CN218115213U - 复合式水消毒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合式水消毒装置，包括磁力消毒机构、紫外消毒机构和水电场消毒机构，所述的磁力消毒机构、紫外消毒机构和水电场消毒机构通过管道串联在一起，所述的水电场消毒机构包括绝缘壳体、若干个正电极板和负电极板，所述的正电极板和负电极板交错固定在绝缘壳体，所述的正电极板和负电极板上包覆有绝缘材料，所述的正电极板连接电源的正极，所述的负电极板连接电源的负极。本实用新型结构简单，将磁力消毒机构、紫外消毒机构和水电场消毒机构联合使用，可以起到优势互补，提高消毒效果的作用，而且都属于物理消毒，能耗低，无二次污染，属于绿色环保消毒技术。

Description

复合式水消毒装置

技术领域

本实用新型涉及一种复合式水消毒装置，属于水处理设备。

背景技术

目前，在我国大部分养殖企业用水主要来自地下井水，但是水源可能受到地下污染物、地表污物、降雨等的影响很容易滋生各类细菌病毒或红虫、水藻等微生物，使饮用水的水质无法达到国家标准。饮用水中常存在大量的细菌和病毒，特别是受到污染的情况下，饮水常常是畜禽呼吸道和消化道疾病最主要传播途径。为了杜绝经水传播疾病的发生和流行，保证畜禽的健康，养殖场可以将水经消毒处理后再让畜禽饮用，养殖场饮用水消毒对于养殖业来说是个不可忽视的一个关键的步骤。

目前，广泛使用的水消毒技术包括：氯化消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、超声波消毒等。氯化消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒。氯化消毒、二氧化氯消毒等属于化学消毒，会产生醛类、亚氯酸盐、微量卤化物和氯酸盐等有毒副产物。相比氯化消毒，臭氧和紫外杀菌是目前研究比较多的水消毒技术，两者在实际中的应用也比较多。臭氧及紫外杀菌技术对水体均可达到完全杀菌的效果，但两者均受水质的影响较大。尤其是紫外杀菌存在以下问题：(1)无持续杀菌能力。经紫外线消毒后的水如果遇到新的污染源，会被再次污染。(2)紫外灯套管容易结垢。灯套管结垢后，紫外光的透出率和杀菌效果均会减低，因此需要对套管进行定期的清洗以及采取表面降温措施来防止管垢的形成。(3)细菌的复活现象。一些被紫外线照射失活的病毒、细菌可在光的协助下，修复自身被破坏的组织，达到复活目的；还有一些细菌可能存在暗复活现象，即无需光照，亦可复活。(4)紫外杀菌与光照距离有关，对于距离管道远的地方消毒效果不好。

实用新型内容

本实用新型提供了一种复合式水消毒装置，解决了现有养殖场水消毒的效果不好，尤其是紫外消毒存在的易结垢、消毒后的细菌具有复活现象以及消毒不均匀等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种复合式水消毒装置，包括磁力消毒机构、紫外消毒机构和水电场消毒机构，所述的磁力消毒机构、紫外消毒机构和水电场消毒机构通过管道串联在一起，所述的水电场消毒机构包括绝缘壳体、若干个正电极板和负电极板，所述的正电极板和负电极板交错固定在绝缘壳体，所述的正电极板和负电极板上包覆有绝缘材料，所述的正电极板连接电源的正极，所述的负电极板连接电源的负极。

进一步，优选地：所述的紫外消毒机构包括圆形壳体和紫外灯，所述的紫外灯设置在圆形壳体内部。

进一步，优选地：所述的电源为直流电源或脉冲电源。

进一步，优选地：所述的水电场消毒机构设置所述的紫外消毒机构内部，所述的水电场消毒机构包括一组或多组交错固定在绝缘壳体上的正电极板和负电极板。

进一步，优选地：所述的正电极板和负电极板的高度小于所述紫外灯到绝缘壳体之间的距离。

进一步，优选地：所述的紫外消毒机构外壁设置有石英玻璃管。

进一步，优选地：所述的磁力消毒机构包括水箱，所述水箱的设置有脉冲磁场发生器。

进一步，优选地：所述的复合式水消毒装置的进水端设置有过滤机构。

进一步，优选地：所述的复合式水消毒装置的进水端设置有过滤机构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用磁力消毒机构、紫外消毒机构和水电场消毒机构的组合。

脉冲磁场灭菌阻垢原理：水体中的微生物和藻类会处于电磁场的作用下，菌类、藻类的生物的细胞必将在高频振动的过程中受到过强的刺激而造成细胞损伤或死亡，故而使其无法在水中继续生存、繁衍，从而达到杀菌、杀藻的目的。同时水分子结构的变化也会对微生物细胞产生影响。由于天然水体中含有一定数量的缔合粒子，当电磁场作用于这些缔合粒子时，也会对水生微生物细胞中的原生质产生剧烈振荡作用，这种剧烈振荡作用会如分解缔合粒子一般对藻类生物大分子产生影响，使微生物细胞无法正常代谢，也能达到杀灭菌藻的效果。

同时水分子作为偶极子，在脉冲电磁场中会被不断反复极化从而产生扭曲、变形、反转、振动等现象，并且水分子与外加电磁场共振能使分子间运动加强，从而使原来缔合形成的各种状态的大分子团解离成单个水分子，最后形成稳定于该环境的双水分子结构，这一过程增加了水分子的活性，也改变了水分子与其它粒子间的结合状态，使晶体析出的时间可以延后，并多以细小的颗粒的形式析出，从而不易结成较坚硬的水垢。

