回流电磁阀打开或者关闭，实现控制一定比例的臭氧水回流进入储水桶内，形成针对一定水量的气液重复加压溶解，提高水中臭氧含量，调节出水浓度及稳定程度以达到不同应用环境对浓度及稳定度的不同要求。

工作说明：使用者通过所述人机交互终端机启动设备后，系统电源指示灯亮起，使用者通过人机互交终端机选择使用的条件，系统自动判断该条件下所需的臭氧水浓度和稳定度，并控制设备完成该要求的臭氧水制取过程。

人机互交终端机首先启动水处理系统：启动进水水泵，开始将水注入储水桶内，当储水桶内水位达到预定低水位后，安装在桶壁上的低水位探测器闭合，向人机互交终端机发出低水位信号，系统控制开启系统冷却水泵，桶内的水由出水管路分别进入冷却水泵入水口和气液混合装置进水管路，在气液混合装置进水管路中水流经磁铁被充分磁化，形成的磁化水进入气液混合装置。当储水桶内水位达到预定高水位后，安装在桶壁上的高水位探测器闭合，向人机互交终端机发出高水位信号，系统控制关闭进水水泵，水位指示灯亮起。

使用者通过人机互交终端机控制启动空气处理系统、臭氧发生系统和气液混合系统，在空气压机的作用下，空气从进气干燥桶被吸入，经过空气压机，进入压缩空气干燥桶，经过干燥后，进入分子筛制氧机，经过氮气/氧气分离后，排出氮气，纯度达到90%以上的氧气经过气体管路进入氧气流量计，氧气流量计以单位时间内的一定流量的氧气，供给臭氧发生器。

臭氧发生系统在被启动后，将进入臭氧发生器的氧气，转换为臭氧气体，并通过耐腐蚀气体管路，进入低压止回阀和高压止回阀，低压止回阀和高压止回阀保持对进气的低阻力通过，使臭氧气体进入气液混合装置，并防止气体回流。

气液混合系统在被启动后，气液混合装置开始运行，充分混合后的气液混合溶液从气液混合装置的出水口输出，经过止回阀，进入气液分离罐，气液混合溶液从气液分离罐的出水口以一定压力流出，压力值由安装在气液分离罐出水管路上的出水压力调节阀控制，气液混合溶液经过管路达到出水电磁阀和回流电磁阀，此时人机互交终端机根据所需制取的臭氧水溶液浓度和稳定度要求，控制出水电磁阀和回流电磁阀的启闭。如未达到指定浓度和稳定度要求，人机互交终端机控制出水电磁阀关闭，回流电磁阀打开，溶液通过回流管路重新进入储水桶，进行循环制取，以获取较高浓度和稳定度的臭氧水溶液；如达到指定浓度和稳定度要求，人机互交终端机控制回流电磁阀关闭，出水电磁阀打开，溶液通过臭氧水出口排出；如设定了定时排水，则到制定时间，人机互交终端机控制出水电磁阀打开，回流电磁阀关闭，系统排出所制取的一定浓度和稳定度的臭氧水溶液，投入使用。

在农业、养殖业中的使用举例：

1、育苗处理

种子浸泡

将种子倒入高浓度臭氧水中浸泡15-20分钟，可杀灭种子表面的病毒、病菌及虫卵。用3.2ppm的臭氧水浸泡种子，能提高抗病性，促进生长。实验表明臭氧水处理20分钟后的黄瓜种子,种子萌发及幼苗生长均受到促进,种子的发芽率和活力指数、萌发种子的过氧化氢酶(CAT)和淀粉酶的活性以及呼吸速率、幼苗的壮苗指数和根系活力均有较大提高。

嫁接消毒

将0.5ppm臭氧水溶液用于种苗嫁接过程中的刀具、人员、切口杀菌消毒。

、温室大棚气传病虫防治　　

⑴大棚消毒：

喷洒臭氧水比给臭氧气体防病效果好很多，当臭氧溶于水中后有更强、更快的杀菌消毒作用。如在番茄叶霉病、灰霉病发生前用臭氧水反复喷雾，有预防发病及防止病害蔓延的效果。发病后喷洒0.3—0.5mg／L的臭氧水，可提高杀菌效果，迅速杀灭。

