CN201264924Y - 适用于农村地区的饮用水膜-紫外线组合消毒反应器 - Google Patents

Abstract

一种饮用水消毒反应器，包括水箱、水泵、超滤膜过滤器、紫外线消毒器；水箱的出水口与水泵的进水口相连，水泵的出水口与超滤膜过滤器的进水口相连，超滤膜过滤器的出水口与紫外线消毒器的进水口相连。所述水箱的进水口设置于水箱的上端，所述水箱的出水口设置于水箱的下端。所述紫外线消毒器的进水口设置于紫外线消毒器的上端，所述紫外线消毒器的出水口设置于紫外线消毒器的下端。本实用新型将膜过滤与紫外线消毒两种技术有效的结合起来，具有杀菌广谱、高效的特点，工艺系统运行安全、维护和成本均较低的优点，并且实现了消毒过程中的无消毒副产物生成，尤其适用于农村地区小规模饮用水处理消毒。

Description

适用于农村地区的饮用水膜—紫外线组合消毒反应器

技术领域

本实用新型属环保领域，涉及一种饮用水消毒装置，尤其是一种采用超滤膜与紫外线组合的消毒设备。

背景技术

消毒是饮用水处理中的重要工艺环节，对于保障人体健康具有重要作用。在《全国农村饮水安全“十一五”规划》中，明确提要求所有新建供水工程全部要求消毒，因而这期间需要数十万套安全、高效的消毒设备，以保障农村地区饮用水的安全性。然而传统的氯消毒方法不适合于农村地区，其消毒效果也不尽如人意。

膜过滤技术是近70年来才发展起来的一项新技术，应用范围很广泛。作为一种消毒技术它也有较长的历史，早在第二次世界大战时，德国就利用膜过滤技术检测饮用水是否被细菌炸弹污染。膜过滤消毒主要利用水通过滤膜时，细菌和病毒等微生物颗粒在膜表面或内部被截留住而实现的。

膜过滤技术去除微生物的机理主要是通过机械筛分作用和吸附截留作用。在机械筛分截留中，多孔介质在微生物颗粒渗透时作为一层筛网，使比膜孔径大或与其相当的微生物颗粒被截留在膜表面，许多尺寸较大的微生物(大多数细菌、原生动物胞囊、寄生虫卵等)都主要通过这种作用去除的。例如大肠杆菌就主要是以这种机械筛分作用形成滤饼去除的。吸附截留作用是指当微生物颗粒穿过膜表面进入膜内部时，由于物理化学性能和静电引力的影响会使它们沉积在膜孔侧壁或膜内部基质上。许多尺寸较小的微生物(大部分病毒)都主要是通过这种作用去除的。例如脊髓灰质炎病毒就主要是以这种吸附截留作用去除的。

紫外线消毒是利用波长为253.7nm及其附近波长范围内的紫外光对微生物DNA的破坏，阻止蛋白质合成而使细菌不能繁殖。其作用使水中各种细菌、病毒、水藻以及其他病原体中的DNA组织结构受到光化学破坏，失去复制能力，而使细胞死亡。紫外线消毒具有高效广谱的特点，对多种病源微生物都有较好的作用效果。如当紫外强度为3×10⁴μW/cm²时，紫外线杀灭病毒及细菌约需0.1～1s的接触时间、杀灭霉菌孢子需1～8s、杀灭藻类需5～40s，而氯消毒则需30～60min的接触时间，臭氧消毒需15～30min。另外，紫外线消毒对隐孢子虫卵囊有特效消毒作用，并且不产生有毒有害副产物，具有其它消毒工艺所无法比拟的优势，克服了现有传统消毒技术的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、使用方便的饮用水消毒装置，可用于解决农村地区水处理技术落后、消毒设施不完善、饮用水的微生物安全性不能保障的问题，通过膜过滤与紫外线消毒技术相结合，有效保证农村地区饮用水微生物安全性。

本实用新型的上述技术问题主要是通过以下技术方案得以解决的：一种饮用水消毒反应器，包括水箱、水泵、超滤膜过滤器、紫外线消毒器；水箱的出水口与水泵的进水口相连，水泵的出水口与超滤膜过滤器的进水口相连，超滤膜过滤器的出水口与紫外线消毒器的进水口相连。

进一步，所述水箱的进水口设置于水箱的上端，所述水箱的出水口设置于水箱的下端。

所述水箱的上端还设置有溢流口，所述水箱的下端还设置有排空口。

所述超滤膜过滤器由超滤膜组件和壳体构成。

所述紫外线消毒器主要由进水口、出水口、紫外灯管、石英套管、外壳及电控设备构成。

所述紫外线消毒器的进水口设置于紫外线消毒器的上端，所述紫外线消毒器的出水口设置于紫外线消毒器的下端。

所述水泵为离心泵。

所述超滤膜为中空纤维内压膜组件，孔径范围为0.02-0.10μm。

紫外线灯管的功率和数量可根据反应器进水量的不同采用不同的设计参数，以保证反应器内的平均紫外线剂量至少为40mJ/com²。

使用时，待处理的水通过水箱上部进入，通过水泵将水箱中的水输送到超滤膜净化器，超滤膜出水进入紫外线消毒器中进行消毒。水箱中的水通过超滤膜净化器后，使水中的悬浮颗粒物、部分有机物及大多数细菌、原生动物胞囊、寄生虫卵、血吸虫、病毒、隐孢子虫卵囊得以去除；然后通过紫外消毒器进一步对超滤膜未截留的微生物进行灭活。

