CN105110411A - 紫外线-臭氧高级氧化消毒罐 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紫外线-臭氧高级氧化消毒罐，包括罐体，所述罐体内部设置有紫外灯，所述罐体的外表面缠绕有盘管，罐壁上方开设有盘管入口，罐体内设置有与所述盘管相连接的导管管件，所述导管管件深入罐体中。本发明以盘管的方式溶解臭氧能大程度的提高臭氧的溶解量，从而提高CT值，优化氧化消毒效率；臭氧水由盘管入口进入罐体，再从导管管件深入罐子中下层，有效深度氧化污染物以及杀菌消毒无死角，提升氧化消毒效果。

Description

紫外线-臭氧高级氧化消毒罐

技术领域

本发明涉及水处理设备领域，尤其涉及一种紫外线-臭氧氧化消毒罐。

背景技术

紫外线消毒是利用高效率、高轻度和长寿命波段(200～390nm)的紫外光发生装置产生紫外辐射，用以灭杀水中的各种细菌、病毒、寄生虫、藻类等。因为细菌DNA对紫外线吸收峰在260nm初，DNA吸收紫外线后分子结构被破坏，引起菌体内蛋白质和酶的合成发生障碍，最终导致细菌死亡。紫外线消毒效率高，杀菌作用快，无臭味，无噪声，设备简单，操作方便，无有机副产物生成。但是紫外线使用寿命短，更换频率高；无持续消毒作用，并且可能存在微生物的光复活问题；穿透力弱且有照射死角；消毒效果受浊度和悬浮物影响较大。

臭氧是饮用水处理中广泛应用的强氧化剂和消毒剂，在水中会分解，产生单原子的氧(O)、羟基(·OH)等氧化能力极强的物质，能快速有效的杀死养殖水体中病毒、细菌和原生动物，而且还可氧化生物难以降解的有机物和硝酸盐。在水处理中其分解后的最终产物为氧气，不向水中增添其它元素。然而臭氧氧化消毒技术存在处理成本高、利用率低、矿化程度低、高化学稳定性的有机物难处理和过高残留浓度等问题。

随着社会的发展，水资源的污染问题日益凸显，单纯的紫外线或臭氧处理工艺已经满足不了现水环境的状况，致使水处理工艺也要不停的更新换代，因此，为了提高深度氧化消毒工艺，本发明提出了联合紫外线-臭氧高级氧化消毒罐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消毒效果更好的紫处线-臭氧高级氧化消毒罐。

为了解决上述的技术问题，本发明采用的技术方案是：一种紫外线-臭氧高级氧化消毒罐，包括罐体，所述罐体内部设置有紫外灯，所述罐体的外表面缠绕有盘管，罐壁上方开设有盘管入口，罐体内设置有与所述盘管相连接的导管管件，所述导管管件深入罐体中。

本发明以盘管的方式溶解臭氧能最大程度的提高臭氧的溶解度，从而提高CT值，优化氧化消毒效率；臭氧水由盘管入口进入罐体，再从导管管件深入罐子中，有效深度氧化污染物以及杀菌消毒无死角，提升氧化消毒效果。

进一步的，所述紫外灯均匀分布在罐体内部，紫外灯灯口处套设石英套管，均匀分布的紫外灯，使在罐内紫外辐射强度均匀，氧化消毒效果更加优越；

进一步的，所述罐体的顶部设置有检修口、高中低液位阀、排气溢流口。检修口在设备故障的时候能进行检修；高中低液位阀口，采用高中低液位控制进水、出水以及循环水的运行，使罐内水能长期满足水质要求；排气溢流口能排除罐内残余的低浓度臭氧以及在高液位控制异常的情况下能溢流。

进一步的，所述罐体底部设置有出水口和循环口，在罐底中间的出水口除了正常出水外还可以充当设备清洗排污口；在底部侧面循环口是在设备不运行，罐内有存水的情况下，进行罐内水循环消毒，避免水质恶化，保证出水的水质指标。

进一步的，所述盘管材质为耐氧化材料。

进一步的，所述所述罐体的材质为耐氧化材料。

进一步的，所述罐体下方设置有可视化窗口，可视窗口可方便观察设备运行状况是否正常。

紫外线和臭氧的集成有着更强的氧化性和消毒效果，一方面在紫外催化作用下，臭氧进一步反应生成氧化性更强的羟基，加速其降解有机物的速率，降低对有机物的选择性；另一方面提高处理对象的范围，也能加速消毒灭菌的速率。

紫外线与臭氧联合应用,在紫外线照射下，产生更多的活性基团·OH，并且产生其他的基态物质和自由基，加速链式反应，强化了氧化作用，使污染物的降解变得快速而充分，单一的臭氧氧化反应则不产生这类物质。羟基自由基氧化还原电位为2.80V，比臭氧(2.07V)的氧化性还要强，能够与水中绝大多数有机物发生氧化反应。在紫外线的辐射下，羟基自由基的数量及反应速度有几个数量级提高，是各种氧化剂单独氧化效果的1000～1000000倍，氧化消毒处理时间缩短，去除效率有明显的提高。紫外线的照射使得去除率有明显的升高，紫外线的照射能够提高处理效果。在紫外线的照射下，尾气臭氧浓度大为降低，安全性能提升，臭氧利用率明显升高。