⑵防治苗床病虫：

1.5ppm臭氧水能有效防治暖棚中番茄、香瓜、黄瓜的恶霉病，并能去除茄子、蘑菇头、草莓等的霉杂菌及蚜虫，还能促进植株生长。

⑶大棚蔬菜定植后的病虫防治：

经试验证明，2.1ppm臭氧水对番茄灰霉病、叶霉病、早疫病、晚疫病，黄瓜霜霉病、疫病等以及温室白粉虱、潜叶蝇、蚜虫等病虫防治效果较好。

、大棚根结线虫防治

大棚番茄

使用臭氧杀菌机产生浓度为1.3—1.7ppm的臭氧水，输送至番茄根区进行灌溉，从定植后每隔10—15天进行浇灌一次，并根据其日常生长需要进行浇灌和喷洒，前期每次间隔12-15天，用1.3-1.7ppm臭氧水浇灌，后期每次间隔10-12天，用1.5-1.7ppm臭氧水浇灌，共浇灌10至12次；使用后，番茄根结线虫病得到有效抑制，只有不到5%的植株根部有少量根瘤，生长期番茄植株生长正常，未有发蔫植株出现。

大棚甜瓜

臭氧水灌溉大棚甜瓜，利用臭氧杀菌机制取臭氧水，将浓度为1.7-3.0ppm臭氧水，用管道输送至植株根区进行灌溉，定植后根据植株生长需要，每隔10-12天进行浇灌一次，共浇灌8-10次；前期每次间隔12天，用1.7-2.0ppm臭氧水浇灌，后期每次间隔10-11天，用2.0-3.0ppm臭氧水浇灌；使用后，植株普遍生长旺盛，叶色浓绿，所有植株未出现发蔫等根结线虫病症状，果实生长正常，只有10%的植株根部有根瘤，但数量少，体积小。

大棚西瓜

臭氧水灌溉大棚西瓜，臭氧水浓度控制在2.1-3.3ppm，定植后每隔5-10天进行浇灌一次，前期每次间隔8-10天，用2.1-3.0 ppm臭氧水浇灌，后期每次间隔5-7天，用3.0-3.3 ppm臭氧水浇灌，浇灌7-9次，也可根据生长情况确定浇灌次数和浇灌浓度，西瓜根结线虫病发生率在5%以下，有10%的植株根系有少量瘤，但没有明显症状，西瓜果形正，品质好。

大棚番茄土壤根结线虫2龄幼虫检测结果

检测方法：对每个样品土样充分混匀，各取1000g，经线虫分离、杀死和固定后进行计数。从表中看出，处理与对照土样的幼虫平均数，第一次检测（处理前）数量分别为49.2和53，第二次检测（处理后）数量分别为54和80.6，第三次检测（处理后）数量分别为89.44和265。可以看出未处理的对照组，随着植株的生长，线虫增加了400%，而处理组线虫增加了80%，说明臭氧水处理有效抑制了根结线虫繁衍。

、果蔬清洗保鲜处理

实验证明，利用高浓度臭氧水溶液清洗水果、蔬菜可达到降解农药残留、抑霉杀菌、分解乙烯，延长贮藏期，提高保鲜品质的作用。

经浓度为0.12ppm的臭氧水处理3min后，草莓各项指标均比较理想，推迟果品硬度、色泽形态的变化，减少细菌总数，可延长贮藏时间至7-8天。

利用臭氧水处理台湾青枣后，明显地抑制了果实微生物的生长，降低了台湾青枣果实的腐烂率。

用0.3mg/L的臭氧水处理鲜切西洋芹、生菜10min可以使鲜切菜表面的微生物降低二个数量级，同时有效延长保鲜日期。

臭氧水处理富士苹果、京白梨、芦笋等果蔬，提高了果实可溶性固形物的含量，降低失重及保持了果实的硬度，延长了贮藏期。

经0.5ppm浓度臭氧水处理的黄瓜可延长贮藏期3-4天，西红柿可延长1-2天。

、养殖场消毒

禽类排泄物

空气消毒

养殖场空气消毒工作原理：3.5ppm臭氧水喷洒到养殖棚内，首先与禽类排泄物所散发的异臭进行分解反应去除异臭，当异臭去除到一定程度时，棚内空间的大肠杆菌，葡萄球菌及新城瘟疫、鸡霍乱、禽流感等病毒基本随之杀灭。另外，不可忽视禽类的排泄物散发的胺类气体给禽类造成的毒害，农村养殖户冬天在养殖棚直接用煤炉取暖所产生的氧化硫等有毒气体给禽类造成的危害不可能靠化学药物来消除。但应用臭氧水技术之后，有效地达到净化作用，进入应用臭氧技术的养殖棚内很直观地让人感觉到空气明显清新了。

