CN103910426B

CN103910426B - 一种用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置

Info

Publication number: CN103910426B
Application number: CN201410043957.4A
Authority: CN
Inventors: 张芝涛; 徐书婧; 俞哲; 袁晓莉; 张志鹏
Original assignee: Dalian Maritime University
Current assignee: Dalian Maritime University
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2034-01-28
Also published as: CN103910426A

Abstract

一种用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置，属于高级氧化技术应用及饮用水安全保障技术领域，该装置依据高级氧化技术原理，利用水力空化气液混溶器的负压吸入效应和水力空化效应将非平衡等离子体反应器产生的高浓度的活性氧粒子与待处理水在水力空化气液混溶器内高效混溶，强化形成羟自由基的链反应过程，促进羟自由基等高浓度活性氧粒子的产生，采用微孔曝气器，增强羟自由基等高浓度活性氧粒子与待处理水的均匀混溶效果，在此基础上实现高级氧化技术对居民区集中供给的饮用水定期消毒、灭菌和净化，确保出水水质优良，实现了将市政管道自来水高效、快速转化为直饮水的目标，保障了居民区集中供给饮用水的安全，提升城镇居民区生活饮用水的品质。

Description

一种用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置

技术领域

本发明属于高级氧化技术应用及饮用水安全保障技术领域，涉及城镇居民区生活饮用水消毒净化系统，尤其是一种用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置。

背景技术

目前，我国城镇居民生活饮用水供给方式主要为集中式供水，这种供水方式对于高层楼宇来讲，存在供水水量和水压不足的缺点，因此高层楼宇中的用户必须采用二次供水，二次供水是将来自饮用水供水管道的水进行储存、加压和消毒或深度处理再输送至用户的供水方式。通常，二次供水设施包括输水管道、储水箱及水泵，但由于输水管道及储水箱等长期使用，缺乏必要的清洁和维护，会出现渗漏、结垢、锈蚀等现象，而且水在二次供水储水箱中存放时间过长，水中残留的消毒剂会很快耗尽，这些因素都会诱发细菌、病毒等微生物，甚至藻类的滋生，严重影响着饮用水水质，造成饮用水二次供水污染，致使输送到用户的饮用水达不到国家《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》要求，更达不到《饮用净水水质标准（CJ94-2005）》要求，对居民饮水安全造成极大威胁。

要提高居民饮用水水质，使其达到《饮用净水水质标准（CJ94-2005）》，实现将自来水转化为直饮水的目标，亟需解决饮用水二次供水污染问题。二次供水污染主要来源于二次供水设施污染及自来水储存时间过长，致使集中供水模式下的自来水在输送至居民区自来水储水箱的过程中，水中消毒剂几乎耗尽，为防止细菌滋生，通常自来水中加入稍过量的消毒剂或待自来水进入储水箱后再次投加消毒剂。目前，国内普遍采用的消毒剂为氯，但氯消毒过程中会产生“三致”（致畸、致癌、致突变）作用的消毒副产物，而且氯消毒不能有效杀灭隐孢子虫、贾第虫及其孢囊等。此外，常见的消毒剂还有二氧化氯、氯胺等，但是这些消毒剂存在投加剂量大、选择性强、消毒灭菌时间长、产生消毒副产物等问题，导致消毒净化作用不彻底。为实现将自来水转化为直饮水这一目标，部分用户安装了家庭净水设备，这些设备多数采用吸附过滤技术模式，但采用吸附过滤技术模式的家庭净水设备普遍存在滤芯易堵塞、使用寿命短、处理量低等问题，而且产生大量“浓水”，不便回收，直接排污又造成自来水的极大浪费。综上所述，现有消毒净化措施都没能真正解决饮用水二次供水污染问题，没能实现自来水转化为直饮水这一目标。因此，发展适用于居民区集中供水的饮用水消毒净化技术及装置，对消除饮用水二次供水污染、将自来水快速转化为直饮水、保障饮用水安全和提升饮用水水质具有重要意义。