紫外线与臭氧联合应用,组合式消毒灭菌比单一灭菌方法有更好的灭菌效果，臭氧与紫外组合不是消毒方式的简单叠加，具有明显协同杀菌消毒作用，杜绝紫外照射后微生物光复活现象，可以较大幅度地提高消毒效率。紫外线起辅助臭氧作用，在饮用水消毒中,应用臭氧与紫外线联合作用在水体中不产生对人体有害的副产品，可以明显提消毒效果，降低臭氧使用剂量，也能提高系统的安全性。

在紫外线的照射下，使得臭氧在分解历程发生了如下变化：

2O₃+H₂O₂→2·OH+3O₂

在湿润的臭氧化空气中，紫外线对于臭氧的分解作用如下：

O₃+hγ→O^2-+O₂

O^2-+H₂O→2·OH

羟基自由基同时对与臭氧的分解有催化作用，反应如下：

O₃+·OH→·HO₂+O₂

在上述因素的同时作用下，臭氧迅速分解产生羟基自由基，使得水溶液中的反应由原来以臭氧的直接反应为主转变为以自由基氧化反应为主。采用紫外线-臭氧联合氧化消毒技术能够更有效地氧化降解水中的有机污染物及杀菌消毒，提高其去除率，并且使得残留臭氧浓度大大降低，提高系统安全性。

紫外线与臭氧的联合比单独使用臭氧或紫外线处理效果更佳，在常温、常压下反应,设备简单易操作，反应快速、高效、效果容易控制,该系统对总有机碳、紫外消光度、矿化程度、三氯甲烷、杀菌消毒、水色、臭味等指标相比单独使用臭氧都有提升，降解彻底，无二次污染物产生的优点.且这种方法占地少、投资省,是一项非常有效的深度氧化消毒处理工艺。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明消毒罐的结构示意图

图2为本发明消毒罐的导管管件示意图

图3为本发明消毒罐的俯视图

图4为本发明消毒罐的仰视图

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

参考图1、2、3、4，一种紫外线-臭氧高级氧化消毒罐，包括罐体1，罐体1的材料不限定，可根据实际情况进行选择，优选采用耐氧化材料，罐体1的形状可以根据实际需要进行选择，这里不对罐体1的形状进行限定，在本实施例中为圆柱状，罐体1的内部均匀分布设置有紫外灯2，紫外灯2灯口处套设石英套管，均匀分布的紫外灯2，使在罐内紫外辐射强度均匀，氧化消毒效果更加优越；罐体1的顶部设置有检修口3、高中低液位阀4、排气溢流口5，检修口3在设备故障的时候能进行检修；高中低液位阀4，采用高中低液位控制进水、出水以及循环水的运行，使罐内水能长期满足水质要求；排气溢流口5能排除罐内残余的低浓度臭氧以及在高液位控制异常的情况下能溢流。

罐体1的外表面围绕罐体1缠绕多圈盘管6，盘管6的材料不作限定，可根据实际需要进行选择，优选为耐氧化材料，在罐壁的上方开设有盘管入口7，盘管6通过盘管入口7进入罐体内，并与设置在罐体内的导管管件8连接，导管管件8深入罐体中有效深度氧化污染物以及杀菌消毒无死角，提升氧化消毒效果。

罐体1底部设置有出水口9和循环口10，在罐底中间的出水口9除了正常出水外还可以充当设备清洗排污口；在底部侧面循环口10是在设备不运行，罐内有存水的情况下，进行罐内水循环消毒，避免水质恶化，保证出水的水质指标；罐体1下方设置有可视化窗口11，可视窗口11可方便观察设备运行状况是否正常。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种紫外线-臭氧高级氧化消毒罐，包括罐体，所述罐体内部设置有紫外灯，其特征在于：所述罐体的外表面缠绕有盘管，罐壁上方开设有盘管入口，罐体内设置有与所述盘管相连接的导管管件，所述导管管件深入罐体中。

2.根据权利要求1所述的一种紫外线-臭氧高级氧化消毒罐，其特征在于：所述紫外灯均匀分布在罐体内部，紫外灯灯口处套设石英套管。

3.根据权利要求2所述的一种紫外线-臭氧高级氧化消毒罐，其特征在于：所述罐体的顶部设置有检修口、高中低液位阀、排气溢流口。

4.根据权利要求3所述的一种紫外线-臭氧高级氧化消毒罐，其特征在于：所述罐体底部设置有出水口和循环口。

5.根据权利要求1～4所述的一种紫外线-臭氧高级氧化消毒罐，其特征在于：所述盘管材质为耐氧化材料。

6.根据权利要求5所述的一种紫外线-臭氧高级氧化消毒罐，其特征在于：所述罐体的材质为耐氧化材料。

7.根据权利要求6所述的一种紫外线-臭氧高级氧化消毒罐，其特征在于：所述罐体下方设置有可视化窗口。