CN1086496A - 水质杀菌处理系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用添加杀菌剂对水进行杀菌消毒 的水质杀菌处理系统及其操作方法。主要特点是，对 于使用过之水回收处理再用时，用配有银离子注入装 置和二氧化氯注入装置的处理系统，先适时添加银离 子，再加入二氧化氯，会使水质杀菌消毒效果更佳，并 具有持续的杀菌能力，故对水的使用更有保障；另外， 因所添加之银离子及二氧化氯之用量较省，有利于节 省使用成本。

Description

本发明涉及水处理，是一种用添加杀菌剂对水进行杀菌消毒处理的处理系统及处理方法。

水系人类生活之基础，当前世界广泛缺水，因此，保护水源，节约用水是人皆有责的大事。现有游泳池、工业用水及包装饮用水是用水大户，特别是游泳池、工业用水户，若一次用毕即排，浪费极大，如能回收利用，将大量节约用水。要回收用水，必须要做好清洁消毒工作，否则将引起不堪设想的后果。目前，对游泳池用过之水的处理系统及操作方法是经过过滤装置、添加消毒物质的消毒装置杀菌消毒后再回用，具体说，把游泳池用过之水抽引出并使之通过过滤装置，使污水中所存在的杂质分离，经过滤的再生水流至暂贮水槽，对贮于此暂贮水槽的水再添加氯气或次氯酸钠进行杀菌消毒，最后把此暂贮水槽的清洁水输送回游泳池。如此反复循环，以保证游泳池水的清洁度，降低泳者感染疾病的机率。如此所述的过滤、消毒流程，似乎对病媒之消除可以达到良好的效果，但在实践中因添加的杀菌消毒剂-氯气或次氯酸钠存在着一些缺点，使消毒工作量大，成本高，且存在消毒不彻底或效果保持不长久等。如，由于氯气或次氯酸钠系为剧毒之气体，所以，添加量过高容易对泳者产生影响身体健康的伤害，如过低则对水质之杀菌能力降低，因此，这类消毒物质的添加必须严格掌握限量，但因需消毒的水质情况变化大，不作精确测量及配比计算时，一般难以掌握做到精确添加;同时，这两种消毒物质经过太阳光照射或高温辐射容易蒸发散失，或是随风飘逝，因此在水中的杀菌持续性较差，为能保持持续杀菌能力，必须经常不断地补充，则引起消毒成本上升。又如，为节约用水量较大的工业用水，一般都采取循环水系统，在循环中为防止水质中细菌类繁殖污染，也必须对循环水进行杀菌消毒，其使用的杀菌物质也同样用氯气或次氯酸钠，具体流程是，使冷却塔中的回收冷却水用管道输送至给水池中，随之向给水池添加氯气或次氯酸钠（或适时地向给水池补充事前已添加氯气或次氯酸钠的清洁水），继而把水池中的水以管道输送至工业流程中的工作区进行热交换，以冷却工作区，最后又被送入冷却塔，如此周而复始。在这样的循环系统中，因使用的杀菌物质也是气体，它们会因受高温或风力影响而很快消失，杀菌效果及持续性较差，造成冷却水塔下方会滋生青苔，进而青苔又跟随流动水流入管道内并阻塞管道，造成水流流动效果降低，使整体之冷却效果变差，很容易造成安全上的顾虑及增加维护费用。又如，目前在水量消毫量较大的包装饮用水的处理系统中，也同样使用氯气或次氯酸钠。在制造包装饮用水的流程中，一般是先用氯气或次氯酸钠对水源进行杀菌消毒，后进行净化、软化、精化处理，则在杀菌消毒过程中所添加之杀菌物质会被后道工序中的过滤装置的滤水过程所吸收，使灌装之无菌水已不再具有杀菌能力，而瓶盖、瓶子及容器等之杀菌消毒不彻底时，就容易再滋生细菌。所以，目前一般对包装应用水检测时常会发现含菌量过高现象。综上所述，目前对游泳池水、工业冷却水、包装饮用水等水的杀菌处理系统及方法是有一定效果的，但因添加的氯气等杀菌物质不理想，致使水处理中的杀菌效果不佳，费用偏大。

