CN202924802U - 一种用于管道内水处理的杀菌灭藻装置及水循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种杀菌灭藻的装置，所述装置包括信号及能量发生器和至少部分安装在所述金属管道外围的能量耦合机构，所述信号及能量发生器与能量耦合机构之间通过传输线或传输信号相连，且所述信号及能量发生器发送的信号经由所述能量耦合机构向金属管道内的流体发送电磁波。本实用新型通过信号及能量发生器经由能量耦合机构向金属管道内的流体施加一定振幅和频率的交变电磁信号，能够有效地对工业循环水进行杀菌灭藻。本实用新型还具有结构简单、使用方便、成本较低、效果明显，适于大规模的工业化运用和普及。

Description

一种用于管道内水处理的杀菌灭藻装置及水循环系统

技术领域

本实用新型涉及一种杀菌灭藻装置及水处理设备，特别是涉及一种对工业循环用水和生活用水进行杀菌灭藻的装置及水循环系统。

背景技术

水中的菌藻（细菌和藻类）增殖极快，它们可以形成细菌或微生物膜，进而容易对设备造成污塞和腐蚀。细菌中黏液细菌和铁细菌容易生成黏液菌膜，某热电厂在一级除盐水箱中大量地孳生着此类菌膜，其增殖速度可达0.5mm/d，并极易使混合床污塞。铁细菌除其自身能够引起污塞外，还会腐蚀钢铁设备，在此过程中获取营养，并从亚铁离子氧化为高价铁离子的过程中获取热量（能量）。

能够产酸并引起设备腐蚀的细菌主要包括硫细菌与氮（硝）细菌。硫细菌中硫化细菌可以还原硫酸盐和把有机硫转化为硫化氢；反硫化细菌可把硫化物氧化为亚硫酸，进而氧化为硫酸。硝化细菌可使氨（胺）在亚硝酸细菌作用下氧化为亚硝酸，再进而在硝酸细菌作用下氧化为硝酸；与以上在好氧条件下的氧化作用相反的是厌氧菌的反硝化作用，硝酸盐还原细菌可将硝酸还原为亚硝酸，亚硝酸盐还原菌将亚硝酸盐还原为氨（胺）。藻类中主要是蓝藻、绿藻和硅藻，其主要颜色分别为蓝、绿、褐。藻类依靠光合作用吸取能量存活，它们可把水中的重碳酸盐或溶入水中的二氧化碳转化为醣并产生氧气。进一步加剧了设备的腐蚀和堵塞。

菌藻的尺寸约为0.5～2微米，有的可达10微米，如果不能将其可靠地滤除或杀灭，一旦进入设备，活体将会迅速地繁殖孳生，死亡后的遗骸及分解产物也会造成污塞。

工业环境现有杀菌灭藻的方式主要是向循环水投放杀菌剂和除藻剂等化学物质，其具有改变水的化学成分、排放压力大、费用高、持续时间短、不易操作等弊端。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种结构简单、使用方便、成本低廉、效果明显的用于管道内水处理的杀菌灭藻装置及水循环系统，本实用新型的杀菌灭藻装置能够有效地处理工业循环水中的有害菌类和藻类。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于管道内水处理的杀菌灭藻装置，所述装置包括信号及能量发生器和至少部分安装在管道外围的能量耦合机构，所述信号及能量发生器与所述能量耦合机构之间通过传输线或传输信号相连，且所述信号及能量发生器发送的信号经由所述能量耦合机构向所述管道内的流体耦合三角形电磁波。

