CN106629986A - 一种深度消毒与灭藻设备 - Google Patents

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徐志通
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Abstract

本发明提供一种深度消毒与灭藻设备，其包括：箱体(1)、紫外线灯(4)、进水口(9)、出水口(10)、供电装置以及光催化剂，其中：进水口(9)和出水口(10)设置在箱体(1)的顶部，并且二者分隔开；紫外线灯(4)设置在箱体(1)的内部；光催化剂设置于箱体(1)的内壁上；供电装置与紫外线灯(4)电连接。本发明的深度消毒与灭藻设备的消毒和灭藻能力强，水处理设备结构简单小巧，不需要大量的土建设施，降低工程投资，水处理工艺为过流式流程，历时极短，效率高，管理方便，实现缓流水体水的深度消毒与灭藻功能实现结构一体化，不投加化学药剂，在水处理过程中不产生新的有害污染物及次生灾害。

Description

一种深度消毒与灭藻设备
技术领域
本发明涉及水体消毒与灭藻设备，尤其涉及一种针对缓流水体的深度消毒与灭藻设备。
背景技术
我国的生活饮用水约有25％取自湖泊、水库，景观水体多为天然池塘或人造池体。这类水体，雨水是主要的补充水源，本身流动性差，循环不畅，近年来水源的水质富营养化加剧，每临夏季常爆发蓝藻水华，供水水质严重超标，影响安全及感官功能。蓝藻水的消毒与处理是供水领域及景观水体水质保证的一大难题。
目前蓝藻水的处理方法，普遍采用投加化学药剂进行混凝和预氧化，然后进行气浮或过滤处理，或者使用低功率的超声波技术去除藻细胞。这两种方法工艺复杂，处理成本高，处理效果不够稳定。尤其值得充分予以关注的问题在于：无论是预氧化还是超声波控藻都会造成蓝藻细胞破裂，细胞内的藻毒素进入水中。研究表明，微囊藻的藻毒素的化学结构稳定，有60多种同分异构体，对人体有明显的肝毒性，同时具有致肝癌致畸作用，甚至引起染色体断裂，对人体健康危害极大。
应对此类水体，迫切需要进一步改进水质处理的新设备。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种深度消毒与灭藻设备。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
一种深度消毒与灭藻设备，包括：箱体1、紫外线灯4、进水口9、出水口10、供电装置以及光催化剂，其中：
进水口9和出水口10设置在箱体1的顶部，并且二者分隔开；
紫外线灯4设置在箱体1的内部；
光催化剂设置于箱体1的内壁上；
供电装置与紫外线灯4电连接。
根据本发明的一个实施例，设备还包括设置于箱体1内的隔板2，隔板2由金属钛制成，隔板2将箱体1分成多个区，每一个隔板2都在一端留有过流空隙。
根据本发明的一个实施例，过流空隙为5cm。
根据本发明的一个实施例，隔板2的两侧负载有光催化剂。
根据本发明的一个实施例，设备还包括密封套在紫外线灯4外部的石英套管3，石英套管3的透光率大于90％。
根据本发明的一个实施例，设备还包括位于箱体1前侧的仪表盘显示设备和位于箱体1左侧的配电盘，仪表盘显示设备用于显示紫外线灯的启闭工况、设备的工作历时、箱体1内的紫外线强度。
根据本发明的一个实施例，紫外线灯4包括低压紫外线灯和中压紫外线灯。
根据本发明的一个实施例，紫外线灯4所发射的紫外线的波长小于385nm。
根据本发明的一个实施例，箱体1采用金属钛材料制成。
根据本发明的一个实施例，光催化剂为二氧化钛粉末。
本发明的优点是：(1)为实现缓流水体水的深度消毒与灭藻，提供了一种可行的光催化氧化处理设备和循环水处理的技术方案；(2)以UV254作为考察UV/TiO2光催化氧化与单一UV反应相比的一类有机物去除指标，平均去除率约高出15％～20％，表现了UV/TiO2催化氧化极佳的技术性能；(3)水处理设备结构简单小巧，不需要大量的土建设施，降低工程投资；(4)水处理工艺为过流式流程，历时极短，效率高，管理方便；(5)实现缓流水体水的深度消毒与灭藻功能实现结构一体化；(6)不投加化学药剂，在水处理过程中不产生新的有害污染物及次生灾害。
附图说明
图1是本发明的消毒与灭藻设备的结构示意图；
图2是沿图1中的线A-A截取的截面图；
图3是沿图1中的线B-B截取的截面图。
附图标记说明
1箱体、2隔板、3石英套管、4紫外线灯管、5仪表盘、6配电盘、7防水密封环、8电子镇流器、9进水管、10出水管、11简易连接件、12箱体支架。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明公开了一种缓流水体水的深度消毒与灭藻设备，它包括箱体1、紫外线灯4、进水口9、出水口10、供电装置(未示出)以及光催化剂，箱体1坐落在箱体支架12上，箱体1采用金属钛板制成，进水口9和出水口10设置在箱体1的顶部，并且二者分隔开，紫外线灯4设置在箱体1的内部，光催化剂设置于箱体1的内壁上，供电装置与紫外线灯4电连接。
在本发明的一个优选实施例中，箱体1内还设有多个隔板2，隔板2也采用金属钛板制成，每一个隔板2都在一端留有过流空隙，过流空隙优选为5cm，隔板2的两侧也负载有光催化剂，隔板2将箱体1隔成廻形的水流通道，箱体1上还设有仪表盘5和配电盘6，仪表盘5位于箱体1的前侧，配电盘6位于箱体1的左侧，仪表盘5和配电盘6均采用简易连接件11与箱体1连接，以便于对仪表盘5和配电盘6进行检修，仪表盘5用于显示紫外线灯的启闭工况、设备的工作历时、箱体1内的紫外线强度，配电盘6内安装紫外线灯4的供电器件，内设14只电子镇流器8。
在本发明的一个优选实施例中，如图3所示，在紫外线灯4外部的石英套管3，石英套管3的透光率大于90％，石英套管一端封口，另一端密封，密封构造的防护等级为IP68，防止石英套管内有水渗入，维护套管内的紫外线灯的正常工作。
在本发明的一个优选实施例中，紫外线灯4包括低压紫外线灯和中压紫外线灯，低压紫外线灯中心波长2537nm，常用于水处理流量较小的情况；中压紫外线灯能发出多波段的紫外线，有利于提高紫外线灯管的利用率，满足大水处理流量的需求。紫外线灯4所发射的紫外线的波长优选地小于385nm。
在本发明的一个优选实施例中，箱体1外观为矩形，外形尺寸长x宽x高＝500mm x 950mm x 500mm，箱体内部用隔板2分成4个分区，箱体1的1、4分区的上部设有进水管9及出水管10，每个分区的宽度为120mm；箱体1及隔板2均采用钛板，箱体1内壁及隔板2两侧均负载二氧化钛粉末光催化层；紫外线灯可选取单只灯管的最大功率为320W，灯管的有效工作寿命10000—15000h，本实施例一个分区设低压的紫外线灯4只，4个分区共设16只，选取的单只紫外线灯的功率为40W，设备总额定功率640w；保护紫外线灯4的石英套管3的UVC透光率≥90％，套管开口一端的密封构造防护等级为IP68，防止石英套管内有水渗入，维护套管内的紫外线灯的正常工作；箱体1的进水管9及出水管10管径DN100，与紫外线灯4配套选用的电子镇流器8共16只。设备额定流量50m3/h，处理水一次通过设备的反应时间为17s，采用6次循环处理完成一个处理周期，历时102s。水处理过程，用改变原水在一个处理周期内的通过设备的循环次数控制处理深度。
本发明的水体深度消毒与灭藻设备在工作时，紫外线灯4所发射的紫外线能破坏和改变微生物的脱氧核糖核酸(DNA)，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，从而达到杀菌的目的，其中心波长为253.7nm。该波段的紫外线更易于被生物体的DNA吸收。另一方面，二氧化钛能在紫外光的照射下产生光生电子和光生空穴，光生空穴与吸附在二氧化钛表面的H2O生成具有极强氧化能力的氢氧自由基·OH，光生电子与O2生成超氧离子自由基·O-2，进一步生成·OH和H2O2等活性氧类，该光催化氧化能够降解有机物，首先·OH与有机物发生复杂的自由基链反应，使有机物变为小分子直至被氧化为水和二氧化碳，有机物原有的硫、磷及氮原子分别转化为SO4 -2、PO4 -3、NO3 -3等无机盐类。光催化氧化产生的氢氧自由基的氧化作用与单独的紫外线照射消毒相比，消毒能力更强更彻底，两者作用的同时存在，有叠加效果，其消毒和灭藻的能力更强。
在对本发明的具体实施例进行了详细的介绍的同时，还可以发现与本发明相关的本领域内相似的多种可替代设计和由权利要求限定的实施例。