本发明人长期从事水质改良等方面工作，对水的杀菌消毒处理经多年悉心研究、试验，取得了较为满意的效果。

本发明的目的在于提供一种水质杀菌处理系统及操作方法，使能达到杀菌消毒效果好，持续时间长，且降低使用成本。

达到上述目的的本发明方案是：在包括用以贮置使用水的容水槽、过滤需处理水而成为再生水的过滤装置和一用以暂贮此再生水的暂贮水槽系统中增设了一可向暂贮水槽中再生水添加银离子而进行杀菌消毒的电解式银离子注入装置，一可向从暂贮水槽流出的水流中添加二氧化氯以杀菌消毒的电解槽式二氧化氯注入装置。

根据需处理水的水质条件及不同使用情况，上述处理系统中可只用一可向暂贮水槽中再生水添加银离子而进行杀菌消毒的电解槽式银离子注入装置或一可向从暂贮水槽流出的水流中添加二氧化氯以杀菌消毒的电解槽式二氧化氯注入装置。如果有些需处理水特别污染，细菌种类复杂，则本处理系统中还可在二氧化氯杀菌消毒后再加一道杀菌消毒装置，即可于贮置使用水的容水槽与二氧化氯注入装置之间加设一臭氧消毒装置。

为能精确地添加上述消毒物质和减少操作劳动量，可在本处理系统中于贮置使用水的容水槽与过滤装置之间加设一全自动水质监测装置，以自动控制消毒物质的添加操作。

本处理系统中的消毒物质注入装置的设置次序、设置种类也不是不可改变的，根据不同的水质或使用要求，银离子注入装置与臭氧消毒装置的空间位置可以互换设置，或者，二氧化氯注入装置与臭氧消毒装置可择一设置。

上述水质杀菌消毒处理系统的操作方法是，把需处理水抽引进过滤装置，经其过滤后成为再生水，此再生水流入暂贮水槽，接着用银离子注入装置向再生水暂贮水槽中定量地添加0.05PPM以下的银离子，和（或）用二氧化氯注入装置向从暂贮水槽中流出的水流中定量地添加1.5PPM以下的二氧化氯。最后使已经杀菌消毒的水流入使用水容水槽中。

本处理方法中所用的银离子注入装置是一种电解槽式装置，把纯度为99%的银棒作为阳极，而把铜棒作阴极，使再生水（或者新水源）通过此两极间。根据需处理水的水量及导电率调整直流电的电流的大小（一般取20mA-40mA）及时间长短，使阳极电解出银离子，并使水中银离子含量浓度达到0.03-0.05PPM之间，即完成向需处理水中添加银离子进行杀菌消毒的效果。该电解槽可由全自动水质监测装置监控运行。

本处理方法中所用的二氧化氯注入装置也是一种电解槽式装置，把亚氯酸钠与盐酸进行电解，以产生二氧化氯。把它添加入需杀菌消毒的水中。使之含量达到1-1.5PPM即完成向需杀菌水中添加二氧化氯进行杀菌消毒的效果，二氧化氯的添加量是根据需杀菌水的水量及二氧化氯的消耗量，以调整电解槽的电流大小及时间长短来控制。该电解槽同样可由全自动水质监测装置监于运行。