优选地，在抑制金属管道腐蚀时，所述信号及能量发生器向所述能量耦合机构发送频率为80kHz~150kHz、振幅为100V~150V的交变三角形电磁波。

优选地，所述交变三角形电磁波的频率调整梯度为0.5～8kHz。

优选地，在单次的杀菌灭藻过程中，所述交变三角形电磁波的振幅为一恒定值。

优选地，所述能量耦合机构由磁传导材料制成。

优选地，所述能量耦合机构由锰锌系铁氧体制成。

优选地，所述杀菌灭藻装置还包括固定所述能量耦合机构的支架，所述能量耦合机构上缠有线圈。

本实用新型另一目的在于提供一种水循环系统，该水循环系统包括水箱、连接管道以及与所述水箱相连的循环泵，在所述水循环系统的连接管道外围还设有上述的杀菌灭藻装置，所述杀菌灭藻装置设置在通向所述水箱的管道外围。

基于上述技术方案，本实用新型的优点是：

本实用新型通过信号及能量发生器经由能量耦合机构向管道（尤其是金属管道）内的流体施加一定振幅和频率的交变三角形电磁波，通过该种交变三角形电磁波能够有效地对管道内的流体进行杀菌和/或灭藻。此外，本实用新型还具有结构简单、使用方便、成本较低、效果明显，适于大规模的工业化运用和普及等优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型针对抑制腐蚀施加的电磁信号波形示意图；

图3为本实用新型针对抑制结垢施加的电磁信号波形示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

参见图1，其中示出本实用新型一种用于管道内水处理的杀菌灭藻装置的优选实施例，所述装置包括信号及能量发生器1和至少部分安装在管道4外围的能量耦合机构5，该能量耦合机构5优选由磁传导材料制成，更具体地，在本实施例中，该能量耦合机构5由锰锌系铁氧体制成；需要说明的是，本实用新型管道内的流体并不仅限于水，还可以为石油等其他流体介质；其中，所述信号及能量发生器1与所述能量耦合机构5之间通过传输线2或传输信号相连，在本实施例中，信号及能量发生器1与能量耦合机构5之间通过传输线2相连接，当然，对于本领域技术人员而言，在需要的场合下，信号及能量发生器1与能量耦合机构5之间可以通过电信号等方式进行无线连接和传输；进一步，所述能量耦合机构5上缠有线圈并固定在杀菌灭藻装置的支架3上。并且所述信号及能量发生器1发送的信号经由所述能量耦合机构5向所述管道4内的流体耦合三角形电磁波，如图2所示。

参见图2，在抑制金属管道腐蚀时，所述信号及能量发生器1向所述能量耦合机构5发送频率为80kHz~150kHz、振幅为100V~150V的交变三角形电磁波。图2中的波形6为耦合进水中的交变三角形电磁波。优选地，在具体使用时，本实用新型所述的交变三角形电磁波的频率调整梯度为0.5～8kHz，例如，使用时每次的频率调整梯度为1kHz（如图2所示）或3kHz等。

更优选地，在单次的杀菌灭藻过程中，所述交变三角形电磁波的振幅为一恒定值，例如交变三角形电磁波的振幅为100V~150V中某一恒定值，如118V或135V等。

本实用新型具有极好的杀菌灭藻效果，特别适合于工业循环水的杀菌灭藻应用。

本实用新型的基本原理为：通过信号及能量发生器1和能量耦合机构5对流过管道中的水耦合高频的交变三角形电磁波，由于水是导电体，在该交变三角形电磁波的作用下，水中便相应地产生了交变电流，交变电流在三角波振荡的突变处达到最大，该电流进一步使水中产生了电解的效果，水在电解的情况下具有很强的杀菌灭藻作用，从而达到了杀菌灭藻的目的。

进一步，在杀菌灭藻时，主要对信号及能量发生器1发出的交变三角形电磁波的频率进行调整，此种结构主要用于水中细菌和藻类的比例。当主要以杀菌为目的时，将频率调整至140Khz或更高，当主要以灭藻为目的时，将频率调整至100Khz或更低。