Claims (10)

1.一种深度消毒与灭藻设备，其特征在于，包括：箱体(1)、紫外线灯(4)、进水口(9)、出水口(10)、供电装置以及光催化剂，其中：
所述进水口(9)和所述出水口(10)设置在所述箱体(1)的顶部，并且二者分隔开；
所述紫外线灯(4)设置在所述箱体(1)的内部；
所述光催化剂设置于所述箱体(1)的内壁上；
所述供电装置与所述紫外线灯(4)电连接。
2.根据权利要求1所述的深度消毒与灭藻设备，其特征在于，所述设备还包括设置于所述箱体(1)内的隔板(2)，所述隔板(2)由金属钛制成，所述隔板(2)将所述箱体(1)分成多个区，每一个所述隔板(2)都在一端留有过流空隙。
3.根据权利要求2所述的深度消毒与灭藻设备，其特征在于，所述过流空隙为5cm。
4.根据权利要求3所述的深度消毒与灭藻设备，其特征在于，所述隔板(2)的两侧负载有光催化剂。
5.根据权利要求1所述的深度消毒与灭藻设备，其特征在于，所述设备还包括密封套在所述紫外线灯(4)外部的石英套管(3)，所述石英套管(3)的透光率大于90％。
6.根据权利要求1所述的深度消毒与灭藻设备，其特征在于，所述设备还包括位于所述箱体(1)前侧的仪表盘显示设备和位于所述箱体(1)左侧的配电盘，所述仪表盘显示设备用于显示紫外线灯的启闭工况、设备的工作历时、所述箱体(1)内的紫外线强度。
7.根据权利要求1所述的深度消毒与灭藻设备，其特征在于，所述紫外线灯(4)包括低压紫外线灯和中压紫外线灯。
8.根据权利要求1所述的深度消毒与灭藻设备，其特征在于，所述紫外线灯(4)所发射的紫外线的波长小于385nm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的深度消毒与灭藻设备，其特征在于，所述箱体(1)采用金属钛材料制成。
10.根据权利要求1-8任一项所述的深度消毒与灭藻设备，其特征在于，所述光催化剂为二氧化钛粉末。
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