本实用新型将膜过滤与紫外线消毒两种技术有效的结合起来，充分发挥二者对水中有机物、颗粒物的去除特点及对微生物的灭活特点，对饮用水微生物安全性起到双重屏障作用。

本实用新型采用超滤膜和紫外线组合消毒反应器具有杀菌广谱、高效的特点，工艺系统运行安全、维护和成本均较低的优点，并且实现了消毒过程中的无害化。

再有，超滤膜可以去除有机物和大多数颗粒物，降低了紫外灯管的污染程度，提高紫外线消毒效果；而紫外线消毒可以起到多级屏障作用，有效灭活没有被超滤膜截留下来的微生物，保障饮用水的微生物安全性；另外，该反应器由于未添加任何化学药剂，不会产生任何有毒有害消毒副产物，尤其适用于农村地区小规模饮用水处理消毒。

附图说明

图1是本实用新型实施例的超滤膜—紫外线组合消毒反应器结构示意图。

图2是本实用新型的超滤膜过滤器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。

请参阅图1，图中箭头表示水的流向。

本实用新型膜-紫外线组合消毒设备，由水箱1、水泵2、超滤膜过滤器3、紫外线消毒器4组成；水由水箱1上部进入，通过水泵2将水箱中的水输送到超滤膜过滤器3，超滤膜出水进入紫外线消毒器4中。

水箱1上端设有进水口11和溢流口12，下端为出水口13和排空口14。

水泵2为离心泵，其进水口21接水箱出水口13，其出水口22接超滤膜过滤器3的进水口31相连，超滤膜过滤器的出水口32与紫外线消毒器4的进水口41相连。

超滤膜过滤器3，由超滤膜组件和壳体构成(图中未显示)，超滤膜为中空纤维内压膜组件，孔径范围为0.02-0.10μm。紫外线消毒器4由进水口41、出水口42及紫外灯管43、石英套管44、外壳45及电控设备46构成，请参阅图2。

使用时，需要处理的水首先进入水箱1中，经沉淀去除部分较大颗粒物质。通过水泵2输送到超滤膜过滤器3中，从底部进入，上部流出，通过超滤膜的机械筛分作用后，去除水中尺寸较大的微生物(大多数细菌、原生动物胞囊、寄生虫卵)，通过吸附截留作用将许多尺寸较小的微生物(大部分病毒)去除。超滤膜出水从上端流入紫外线消毒器4，从下端流出，这样保证了水中微生物能够均匀的接受紫外线的照射，未被超滤膜截留的微生物在紫外线的辐射下进一步被灭活。由于膜过滤对水中可以造成紫外灯管污染有机物及颗粒物的去除，提高了提高紫外线的消毒效果。该超滤膜-紫外线组合消毒反应器可使农村地区饮用水达到国家《生活饮用水卫生标准》中微生物指标要求即：大肠杆菌不得检出/100mL；细菌总数<100CFU/mL；贾第鞭毛虫<1个/10L；隐孢子虫<1个/10L。由于该消毒装置不需要投加化学药剂，因而不会产生消毒副产物。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种适用于农村地区的饮用水膜—紫外线组合消毒反应器，其特征在于：包括水箱、水泵、超滤膜过滤器、紫外线消毒器；水箱的出水口与水泵的进水口相连，水泵的出水口与超滤膜过滤器的进水口相连，超滤膜过滤器的出水口与紫外线消毒器的进水口相连。

2、如权利要求1所述的消毒反应器，其特征在于：所述水箱的进水口设置于水箱的上端，所述水箱的出水口设置于水箱的下端。

3、如权利要求1所述的消毒反应器，其特征在于：所述水箱的上端还设置有溢流口，所述水箱的下端还设置有排空口。

4、如权利要求1所述的消毒反应器，其特征在于：所述超滤膜过滤器由超滤膜组件和壳体构成。

5、如权利要求1所述的消毒反应器，其特征在于：所述紫外线消毒器由进水口、出水口、紫外灯管、石英套管、外壳及电控设备构成。

6、如权利要求1所述的消毒反应器，其特征在于：所述紫外线消毒器的进水口设置于紫外线消毒器的上端，所述紫外线消毒器的出水口设置于紫外线消毒器的下端。

7、如权利要求1所述的消毒反应器，其特征在于：所述水泵为离心泵。

8、如权利要求1或4所述的消毒反应器，其特征在于：所述超滤膜为中空纤维内压膜组件，孔径范围为0.02-0.10μm。

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