CN203613015U - 一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置 - Google Patents
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Abstract
一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置属于饮用水处理的技术领域；该装置包括气系统和水系统，所述的气系统包括由硅胶管依次连接的无油气泵，空气干燥装置，空气过滤装置和高强紫外-微臭氧反应器；所述的水系统包括由硅胶管依次连接的进水泵，高强紫外-微臭氧反应器和出水泵；高强紫外-微臭氧反应器中设置一灯体呈球形的高强度紫外灯；本实用新型具有结构简单、操作简便、占地面积小、效果可靠、效果高等优点，适合受藻毒素污染的水源水处理。
Description
技术领域
一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置属于饮用水处理的技术领域。
背景技术
蓝藻在水中的大量爆发形成水华，对水源水的生态、饮用、娱乐及审美价值都构成威胁，成为一个全球性的环境问题。藻毒素是一类有不同种蓝藻细胞产生的环聚肽类物质。在细胞破裂的情况下，大量的毒素释放到水体中，引起一系列的公共健康及环境问题。已有研究证实，有关发生过蓝藻水华的水源水的人和动物的中毒事件，藻毒素应负主要责任。家畜及野生动物饮用了含藻毒素的水后，会出现腹泻、乏力、厌食、呕吐、嗜睡、口眼分泌物增多等症状，甚至死亡。病理病变有肝脏肿大、充血或坏死，肠炎出血、肺水肿等。人在洗澡、游泳及其他水上休闲和运动时，皮肤接触含藻毒素水体可引起敏感部位(如眼睛)和皮肤过敏，少量喝入可引起急性肠胃炎；长期饮用则可能引发肝癌。饮用水中的藻毒素日益受到人们的广泛关注。1998年，世界卫生组织推荐饮用水中藻毒素-LR的暂行上限标准为1.0μg·L-1。
藻毒素结构较为稳定，自然降解过程十分缓慢。且藻毒素具有水溶性和耐热性，加热煮沸难于将毒素破坏去除，普通的水处理工艺，如混凝沉淀、过滤、加氯也不能将其完全去除。微囊藻毒素在紫外光下可以降解。目前检测到的2010年哈尔滨工业大学常晶硕士论文“紫外/臭氧去除水中微囊藻毒素的效能及氧化产物研究”，通过对比说明单纯紫外工艺不能使水质达标，而紫外/臭氧工艺（需额外添加臭氧）可以达到理想的处理效果。然而遗憾的是，并没有给出如何同时提高紫外线和臭氧浓度的技术方案。2004年河海大学朱光灿博士论文“饮用水中微囊藻毒素降解机理与去除技术研究”，采用了“紫外-微臭氧工艺”降解饮用水中的微囊藻毒素，但由于采用的是通过紫外辐射空气产生臭氧的技术方案，使臭氧浓度最高也仅为0.922mg/L，由于臭氧浓度低，HRT达90min时藻毒素浓度才趋于稳定，处理时间较长，效率较低。实用新型专利“一种饮用水中微囊藻毒素的去除净化方法”，申请号CN200910032479.6，采用臭氧发生器产生臭氧的技术方案，有效增加臭氧浓度，解决了臭氧浓度低造成处理时间长的问题。然而臭氧发生器具有投资大、运行费用高、安全操作要求高的技术缺点，更重要的是，该实用新型只注重提高臭氧的浓度，而完全忽视了紫外线对于去除微囊藻毒素的重要作用。
综上所述，现有技术中，有的技术方案只考虑到了紫外线或臭氧中的一种技术方案对消除水体中藻毒素作用，而忽略另一种；有的技术方案虽然考虑到紫外线与臭氧共同作用时会增加消除水体中藻毒素的效果，但是仍具有紫外强度低、臭氧浓度低造成处理时间过长的缺点。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种消除水体中藻毒素的装置，该装置结构简单、效果可靠、操作方便。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置，包括气系统和水系统，所述的气系统包括由硅胶管依次连接的无油气泵，空气干燥装置，空气过滤装置和高强紫外-微臭氧反应器；所述的水系统包括由硅胶管依次连接的进水泵，高强紫外-微臭氧反应器和出水泵；所述的高强紫外-微臭氧反应器同时属于气系统和水系统；高强紫外-微臭氧反应器中设置一灯体呈球形的高强度紫外灯，所述的高强度紫外灯在距离发光点10cm处的光强为13~20mW·cm-2。