高级氧化技术的核心是羟自由基的制备，羟自由基（·OH）的氧化能力极强，具有广谱、快速、低浓度致死特性，反应速度极快，羟自由基与绝大多数有机物反应的速率常数高于10⁹L·mol^-1·s^-1，比氯气、臭氧等氧化剂化学反应速率常数高7个数量级以上，生化反应可在数秒内完成，而且羟自由基一旦形成，会诱发一系列的自由基链反应，最终将饮用水中的有机污染物、微生物降解为CO₂、H₂O和微量矿物盐，剩余的羟自由基可分解成无毒无害的O₂和H₂O，不存在二次污染，能够满足居民区集中供水消毒净化的要求。

基于高级氧化技术净化生活饮用水的技术构想，利用非平衡等离子体反应器将氧气电离、离解成O₂ ⁺和O₃等高浓度活性氧粒子，并依据水力空化技术原理，在水力空化气液混溶器中形成一种高温（1000～5000K）、高压（1～5×10⁹Pa）、以及巨大冲击波和水射流环境，这种环境可导致细胞溶解及其它损伤，同时伴有羟自由基和H₂O₂生成，H₂O₂会分解生成HO₂ ^-，HO₂ ^-是形成羟自由基的高效引发剂，HO₂ ^-诱发O₃与含H的其它活性粒子发生一系列自由基链反应生成羟自由基，同时O₂ ⁺与H₂O作用形成水合离子簇进而离解也会生成羟自由基，产生的羟自由基可高效、快速致死水中的微生物，降解有机污染物，依此形成的以高级氧化技术净化居民区饮用水的技术模式，可实现投加剂量小、效率高、消毒灭菌时间短、不产生消毒副产物，在二次供水过程中实现将自来水高效、快速转化为直饮水的目标。

发明内容

本发明针对现有状况下居民区二次供水污染问题，提供一种用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置，该装置利用水力空化气液混溶器的负压吸入效应和水力空化效应，促使非平衡等离子体反应器产生的活性氧粒子与水充分混溶，强化活性氧粒子在水中形成羟自由基的链反应过程，采用微孔曝气器，增强羟自由基等高浓度活性氧粒子与待处理水的均匀混溶效果，进而大幅提升饮用水消毒灭菌和净化效果，后置残余氧化剂消解器及保安过滤器确保出水水质优良，保证出水水质指标达到国家《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》及《饮用净水水质标准（CJ94-2005）》要求。

本发明的技术方案是：

一种用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置，包含活性氧粒子发生系统和饮用水循环消毒净化系统两部分，活性氧粒子发生系统的活性氧粒子出口采用聚四氟乙烯管路连接至饮用水循环消毒净化系统中水力空化气液混溶器的入气口，整套装置全密封分装在居民区自来水储水箱附近，体积小，操控方便。

活性氧粒子发生系统包括空气泵、非平衡等离子体反应器、气体压力表、入口电磁阀、气体流量计、高频高压电源、出口电磁阀。其特征是：空气泵的气体出口采用聚四氟乙烯管路依次连接气体压力表、入口电磁阀、气体流量计和非平衡等离子体反应器的气体入口，非平衡等离子体反应器的气态产物出口采用聚四氟乙烯管路经由出口电磁阀连接至水力空化气液混溶器的入气口；其中，空气泵以0.2MPa的压力为非平衡等离子体反应器提供压缩空气，压缩空气在非平衡等离子体反应器中反应生成活性氧粒子后由非平衡等离子体反应器的气态产物出口输出，最后输入至水力空化气液混溶器，气体管路中通过空气泵调控流经非平衡等离子体反应器的空气输入量，保持非平衡等离子体反应器气态产物出口的活性氧粒子输出量为50～150L/min。其中，非平衡等离子体反应器的结构为平板式双电离腔结构，放电间隙为0.25～0.64mm，电介质层采用的是纯度为96%～99%、厚度为0.25～0.64mm的α-Al₂O₃陶瓷基板，陶瓷基板上热镀一层10μm后的银作为高压放电电极，非平衡等离子体反应器的接地电极上设置有冷却水腔，冷却水温度控制在5～10℃，非平衡等离子体反应器采用高频高压电源进行激励，激励电压为5～10KV，激励频率为4～10kHz，非平衡等离子体反应器的正常工作气压为90～110kPa。在非平衡等离子体反应器中的电离腔内，空气中的氧气被电离、离解生成O₂ ⁺、O(³P)、O(¹D)等活性氧粒子，O(³P)、O(¹D)的寿命极短，很快与O₂结合转化为O₃，非平衡等离子体反应器输出的活性氧粒子主要为O₂ ⁺和O₃。