本发明的突出效果在于银离子以离子状态存在于水中，它具有非活性化抑制细菌滋长之功效，杀菌效果好，例如，在趋近于中性的酸液中加入0.03PPM银离子，可使大肠菌于86小时后非活性化达99.9%。并且银离子能长期存在于水中，则显然具有持续的杀菌能力。就二氧化氯而言，它能氧化细菌及藻类之胺基酸，使蛋白质无法再结合，从而达到杀菌之目的，其杀菌效果在90%以上，杀菌时间为30秒-15分钟。此外，由上方案见，本处理方法中所需的银离子和二氧化氯用量甚微，根据试验测算，每处理1000公升水所需银之费用为0.096元，所需二氧化氯之费用为0.33元，而用氯气来处理1000公升水时，需0.60元，而且用氯气时每一循环或两个小时必须再添加1/3-1/5之剂量，故长期处理水时，用本发明系统就能大量降低使用成本。再者，在本方法中银离子添加量（0.05PPM）和二氧化氯的添加量（1.5PPM以下）均在不影响人体健康的标准以下，而且，在水中的银离子以离子形态存在，二氧化氯以分子形态存在，两者不会结合，当然也不会有沉淀物产生，故可安全地用于饮用水的杀菌消毒，也不会出现因需处理沉淀物而增加成本的现象。

以下结合实施例对本发明作进一步描述：

附图说明：

图1为本发明在处理游泳池水时的处理系统示意图。

图2为本发明在处理工业用冷却水时的处理系统示意图。

图3为本发明在处理包装饮用水时的处理系统示意图。

图4为本发明在处理风景区湖水时的处理系统示意图。

实施例1，对游泳池水的杀菌消毒处理系统

由图1见，处理游泳池水时，其处理系统包括全自动水质监测装置2、过滤装置3、再生水暂贮水槽4、银离子注入装置6和臭氧消毒装置7。在本实施例中，水质监测装置2设置在过滤装置3之前方，再生水暂贮水槽4设置在过滤装置3之后方，电解槽式银离子注入装置5可往暂贮水槽4中注入银离子。在本实施例中，其注入银离子的方法是，使新水源8中的清洁水通入银离子注入装置5中，并使该水流通过在电解过程中的用银棒制的正极和用铜棒制的负极之间隙，则从银棒中电解出的银离子即被添加入这新水源水流中，在本实施例中控制添加入的银离子浓度为0.05PPM，该水流流入暂贮水槽4后，带有银离子的水流与其中的再生水混合，则银离子也被掺合入再生水中，对再生水水质进行杀菌消毒;继而，含有银离子的再生水从暂贮水槽4中流出后又进入二氧化氯注入装置6而被添加入1.5PPM的二氧化氯，对补充有清洁水和银离子的再生水进一步杀菌消毒;最后，在已经由银离子和二氧化氯杀菌消毒的再生水流入游泳池1前再用臭氧消毒装置7作消毒。

本实施例中，主要杀菌消毒物质是银离子和二氧化氯，其中二氧化氯仍有随风飘逝及高温蒸发的可能，但银离子在水中不会被蒸发或飘逝，并且两者各有作用，特点又互相补充，故能发挥综合的杀菌能力。本实施例中采用全自动水质监测装置2后，能根据水质情况自动操作银离子及二氧化氯的添加，达到既节省材料、人工，又能彻底消毒的目的。

实施例2，工业用冷却水的处理系统。

由图2见，本实施例的处理系统包括水池10、热交换系统11、臭氧消毒装置7、银离子注入装置5、管道12和二氧化氯注入装置6。具体流程为：由冷却塔9回收工业用冷却水，并在此塔内获得冷却，已冷却的水输送入补充水池10中，对水池中的水用银离子注入装置5及臭氧消毒装置7添加入银离子和臭氧进行杀菌消毒。具体做法是使清洁水流流经银离子注入装置5以添加银离子，带有银离子的水流经臭氧装置7用臭氧消毒后流入水池10，则流入水池10的补充水以其中的银离子及尚存的臭氧对水池10中的原有水进行杀菌消毒，此时控制水池10中的银离子浓度达到0.03PPM;继而把水池10中经杀菌消毒过的水引入热交换系统11，经热交换而温度升高的冷却水通过管道12先后流入二氧化氯注入装置6和臭氧消毒装置7，再一次被添加入二氧化氯和臭氧作杀菌消毒处理，以确保水质的高质量;经多次杀菌消毒的冷却水最后回流入冷却塔9。如此依上述之循环过程循环，可使冷却塔9中免于青苔生长，进而防止青苔堵塞管道，造成冷却水循环不良而影响冷却效果。

