CN103420527A

CN103420527A - 一种饮用水净化消毒装置及方法

Info

Publication number: CN103420527A
Application number: CN2012101637272A
Authority: CN
Inventors: 张洪生
Original assignee: BEIJING HUACHEN JIGUANG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING HUACHEN JIGUANG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2013-12-04

Abstract

本发明公开了一种饮用水净化消毒装置及方法，其包括：原水主管道、原水分流管道、分流调节阀门、臭氧发生单元、气液混合泵、反应水箱、臭氧水回水管、紫外线分解处理单元和PIC自控单元。其中，所述臭氧发生单元与所述气液混合泵相连，所述气液混合泵与串联在原水主管道上的所述紫外线分解处理单元相连。根据本发明的装置及方法采用臭氧水和超强紫外线辐射光源联合作业的结构方案，通过紫外线照射臭氧水，产生氧化性能力极强的羟基自由基。羟基自由基利用自身极强的氧化性能使水中有机物彻底分解、去除细菌，病毒与微生物，其氧化降解产物为二氧化碳和水，从而达到对引用水进行净化消毒的目的。

Description

一种饮用水净化消毒装置及方法

技术领域

本发明涉及用于饮用水消毒的装置及方法，具体涉及采用臭氧和超强紫外线光源装置联合作业对饮用水进行消毒除菌及净化的装置。

背景技术

饮用水净化消毒是日常生活不可缺少的，常用的饮用水净化消毒方式有化学处理方法和物理处理方法。采用化学处理方法对饮用水进行处理，由于其副产物副作用大，且易产生致癌性强的物质而逐渐被淘汰。物理方法，又由于其效果不明显，容易产生二次污染也越来越不被接受。随着饮用水安全问题越来越成为社会的焦点问题，紫外线消毒方法更多地进入到饮用水消毒领域。紫外线消毒方法具有杀菌广谱、速度快，无二次污染等特点，因此，是目前最广为采用的饮用水消毒方法。

目前广泛使用的紫外线饮用水消毒设备具有对水消毒的时间短，紫外线辐射的强度低，腔体石英管污垢很难去除等缺点，很难保证饮用水消毒效果。此外，对于饮用水而言，单纯的紫外线消毒方式通常只能起到杀灭水中的细菌、病毒和微生物的作用，而对水中的有机物、无机物及重金属等污染物无效。臭氧除菌消毒方式，除了可以有效杀灭细菌以外，还可以对一切有毒有害物质进行氧化，但其容易产生诸如溴酸盐等中间产物，还可能造成管道老化和浓度难以掌握的问题。

当前采用的上述各种水消毒处理方法存在杀菌时间短、不够彻底、副产物高、致癌性强，难以保证消毒的效果等诸多缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种饮用水净化消毒装置及方法，其通过采用臭氧和超强紫外线辐射光源协同作业达到有效地净化饮用水，对饮用水进行有效脱色、除味以及分解有机物，无机物和消毒灭菌的目的。本发明为解决其技术问题采用的技术方案如下：

一种饮用水净化消毒装置，其包括：臭氧发生单元、原水主管道、原水分流管道、分流调节阀门、气液混合泵、反应水箱、臭氧水回水管、紫外线分解处理单元和 PIC自控单元。其中，原水从所述原水主管道经原水通过分流调节阀门调节进入所述气液混合泵，所述臭氧发生单元与所述气液混合泵相连，所述气液混合泵通过反应水箱和臭氧水回水管与所述体紫外线分解处理单元相连。

进一步地，所述紫外线分解处理单元包括水过流辐射腔体和安置在所述水过流辐射腔体中的多个外套管。

进一步地，所述多个外套管中的每一个外套管均安装有一个紫外线辐射光源。

优选地，所述每个紫外线辐射光源配备一个UV专用镇流器。

优选地，所述每个紫外线辐射光源产生波长为253.7nm，表面强度达38000μw/cm2的超强紫外线。

原水流入所述气液混合泵，所述臭氧发生单元产生的臭氧注入到所述气液混合泵中，并在所述气液混合泵中使臭氧与原水充分混合形成臭氧水，所述臭氧水经所述臭氧水回流管流入所述紫外线分解处理单元中的水过流辐射腔体中。