饮用水循环消毒净化系统包括：微孔曝气器、储水箱、残余氧化气体消解器、增压泵、水力空化气液混溶器、自来水补水口、液体压力表、手动阀、止回阀、残余氧化剂消解器、保安过滤器；其特征是：储水箱上端设置一个出水口，下端设置一个入水口，出水口采用不锈钢管路连接增压泵入水口，增压泵的出水口采用不锈钢管路依次连接液体压力表、手动阀、止回阀、水力空化气液混溶器入水口，采用不锈钢管路将水力空化气液混溶器出水口经由储水箱下端设置的入水口与微孔曝气器连接，自来水经微孔曝气器后进入储水箱内，依此定期对储水箱中的自来水进行循环消毒净化，微量残余活性氧气体由残余氧化气体消解器消解。供水时，处理后的水经由储水箱原有出水口流经残余氧化剂消解器、保安过滤器后输送给用户，可作为直饮水使用。其中，储水箱中盛装的是由市政输水管道输送至居民区的自来水，储水箱中的水被增压泵高速抽吸至水力空化气液混溶器，在水力空化气液混溶器中与活性氧粒子发生系统输出的高浓度活性氧粒子高效混溶，依靠水力空化气液混溶器内部产生的负压吸入效应可有效增强活性氧粒子与水的混溶反应效果，提高羟自由基的产生效率；储水箱内底部设置微孔曝气器，微孔曝气器由直径比储水箱直径略小且布满微孔的不锈钢钛板扩散器制成，微孔直径为0.5mm，水力空化气液混溶器输出的水由储水箱下端设置的入水口进入后经微孔曝气器进入储水箱内，延长羟自由基等活性粒子与水的作用时间，提高饮用水消毒灭菌效率；残余氧化剂消解器内部装有生物活性炭，消除饮用水中的微量残余氧化剂及残存污染物，后置保安过滤器，杜绝任何残余固体颗粒进入饮用水水体。

饮用水循环消毒净化系统通过增压泵控制水的处理量，并保持水力空化气液混溶器入水口压力为0.3～0.4MPa，出水口压力为0.03～0.09MPa，活性氧粒子发生系统中通过空气泵控制活性氧粒子的产生浓度为30～40g/m³，使得水力空化气液混溶器中气液流量比为0.02～0.07。

饮用水循环消毒净化系统中羟自由基的生成途径主要有两种，途径一：活性氧粒子发生系统产生的O₂ ⁺和O₃等活性氧粒子与饮用水循环消毒净化系统中的水在水力空化气液混溶器内混溶，在水力空化气液混溶器内产生的空化效应所形成的高温（1000～5000K）、高压（1～5×10⁹Pa）及巨大的冲击波和水射流的环境下，会促进羟自由基和H₂O₂生成，一方面，在空化效应形成的极端环境里会释放出巨大能量，足以使水分子化学键断裂生成羟自由基，另一方面，H₂O₂会分解生成HO₂ ^-，HO₂ ^-是形成羟自由基的高效引发剂，HO₂ ^-诱发O₃与含H的其它活性粒子发生一系列自由基链反应生成羟自由基；途径二：O₂ ⁺与H₂O作用形成水和离子簇进而离解也会生成羟基自由基。