实施例3，包装饮用水处理系统。

由图3见，本实施例的水质杀菌消毒处理系统包括银离子注入装置5、前处理装置13、二氧化氯注入装置6和臭氧消毒装置7。该系统中，首先用银离子注入装置5向水源水流添加银离子，然后把含有银离子的水流输入到前处理装置13中作饮用水的前期处理，接着用二氧化氯注入装置6和臭氧消毒装置7向经前期处理的饮用水添加二氧化氯和臭氧进行杀菌消毒，最后把此饮用水输送到灌装流水线14上装灌。利用上述处理系统杀菌消毒处理的饮水，藉银离子及二氧化氯之消毒，具有较佳的持久性，以及添加物用量节省和杀菌效果好等特性，能避免贮存时限较长而导致细菌滋生的问题。

实施例4，风景点湖水处理系统。

现有不少风景点为防止湖水中青苔、细菌繁生，特设计成小循环式流动。但这只能局限于一个小范围内，并且，单纯地使湖水循环，尚不足以抵御（包括人为）给予的多种污染，故把风景点的湖水作杀菌消毒处理也是必要的。由图4见，本实施例的水质处理系统与游泳池水处理系统相似，包括过滤装置3、暂贮水槽4、银离子注入装置5、二氧化氯注入装置6、臭氧消毒装置7及全自动水质监测装置2。具体流程如下：需处理的湖水15经过全自动水质监测装置2的监测后流入过滤装置3过滤，以滤去水中的杂质，然后流入贮水槽4中，并适时提供补充水至一定水位，当需添加杀菌消毒物质时，可先添加银离子，进而添加二氧化氯，最后可经臭氧消毒装置7再一次对水质确实杀菌消毒，回流至风景点的湖中。如此持续循环即可达到整体之杀菌消毒。由于在本发明处理系统中添加的杀菌消毒物质可持续于风景点的湖水中，所以可较久地抑止可能滋生的细菌、青苔，并且所需费用较少。

通常，银离子及二氧化氯可同时都用，亦可视状况只重点选用一种，如对游泳池水的处理，可同时兼用银离子和二氧化氯杀菌，但对风景点的湖水的处理，则可以银离子为主，对工业用冷却水的处理，可不用二氧化氯，因为使用气体时可能会被冷却塔底部所送的风蒸发或飘散掉;对包装饮用水，则可以二氧化氯为主。

Claims (7)

1、一种水质杀菌处理系统，包括用以贮置使用水的容水槽、过滤需处理水而成为再生水的过滤装置和一用以暂贮再生水的暂贮水槽，其特征在于：还包括一可向暂贮水槽中再生水添加银离子而进行杀菌消毒的电解槽式银离子注入装置5，一可向从暂贮水槽流出的水中添加二氧化氯以杀菌消毒的电解槽式二氧化氯注入装置6。

2、根据权利要求1所述处理系统，其特征是可只包括一可向暂贮水槽中再生水添加银离子而进行杀菌消毒的电解式银离子注入装置5，或一可向从贮水槽流出的水流中添加二氧化氯以杀菌消毒的电解槽式二氧化氯注入装置6。

3、根据权利要求1所述处理系统，其特征是还可于贮置使用水的容水槽与二氧化氯注入装置之间加设一臭氧消毒装置7。

4、根据权利要求1所述处理系统，其特征是还可于贮置使用水的容水槽与过滤装置之间加设一全自动水质监测装置。

5、根据权利要求3所述处理系统，其特征是银离子注入装置5与臭氧消毒装置7的空间位置可以互换设置。

6、根据权利要求3所述处理系统，其特征是二氧化氯注入装置6与臭氧消毒装置7可择一设置。

7、一种如权利要求1所述处理系统的操作方法，其特征在于用银离子注入装置向再生水暂贮水槽中定量地添加0.05PPM以下的银离子，和（或）用二氧化氯注入装置向从暂贮水槽中流出的水流中定量地添加1.5PPM以下的二氧化氯。

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