上述的一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置，所述的空气干燥装置中装有变色硅胶。
上述的一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置，所述的空气过滤装置中装有玻璃纤维。
由于本实用新型采用了光强为13~20mW·cm-2的高强紫外灯，因此直接提高紫外线强度，进而提高了紫外线消除水体中藻毒素的效果；同时采用高强紫外灯照射产生臭氧的技术方案，同时增加了臭氧的浓度，又提高了臭氧消除水体中藻毒素的效果；紫外线强度的提高和臭氧浓度的增加使本实用新型同现有技术相比，处理时间从90min缩短至5min，效率有非常明显的提升；同时这个技术方案摒弃了臭氧发生器，具有结构简单、操作方便、占地面积小的优点。
附图说明
图1是本实用新型紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置结构示意图。
图中：1无油气泵、2空气干燥装置、3空气过滤装置、4进水泵、5高强紫外-微臭氧反应器、6出水泵、7气系统、8水系统。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型具体实施方式作进一步详细描述。
具体实施例一
本实施例所处理的水体为实验室配制的含0.5μg l-1藻毒素的河流、湖泊等水体。
本实施例的一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置，其特征在于包括气系统7和水系统8，所述的气系统7包括由硅胶管依次连接的无油气泵1，空气干燥装置2，空气过滤装置3和高强紫外-微臭氧反应器5；所述的水系统8包括由硅胶管依次连接的进水泵4，高强紫外-微臭氧反应器5和出水泵6；所述的高强紫外-微臭氧反应器5同时属于气系统7和水系统8；高强紫外-微臭氧反应器5中设置一灯体呈球形的高强度紫外灯，所述的高强度紫外灯在距离发光点10cm处的光强为16mW·cm-2。
所述的空气干燥装置2中装有变色硅胶。
所述的空气过滤装置3中装有玻璃纤维。
本实施例的一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的方法，包括以下步骤：
步骤a、空气经无油气泵1，通入装有变色硅胶的空气干燥装置2进行干燥；
步骤b、经空气干燥装置2干燥后的空气通入装有玻璃纤维的空气过滤装置3，以去除细小硅胶碎粒；
步骤c、将经过空气过滤装置3处理后的空气通入高强紫外-微臭氧反应器5，在254nm紫外辐射作用下产生臭氧；
步骤d、将待处理水样由进水泵4通入高强紫外-微臭氧反应器5，水样在高强紫外-微臭氧反应器5中同时受到紫外辐射和臭氧的协同处理；
步骤e、经高强紫外-微臭氧反应器5处理后的水体经出水泵6排出。
本实施例出水中未检出微囊藻毒素，本实施例采用紫外灯光强为16mW·cm-2，适用于受藻毒素中度污染水体，既能保障出水水质，又可节约部分能量。
具体实施例二
本实施例为采用自来水配制的水样中藻毒素的去除方法实施例。
本实施例所处理的水体为实验室配制的含0.01μg l-1藻毒素的自来水配制水样。
本实施例的一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置，其特征在于包括气系统7和水系统8，所述的气系统7包括由硅胶管依次连接的无油气泵1，空气干燥装置2，空气过滤装置3和高强紫外-微臭氧反应器5；所述的水系统8包括由硅胶管依次连接的进水泵4，高强紫外-微臭氧反应器5和出水泵6；所述的高强紫外-微臭氧反应器5同时属于气系统7和水系统8；高强紫外-微臭氧反应器5中设置一灯体呈球形的高强度紫外灯，所述的高强度紫外灯在距离发光点10cm处的光强为13mW·cm-2。
本实施例的一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的方法，与具体实施例一相同，包括以下步骤：
步骤a、空气经无油气泵1，通入装有变色硅胶的空气干燥装置2进行干燥；
步骤b、经空气干燥装置2干燥后的空气通入装有玻璃纤维的空气过滤装置3，以去除细小硅胶碎粒；
步骤c、将经过空气过滤装置3处理后的空气通入高强紫外-微臭氧反应器5，在254nm紫外辐射作用下产生臭氧；
步骤d、将待处理水样由进水泵4通入高强紫外-微臭氧反应器5，水样在高强紫外-微臭氧反应器5中同时受到紫外辐射和臭氧的协同处理；