本发明的效果和益处是依据高级氧化技术原理，利用水力空化气液混溶器的负压吸入效应和水力空化效应将非平衡等离子体反应器产生的高浓度的活性氧粒子与待处理水在水力空化气液混溶器内高效混溶，强化形成羟自由基的链反应过程，促进羟自由基等高浓度活性氧粒子的产生，采用微孔曝气器，增强羟自由基等高浓度活性氧粒子与待处理水的均匀混溶效果，在此基础上实现高级氧化技术对居民区集中供给的饮用水定期消毒、灭菌和净化，确保出水水质优良，达到国家《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》和《饮用净水水质标准（CJ94-2005）》，实现了将市政管道自来水高效、快速转化为直饮水的目标，保障居民区集中供给饮用水的安全，提升城镇居民区生活饮用水的品质。

附图说明

图1是用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置工艺流程示意图。

图2是用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置工作原理示意图。

图3是用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置安装示意图。

图中：1活性氧粒子发生阶段；2水力空化气液混溶阶段；3饮用水消毒灭菌阶段；4饮用水循环阶段；5残余氧化剂消解阶段；6保安过滤阶段；7活性氧粒子发生系统；8饮用水循环消毒净化系统；9空气泵；10非平衡等离子体反应器；11气体压力表；12入口电磁阀；13气体流量计；14高频高压电源；15出口电磁阀；16微孔曝气器；17储水箱；18残余氧化气体消解器；19增压泵；20水力空化气液混溶器；21自来水补水口；22液体压力表；23手动阀；24止回阀；25残余氧化剂消解器；26保安过滤器。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

本发明所述的用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置工艺流程如附图1所示，包括活性氧粒子发生阶段1；水力空化气液混溶阶段2；饮用水消毒灭菌阶段3；饮用水循环阶段4；残余氧化剂消解阶段5；保安过滤阶段6。活性氧粒子发生阶段1生成的活性氧粒子与储水箱中的自来水同时输送至水力空化气液混溶阶段2，依次经由饮用水消毒灭菌阶段3、饮用水循环阶段4后回送到自来水储水箱，依此定期对自来水储水箱中的水消毒净化。向用户供水时，储水箱中的水要流经残余氧化剂消解阶段5、保安过滤阶段6，消除饮用水中的残余氧化剂，输出符合国家《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》和《饮用净水水质标准（CJ94-2005）》的饮用水。在活性氧粒子发生阶段1，以空气为原料气，空气进入非平衡等离子体反应器中的电离腔内，在电离腔内空气中的氧气被电离、离解产生富含O₂ ⁺和O₃的活性氧粒子，由非平衡等离子体反应器产物出口输出，输出的活性氧粒子浓度为30～40g/m³即可满足居民区集中供水的饮用水消毒净化系统后续阶段的处理要求；在水力空化气液混溶阶段2，依靠水力空化气液混溶器产生的负压吸入效应和空化效应，促使非平衡等离子体反应器产生的活性氧粒子与水充分混溶，强化活性氧粒子在水中形成羟自由基的链反应过程，控制水力空化气液混溶器入水口压力为0.3～0.4MPa，出水口压力为0.03～0.09MPa，气液流量比为0.02～0.07，产生羟自由基等高浓度活性氧粒子溶液；在饮用水消毒灭菌阶段3，羟自由基等高浓度活性氧粒子溶液经由储水箱下端设置的入水口流经微孔曝气器后进入储水箱内，增强羟自由基等活性氧粒子与待处理水的均匀混溶效果，大幅提升饮用水消毒灭菌和净化效果；在饮用水循环阶段4，饮用水经消毒灭菌后再经由储水箱上端设置的出水口流出，依此定期对储水箱中的水进行循环消毒净化；在残余氧化剂消解阶段5，利用生物活性炭消除微量残余氧化剂和残存污染物，保安过滤阶段6用于杜绝任何残余固体颗粒进入饮用水水体，确保出水水质达到国家《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》和《饮用净水水质标准（CJ94-2005）》后作为直饮水输送给用户。