一种饮用水净化消毒方法，包括以下步骤：

步骤1 原水流入所述气液混合泵，所述臭氧发生单元通过压缩机吸入空气，再通过分子筛把空气中的氧气提取出来，最后通过高压电晕高压放电形成臭氧；

步骤2 所述臭氧发生单元将产生的臭氧注入到所述气液混合泵中，在所述气液混合泵中臭氧与原水充分混合形成臭氧水；

步骤3 所述臭氧水经所述反应水箱流入所述紫外线分解处理单元里的水过流辐射腔体中，经安置在该水过流辐射腔体中的UV辐射光源产生的紫外线的照射，进行消毒灭菌、光波断键降解有机物；

步骤4 臭氧水激活水分子和臭氧被断键后形成的氧原子相结合从而产生·OH，所述·OH利用其具有的极强氧化能力，对水中各种有毒有害物质进行脱色、除味、分解有机物和无机物以及消毒灭菌。

优选地，所述UV辐射光源产生的紫外线为253.7 nm波长的超强紫外线。

本发明采用以上技术方案具有明显有益效果。根据本发明的一种饮用水净化消毒装置及方法，原水从原水主管道经原水分流管道通过分流调节阀门调节进入所述气液混合泵，臭氧发生单元产生的臭氧注入到气液混合泵中，并在气液混合泵与原水充分混合形成臭氧水，臭氧水经反应水箱和臭氧水回水管流入串联在原水主管道上的紫外线分解处理单元中的水过流辐射腔体中。臭氧水经安置在水过流辐射腔体中的UV辐射光源产生的253.7nm波长的超强紫外线照射，紫外线进行消毒灭菌、光波断键降解有机物外；还能激活水分子和臭氧被断键后形成的氧原子相结合从而产生羟基自由基（·OH），其降解净化水时有以下特点：

（1）·OH是光化学高级氧化过程中的中间产物，作为引发剂诱发后面的连锁反应，对难降解的物质特别适用；

（2）·OH能够无选择地与水中的任何污染物发生反应，将其氧化为CO2、水或盐，而不会产生新的污染；

（3）·OH氧化是一种物理化学过程，比较容易控制；

（4）·OH氧化反应条件温和，容易得到应用。

·OH利用其具有极强的氧化能力，可以对水中各种有毒有害物质进行脱色、除味、分解有机物，无机物以及消毒灭菌。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

图1为根据本发明的一种饮用水净化消毒装置的结构示意图；

图2为根据本发明的一种饮用水净化消毒装置的一个具体实施例的紫外线分解处理单元的结构简图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达到其目的所采用的技术手段及有益效果，并可以依据本说明书的详细介绍对本发明进行实施，以下结合附图及本发明的较佳实施例，对本发明的的具体实施方式详细说明如后。

本发明揭露了一种饮用水净化消毒装置，如图1所示，其包括：原水主管道1、原水分流管道2、分流调节阀门3、臭氧发生单元4、气液混合泵5、反应水箱6、臭氧水回水管7、紫外线分解处理单元8, PIC自控单元(图中未示出)。其中，原水从原水主管道1经原水分流管道2通过分流调节阀门3调节后进入气液混合泵5，臭氧发生单元4与气液混合泵5相连，气液混合泵5经反应水箱6和臭氧水回水管7与紫外线分解处理单元8相连。原水和臭氧发生单元4产生的臭氧被注入到气液混合泵5中充分混合形成臭氧水，气液混合泵5产生的臭氧水经反应水箱6通过臭氧水回水管7进入串联在原水主管道1上的紫外线分解处理单元2。 PIC自控单元自动调节上述部件自动工作，做到自动化运行。