步骤e、经高强紫外-微臭氧反应器5处理后的水体经出水泵6排出。
本实施例出水中未检出微囊藻毒素，本实施例采用紫外灯光强为13mW·cm-2，适用于受藻毒素低度污染水体，保障出水水质不含藻毒素的同时，紫外辐射与微臭氧的协同作用可起到有效降解水中其他污染物质、消毒灭菌的效果。采用紫外灯光强为13mW·cm-2，可以不牺牲处理效率与处理效果的前提下，节省能源，避免浪费。
具体实施例三
本实施例为采用发生水华的湖泊中藻毒素的去除方法实施例。
本实施例的一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置，其特征在于包括气系统7和水系统8，所述的气系统7包括由硅胶管依次连接的无油气泵1，空气干燥装置2，空气过滤装置3和高强紫外-微臭氧反应器5；所述的水系统8包括由硅胶管依次连接的进水泵4，高强紫外-微臭氧反应器5和出水泵6；所述的高强紫外-微臭氧反应器5同时属于气系统7和水系统8；高强紫外-微臭氧反应器5中设置一灯体呈球形的高强度紫外灯，所述的高强度紫外灯在距离发光点10cm处的光强为20mW·cm-2。
本实施例的一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的方法，与具体实施例一相同，包括以下步骤：
步骤a、空气经无油气泵1，通入装有变色硅胶的空气干燥装置2进行干燥；
步骤b、经空气干燥装置2干燥后的空气通入装有玻璃纤维的空气过滤装置3，以去除细小硅胶碎粒；
步骤c、将经过空气过滤装置3处理后的空气通入高强紫外-微臭氧反应器5，在254nm紫外辐射作用下产生臭氧；
步骤d、将待处理水样由进水泵4通入高强紫外-微臭氧反应器5，水样在高强紫外-微臭氧反应器5中同时受到紫外辐射和臭氧的协同处理；
步骤e、经高强紫外-微臭氧反应器5处理后的水体经出水泵6排出。
本实施例出水中未检出微囊藻毒素，本实施例采用紫外灯光强为20mW·cm-2，应用于受藻毒素高度污染水体时具有去除彻底、效率高的有益效果，保障由于水华而发生藻毒素污染的饮用水水源的安全。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下作出的结构变化或方法改进，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置，其特征在于包括气系统（7）和水系统（8），所述的气系统（7）包括由硅胶管依次连接的无油气泵（1），空气干燥装置（2），空气过滤装置（3）和高强紫外-微臭氧反应器（5）；所述的水系统（8）包括由硅胶管依次连接的进水泵（4），高强紫外-微臭氧反应器（5）和出水泵（6）；所述的高强紫外-微臭氧反应器（5）同时属于气系统（7）和水系统（8）；高强紫外-微臭氧反应器（5）中设置一灯体呈球形的高强度紫外灯，所述的高强度紫外灯在距离发光点10cm处的光强为13~20mW·cm-2。
2.根据权利要求1所述的一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置，其特征在于所述的空气干燥装置（2）中装有变色硅胶。
3.根据权利要求1所述的一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置，其特征在于所述的空气过滤装置（3）中装有玻璃纤维。
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| CN201320634241.2U CN203613015U (zh) | 2013-10-15 | 2013-10-15 | 一种紫外光-微臭氧工艺消除水体中藻毒素的装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107459189A (zh) * | 2017-09-15 | 2017-12-12 | 刘国庆 | 供水管网终端水质处理系统 |
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2013
- 2013-10-15 CN CN201320634241.2U patent/CN203613015U/zh not_active Expired - Fee Related
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