本发明所述的用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置工作原理如附图2所示，包括活性氧粒子发生系统7和饮用水循环消毒净化系统8。其中，活性氧粒子发生系统7的活性氧粒子出口采用聚四氟乙烯管路连接至饮用水循环消毒净化系统8的水力空化气液混溶器20的入气口。

活性氧粒子发生系统7包括：空气泵9；非平衡等离子体反应器10；气体压力表11；入口电磁阀12；气体流量计13；高频高压电源14；出口电磁阀15。其特征是：空气泵9的气体出口采用聚四氟乙烯管路依次连接气体压力表11、入口电磁阀12、气体流量计13、非平衡等离子体反应器10的气体入口，非平衡等离子体反应器10的产物出口采用聚四氟乙烯管路经由出口电磁阀15连接至水力空化气液混溶器20的入气口。其中，空气泵9以0.2MPa的压力为非平衡等离子体反应器10提供压缩空气，压缩空气中的氧气在非平衡等离子体反应器10中的电离腔内被电离、离解成O₂ ⁺和O₃等活性氧粒子，通过空气泵9，依据气液流量比0.02～0.07调控活性氧粒子输出流量。非平衡等离子体反应器10的结构为平板式双电离腔结构，放电间隙为0.25～0.64mm，电介质层采用的是纯度为96%～99%、厚度为0.25～0.64mm的α-Al₂O₃陶瓷基板，陶瓷基板上热镀一层10μm后的银作为高压放电电极，非平衡等离子体反应器10的接地电极上设置有冷却水腔，冷却水温度控制在5～10℃，非平衡等离子体反应器10采用高频高压电源14进行激励，激励电压为5～10kV，激励频率为4～10kHz，非平衡等离子体反应器10的正常工作气压为90～110kPa。

饮用水循环消毒净化系统8包括：微孔曝气器16；储水箱17；残余氧化气体消解器18；增压泵19；水力空化气液混溶器20；自来水补水口21；液体压力表22；手动阀23；止回阀24；残余氧化剂消解器25；保安过滤器26。其特征是：储水箱17上端设置一个出水口，下端设置一个入水口，此出水口采用不锈钢管路连接增压泵19的入水口，增压泵19的出水口采用不锈钢管路依次连接液体压力表22、手动阀23、止回阀24、水力空化气液混溶器20的入水口，采用不锈钢管路将水力空化气液混溶器20的出水口经由储水箱17下端设置的入水口与微孔曝气器16连接，含有羟自由基等活性氧粒子的自来水经微孔曝气器16后进入储水箱17内消毒净化自来水，依此定期对储水箱17中的自来水进行循环消毒净化，微量残余活性氧气体由残余氧化气体消解器18消解。给用户供水时，处理后的水经由储水箱17的供水口依次流经残余氧化剂消解器25、保安过滤器26后输送给用户，可作为直饮水使用，储水箱17供水口、残余氧化剂消解器25和保安过滤器26之间采用不锈钢管路连接。其中，储水箱17中盛装的是由市政输水管道输送至居民区的自来水，储水箱17内底部设有微孔曝气器16，微孔曝气器16是由直径比储水箱17直径略小且布满微孔的不锈钢钛板扩散器制成，微孔直径为0.5mm，自来水由储水箱17上端设置的出水口经由进水泵19流经液体压力表22、手动阀23、止回阀24高速流入水力空化气液混溶器20，与活性氧粒子发生系统7输出的活性氧粒子在水力空化气液混溶器20内充分混溶，通过增压泵19控制饮用水循环消毒净化系统8中自来水的处理量，通过空气泵调控活性氧粒子发生系统7中活性氧粒子的产生浓度为30～40g/m³，并保持水力空化气液混溶器20入水口压力为0.3～0.4MPa，出水口压力为0.03～0.09MPa，使水力空化气液混溶器20中气液流量比为0.02～0.07，进而形成以羟自由基为主的活性氧粒子溶液，该溶液由储水箱17下端设置的入水口进入微孔曝气器16后进入储水箱17内，增强羟自由基等活性粒子与水的混溶效果，大幅提升饮用水消毒灭菌效率；残余氧化剂消解器25内部装有生物活性炭，用于消除饮用水中的微量残余氧化剂及残存污染物，后置保安过滤器26，杜绝任何残余固体颗粒进入饮用水水体，饮用水水质达到国家《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》和《饮用净水水质标准（CJ94-2005）》要求后方可作为直饮水输出使用。