过大量的现场应用对比，臭氧有效地遏制了禽类瘟疫病害的发生，保证禽类的成活率并促进健康生长。实验证明使用该产品的养殖户，经济效益和社会效果显著。养肉鸡一般一个周期为五十天，应用臭氧水消毒技术之后可提前一个礼拜，几乎无因病死亡，鸡仔长得特别有精神；蛋鸡能保持稳定的产蛋率，而且从对比中发现大有提高。

如果养殖户能掌握好臭氧水在养殖过程中的具体应用技术，可以减少抗生素之类药物的投入，降低生产成本提高产品质量。

Claims (10)

1.臭氧水智能制取系统，其特征是，包括人机互交终端机以及通过人机互交终端机控制的水处理系统、空气处理系统、臭氧发生系统和气液混合系统，空气处理系统通过管路与臭氧发生系统相连，水处理系统和臭氧发生系统分别通过管路与气液混合系统相连；所述的空气处理系统与臭氧发生系统之间还设有氧气流量计，所述的气液混合系统的出水口处还设有臭氧水循环回流装置，该装置与水处理系统相通，氧气流量计和臭氧水循环回流装置与人机互交终端机电连接。

2.根据权利要求1所述的臭氧水智能制取系统，其特征是，所述的水处理系统包括进水水泵和储水桶，进水水泵与储水桶的进水口相连，储水桶的出水口与气液混合系统相连，储水桶内分别设有低水位探测器和高水位探测器，所述的进水水泵、低水位探测器和高水位探测器分别与人机互交终端机电连接。

3.根据权利要求2所述的臭氧水智能制取系统，其特征是，所述的水处理系统还包括冷却水泵，冷却水泵通过进水管路与臭氧发生器相连，臭氧发生器通过回流管路与储水桶相连，在回流管路上还设有回流断流报警器，冷却水泵由人机互交终端机控制。

4.根据权利要求1所述的臭氧水智能制取系统，其特征是，所述的空气处理系统包括进气干燥桶、空气压缩机、压缩空气干燥桶和分子筛制氧机，进气干燥桶的出气口通过气管连接空气压缩机的进气口，空气压缩机的出气口通过气管连接压缩空气干燥桶的进气口，压缩空气干燥桶的出气口通过气管连接分子筛制氧机的进气口，分子筛制氧机的出气口与氧气流量计相连；所述的进气干燥桶和压缩空气干燥桶内分别放置有干燥颗粒。

5.根据权利要求4所述的臭氧水智能制取系统，其特征是，所述的干燥颗粒为可反复使用的变色硅胶颗粒。

6.根据权利要求1所述的臭氧水智能制取系统，其特征是，所述的臭氧发生系统包括臭氧发生器、电源、电流表和电源保护装置，臭氧发生器包括臭氧高压发生管和高压电源板，电源通过电流表接入高压电源板，电源保护装置与人机互交终端机电连接，所述臭氧发生器的进气口与氧气流量计相连，出气口依次通过低压止回阀和高压止回装置与气液混合系统相连。

7.根据权利要求1所述的臭氧水智能制取系统，其特征是，所述的气液混合系统包括气液混合装置、气液分离罐和气液混合器，气液混合装置的出水口安装有止回阀，止回阀通过管路与气液分离罐相连，气液分离罐的出水口连接有出水压力调节阀，出水压力调节阀通过管路与气液混合器相连，气液混合器的出水口设有出水电磁阀，出水电磁阀连接臭氧水出水口，所述的出水压力调节阀和出水电磁阀由人机互交终端机控制；所述的气液分离罐和出水压力调节阀之间还设有泄压电磁阀。

8.根据权利要求7所述的臭氧水智能制取系统，其特征是，所述的气液混合装置的进水管路和出水管路上设有磁铁，磁铁形成的磁场方向与水流方向垂直。

9.根据权利要求7所述的臭氧水智能制取系统，其特征是，所述的气液混合装置可以为气液混合泵、射流器或静态混合器的其中一种。

10.根据权利要求1所述的臭氧水智能制取系统，其特征是，所述的臭氧水循环回流装置包括回流电磁阀和回流管路，回流电磁阀的进水口与气液混合器的出水口相连，出水口通过管路与储水桶的进水口相连，回流电磁阀由人机互交终端机控制。

Images