图2示出了根据本发明的一种饮用水净化消毒装置的一个具体实施例的紫外线分解处理单元的结构简图。如图2所示，所述紫外线分解处理单元2包括两个水过流辐射腔体21和安置在水过流辐射腔体21中的多个外套管22，所述多个外套管22中的每一个外套管均安装有一个紫外线辐射光源（简称UV辐射光源，图中未画出），每个UV辐射光源配备一个镇流器（图中未示出）。所述UV辐射光源产生波长为253.7nm，表面强度达38000μw/cm2的超强紫外线。

原水分流进入所述气液混合泵5，臭氧发生单元4产生的臭氧注入到气液混合泵5中，并在气液混合泵5中与原水充分混合形成臭氧水，臭氧水经反应水箱6与臭氧水回水管7中原水混合并流入串联在原水主管道1上的紫外线分解处理单元8中的水过流辐射腔体中。臭氧水经安置在水过流辐射腔体21中的UV辐射光源产生的253.7nm波长的超强紫外线照射，紫外线进行消毒灭菌、光波断键降解有机物外，并激活水分子和臭氧被断键后形成的氧原子相结合从而产生·OH。

本发明揭露了一种饮用水净化消毒方法，其包括如下步骤：

步骤3 所述臭氧水经所述反应水箱流入所述紫外线分解处理单元里的水过流辐射腔体中，经安置在该水过流辐射腔体中的UV辐射光源产生的253.7 nm波长的超强紫外线照射，从而通过超强紫外线进行消毒灭菌、光波断键降解有机物；

步骤4 臭氧水激活水分子和臭氧被断键后形成的氧原子相结合从而产生羟基自由基。

·OH利用其具有的极强氧化能力，对水中各种有毒有害物质进行脱色、除味、分解有机物和无机物以及消毒灭菌。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims

1.一种饮用水净化消毒装置，其特征在于，包括：原水主管道、原水分流管道、分流调节阀门、臭氧发生单元、气液混合泵、反应水箱、臭氧水回水管、紫外线分解处理单元和 PIC自控单元，其中，原水从所述原水主管道经原水分流管道通过分流调节阀门调节进入所述气液混合泵，所述臭氧发生单元与所述气液混合泵相连，所述气液混合泵通过反应水箱与串联在原水主管道上的所述紫外线分解处理单元相连。

2.根据权利要求1所述的一种饮用水净化消毒装置，其特征在于，所述紫外线分解处理单元包括两个水过流辐射腔体和安置在每个所述水过流辐射腔体中的多个外套管。

3.根据权利要求2所述的一种饮用水净化消毒装置，其特征在于，所述多个外套管中的每一个外套管均安装有一个紫外线辐射光源。

4.根据权利要求3所述的一种饮用水净化消毒装置，其特征在于，所述每个紫外线辐射光源配备一个UV专用镇流器。

5.根据权利要求4所述的一种饮用水净化消毒装置，其特征在于，所述每个紫外线辐射光源产生波长为253.7nm，表面强度达38000μw/cm2。

6.根据权利要求1所述的一种饮用水净化消毒装置，其特征在于，所述臭氧发生单元包括分子筛、无油压缩机和高压电晕发生器。

7.根据权利要求1所述的一种饮用水净化消毒装置，其特征在于，所述臭氧发生单元、所述紫外线分解处理单元和所述气液混合泵由所述PIC自控单元控制，从而进行自动化运行。

8.一种饮用水净化消毒方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤4 臭氧水激活水分子和臭氧被断键后形成的氧原子相结合从而产生羟基自由基，所述羟基自由基利用其具有的极强氧化能力，对水中各种有毒有害物质进行脱色、除味、分解有机物和无机物以及消毒灭菌。

9. 根据权利要求8所述的一种饮用水净化消毒方法，其特征在于，所述UV辐射光源产生的紫外线为253.7 nm波长的超强紫外线。