本发明所述的用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置安装示意图如附图3所示，包括活性氧粒子发生系统7；饮用水循环消毒净化系统8。其中，活性氧粒子发生系统7，饮用水循环消毒净化系统8以居民区储水箱为基体，安装在储水箱附近，其中的残余氧化剂消解器25和保安过滤器26独立安装在储水箱17的供水口，整套装置体积小，操控方便，解决了居民区集中供水模式下自来水二次供水污染问题，实现将自来水高效、快速转化为直饮水的目标。

为了保证供水品质，饮用水消毒净化装置在夏季至少每天循环工作一次，在冬季至少每两天循环工作一次，储水箱每天累计补水达到储水箱容量三分之一以上时，饮用水消毒净化装置循环工作一次。

本发明依据高级氧化技术原理，利用水力空化气液混溶器的负压吸入效应和水力空化效应将非平衡等离子体反应器产生的高浓度的活性氧粒子与待处理水在水力空化气液混溶器内高效混溶，强化形成羟自由基的链反应过程，促进羟自由基等高浓度活性氧粒子的产生，采用微孔曝气器，增强羟自由基等高浓度活性氧粒子与待处理水的均匀混溶效果，在此基础上实现高级氧化技术对居民区集中供给的饮用水定期消毒、灭菌和净化，确保出水水质优良，达到国家《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》和《饮用净水水质标准（CJ94-2005）》，实现了将市政管道自来水高效、快速转化为直饮水的目标，保障居民区集中供给饮用水的安全，提升城镇居民区生活饮用水的品质。

Claims

1.一种用于居民区集中供水的饮用水消毒净化装置，其特征在于，该装置包括活性氧粒子发生系统（7）和饮用水循环消毒净化系统（8）两部分，其以居民区储水箱为基体，安装在储水箱附近；其中的残余氧化剂消解器（25）和保安过滤器（26）独立安装在储水箱（17）的供水口；活性氧粒子发生系统（7）的活性氧粒子出口采用聚四氟乙烯管路连接至饮用水循环消毒净化系统（8）的水力空化气液混溶器（20）的入气口；储水箱（17）供水口、残余氧化剂消解器（25）和保安过滤器（26）之间采用不锈钢管路连接；

活性氧粒子发生系统（7）包括空气泵（9）、非平衡等离子体反应器（10）、气体压力表（11）、入口电磁阀（12）、气体流量计（13）、高频高压电源（14）、出口电磁阀（15）；其中，空气泵（9）的气体出口采用聚四氟乙烯管路依次连接气体压力表（11）、入口电磁阀（12）、气体流量计（13）、非平衡等离子体反应器（10）的气体入口，非平衡等离子体反应器（10）的产物出口采用聚四氟乙烯管路经由出口电磁阀（15）连接至水力空化气液混溶器（20）的入气口；其中，空气泵（9）为非平衡等离子体反应器（10）提供压缩空气，非平衡等离子体反应器（10）的结构为平板式双电离腔结构，非平衡等离子体反应器的接地电极上设置有冷却水腔，非平衡等离子体反应器（10）采用高频高压电源（14）进行激励；