需要说明的是，能量耦合机构5至少部分安装在所述管道4的外围，优选地，所述管道4为金属管道，在本实用新型中，所述的“外围”是指能量耦合机构5以一定的几何形状（例如三角形、矩形、多边形或其他现有的形状结构形式）设置在金属管道的管道壁外侧，金属管道壁的内侧通过水等流体介质。

本实用新型的另一目的在于提供一种水循环系统，本实用新型的水循环系统包括水箱10、连接管道以及与所述水箱10相连的循环泵20，在所述水循环系统的连接管道外围还设有上述的杀菌灭藻装置30，所述杀菌灭藻装置30设置在通向所述水箱10的管道外围，如图3所示。对于本领域技术人员不难理解，本实用新型的水循环系统中还可以设有现有技术中的各种水循环设备。

具体地，本实用新型的工作过程和技术效果为：

如图3所示，本实施例的水循环系统，主要包括水箱10、循环泵20、以及杀菌灭藻装置30。

通过对本实施例水循环系统下述实验方法，来检测本实用新型的技术效果：

（1）杀菌实验

1.1实验名称：动态循环流动实验

1.2配水方法：

活化：将冰箱保存的肉膏斜面上的细菌转接到新鲜肉膏斜面上，37℃条件下培育24小时。

菌悬液：收集活化菌种。将其配置在pH7.0磷酸盐缓冲溶液中使菌数固定，投入到500升经活性炭过滤的自来水中搅拌均匀，使菌悬液含菌总数大于5×10⁵个/mL。

1.3实验：信号及能量发生器1采用140kHz的频率，水循环24小时。

1.4结果：杀菌达到98%。

1.5结论：由此说明本实用新型具备较强的杀菌效果。

（2）灭藻实验

2.1实验名称：动态循环流动实验

2.2配水方法：

藻种富集培养：将藻种在培养液中培养后转接于自来水中，使水中含细胞总数1×10³个/mL左右。

2.3实验：采用145kHz的频率，水循环15天，期间打开水箱盖，用6000lx左右的日关灯对水面进行照射，每天照16小时关8小时。

2.4结果：灭藻率达到97%。

2.5结论：由此说明本实用新型具备较强的灭燥效果。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种用于管道内水处理的杀菌灭藻装置，其特征在于：所述装置包括信号及能量发生器（1）和至少部分安装在管道（4）外围的能量耦合机构（5），所述信号及能量发生器（1）与所述能量耦合机构（5）之间通过传输线（2）或传输信号相连，且所述信号及能量发生器（1）发送的信号经由所述能量耦合机构（5）向所述管道（4）内的流体耦合三角形电磁波。

2.根据权利要求1所述的杀菌灭藻装置，其特征在于：在抑制金属管道腐蚀时，所述信号及能量发生器（1）向所述能量耦合机构（5）发送频率为80kHz~150kHz、振幅为100V~150V的交变三角形电磁波。

3.根据权利要求2所述的杀菌灭藻装置，其特征在于：所述交变三角形电磁波的频率调整梯度为0.5～8kHz。

4.根据权利要求3所述的杀菌灭藻装置，其特征在于：在单次的杀菌灭藻过程中，所述交变三角形电磁波的振幅为一恒定值。

5.根据权利要求1所述的杀菌灭藻装置，其特征在于：所述能量耦合机构（5）由磁传导材料制成。

6.根据权利要求6所述的杀菌灭藻装置，其特征在于：所述能量耦合机构（5）由锰锌系铁氧体制成。

7.根据权利要求1所述的杀菌灭藻装置，其特征在于：所述杀菌灭藻装置还包括固定所述能量耦合机构（5）的支架（3），所述能量耦合机构（5）上缠有线圈。

8.一种水循环系统，其特征在于：包括水箱（10）、连接管道以及与所述水箱（10）相连的循环泵（20），在所述水循环系统的连接管道外围还设有上述任意一项权利要求所述的杀菌灭藻装置（30），所述杀菌灭藻装置（30）设置在通向所述水箱（10）的管道外围。

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