饮用水循环消毒净化系统（8）包括微孔曝气器（16）、储水箱（17）、残余氧化气体消解器（18）、增压泵（19）、水力空化气液混溶器（20）、自来水补水口（21）、液体压力表（22）、手动阀（23）、止回阀（24）、残余氧化剂消解器（25）、保安过滤器（26）；其中，储水箱（17）上端设置一个出水口，下端设置一个入水口，出水口采用不锈钢管路连接增压泵（19）的入水口，增压泵（19）的出水口采用不锈钢管路依次连接液体压力表（22）、手动阀（23）、止回阀（24）、水力空化气液混溶器（20）的入水口，采用不锈钢管路将水力空化气液混溶器（20）的出水口经由储水箱（17）下端设置的入水口与微孔曝气器（16）连接，含有羟自由基的自来水经微孔曝气器（16）后进入储水箱（17）内消毒净化自来水，微量残余活性氧气体由残余氧化气体消解器（18）消解；处理后的水经由储水箱（17）的供水口依次流经残余氧化剂消解器（25）、保安过滤器（26）输送给用户，储水箱（17）供水口、残余氧化剂消解器（25）和保安过滤器（26）之间采用不锈钢管路连接；其中，储水箱（17）内底部设有微孔曝气器（16），微孔曝气器（16）是由直径比储水箱（17）直径略小且布满微孔的不锈钢钛板扩散器制成，微孔直径为0.5 mm，自来水由储水箱（17）上端设置的出水口经由增压泵（19）流经液体压力表（22）、手动阀（23）、止回阀（24）高速流入水力空化气液混溶器（20），与活性氧粒子发生系统（7）输出的活性氧粒子在水力空化气液混溶器（20）内充分混溶，通过增压泵（19）控制饮用水循环消毒净化系统（8）中自来水的处理量；残余氧化剂消解器（25）内部装有生物活性炭，用于消除饮用水中的微量残余氧化剂及残存污染物，后置保安过滤器（26），杜绝任何残余固体颗粒进入饮用水水体。

2.根据权利要求1所述的饮用水消毒净化装置，其特征在于，所述的空气泵（9）以0.2 MPa的压力为非平衡等离子体反应器（10）提供压缩空气，通过空气泵（9）依据气液流量比0.02～0.07调控活性氧粒子输出流量；所述的非平衡等离子体反应器（10）的放电间隙为0.25～0.64 mm，电介质层采用纯度为96 %～99 %、厚度为0.25～0.64 mm的α-Al₂O₃陶瓷基板，陶瓷基板上热镀一层10 μm厚的银作为高压放电电极；所述的冷却水腔的冷却水温度控制在5～10 ^oC；所述的高频高压电源（14）的激励电压为5～10 KV，激励频率为4～10 kHz，正常工作气压为90～110 kPa。

3.根据权利要求1或2所述的饮用水消毒净化装置，其特征在于，

所述的水力空化气液混溶器（20）的入水口压力需要控制在0.3～0.4 MPa，出水口压力控制在0.03～0.09 MPa，水力空化气液混溶器（20）入气口气体的注入流量依据气液流量比0.02～0.07，使通过空气泵调控活性氧粒子发生系统（7）中活性氧粒子的产生浓度为30～40 g/m³。

4.根据权利要求3所述的饮用水消毒净化装置，其特征在于，饮用水消毒净化装置采用定期工作模式，在夏季至少每天循环工作一次，在冬季至少每两天循环工作一次，储水箱每天累计补水达到储水箱容量三分之一以上时，饮用水消毒净化装置循环工作一次。

5.根据权利要求4所述的饮用水消毒净化装置，其特征在于，所述的活性氧粒子发生系统（7）使用的气体为空气；储水箱（17）的水来自市政输水管道输送至居民区的自来水。