紫外消毒机构发出的紫外线极易被微生物所吸收，从而破坏微生物内部的遗传物质导致微生物自身不能复制，使得细菌或者病毒被杀死，但是对水质要求高，水质包括色度、浊度、微生物浓度和可溶性有机物含量等，水中的悬浮物和水质的颜色可以吸收、分散紫外光，影响紫外线作用。本实用新型的水电场消毒机构使用直流电源或脉冲电源对正、负两极充电，在上面保持足够的电荷密度。水在与正、负极接触的界面上形成与正、负极电荷相反的荷电层，该荷电层内的钾、钠、氯等保持细胞膜渗透压平衡的离子浓度与主体水不同，如正极板附近带负电的荷电层中，几乎不存在钾、钠等对维持细胞膜内外渗透压和生命活动所必需的极为重要的正离子，而氯等阴离子浓度高，当水中细菌等微生物进入荷电层后，细胞生命活动所需各种营养物质在细胞膜外水中的化学位发生很大变化，导致细胞不能正常与外界环境进行物质交换，正常的新陈代谢活动受到干扰，导致死亡或生长繁殖受到抑制，由此达到消毒效果。同时水电场消毒机构具有除垢作用。

采用上述三种组合，可以有效地解决紫外线杀菌的问题，首先脉冲磁场具有灭菌、杀藻和阻垢的作用，可以除去部分细菌和藻类，可以解决紫外杀菌对藻类的效果不好的问题，同时具有阻垢作用，可以有效地降低结构水中杂质对紫外灯的结构，污染，有效提高紫外灯的使用寿命；其次紫外消毒机构作为主要灭菌机构，将大部分灭除；最后水电场消毒机构进行最后的灭菌处理，有效地提高消毒效果，并且有效的降低细菌离开紫外线区后的复活现象；最后水电场消毒机构没有电流通过水体，整个消毒装置的能耗只有电源自身的一点能耗和极微弱的漏电，能耗低，是一种绿色环保消毒技术。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的另一个实施例的结构示意图；

图3为图2的A-A向结构示意图；

图4为本实用新型的紫外消毒机构的一个示意图；

图5为本实用新型的紫外消毒机构的另一个示意图；

图中，1为水箱，2为脉冲磁场发生器，3为圆形壳体，4为紫外灯，5为电源，6为绝缘壳体，7为正电极板，8为负电极板，9为绝缘材料，10为磁铁，11为过滤机构，12为石英玻璃管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本一部分实施例，而不是全部的实施例。基于中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种复合式水消毒装置，包括磁力消毒机构、紫外消毒机构和水电场消毒机构，所述的磁力消毒机构、紫外消毒机构和水电场消毒机构通过管道串联在一起。

磁力消毒机构包括水箱1，所述水箱1的设置有脉冲磁场发生器2。

紫外消毒机构包括圆形壳体3和紫外灯4，所述的圆形壳体3上设置有进水管和出水管，所述的紫外灯4设置在圆形壳体3内部。紫外消毒机构的数量可以根据处理的水量和处理效果，选择设置多个紫外消毒机构，可以采用串联方式，有效延长紫外线处理时间，有助于提高消毒效果，也可以采用并联的方式，提高处理水量。本实施例中采用一个。

紫外消毒机构是指可以辐射出紫外线，用于消毒的装置，一般为紫外灯4，可以消毒不同，可以选择不同波长的紫外灯4。紫外消毒机构设置在圆形壳体3内部的中间，包括一个或多个紫外灯4；本实施例中采用四根紫外灯4，均匀分布。

所述的水电场消毒机构包括绝缘壳体6、若干个正电极板7和负电极板8，所述的正电极板7和负电极板8交错固定在绝缘壳体6上，所述的正电极板7和负电极板8上包覆有绝缘材料9，所述的正电极板7连接电源5的正极，所述的负电极板8连接电源5的负极。电源5为直流电源或脉冲电源。

正电极板7和负电极板8可以都外面包覆绝缘材料9，也可以只有一个电极板包覆绝缘材料9，以阻止有电流通过被消毒水体。通常正电极板7外面包覆绝缘材料9，使正极与水绝缘，负电极板8可以包覆绝缘材料9也可以不包覆，如果负电极板8包覆绝缘材料9，则需增加接地线将被消毒水接地。

水电场消毒机构使用直流电源或脉冲电源对正、负两极充电，在上面保持足够的电荷密度。水在与正、负极接触的界面上形成与正、负极电荷相反的荷电层，该荷电层内的钾、钠、氯等保持细胞膜渗透压平衡的离子浓度与主体水不同，如正极板附近带负电的荷电层中，几乎不存在钾、钠等对维持细胞膜内外渗透压和生命活动所必需的极为重要的正离子，而氯等阴离子浓度高，当水中细菌等微生物进入荷电层后，细胞生命活动所需各种营养物质在细胞膜外水中的化学位发生很大变化，导致细胞不能正常与外界环境进行物质交换，正常的新陈代谢活动受到干扰，导致死亡或生长繁殖受到抑制，由此达到消毒效果。同时水电场消毒机构具有除垢作用。

另外本实用新型还可以安装紫外光光强度检测传感器，用于随时检测紫外线光强度变化，当灯管异常或光强衰减时可以适时报警提醒进行更换，保证水源消毒可靠性。

本实用新型还可以设置有流量、压力、温度等传感器，结合5G物联网技术，可以实现远程操控；也可以通过手机、带无限网络的笔记本等远程终端适时查看设备的运行情况及故障报警灯。

本实用新型的运行过程：

待处理的水通过进水管进入磁力消毒机构，在脉冲电磁场的作用下进行初步灭菌、杀藻，同时水在脉冲电磁场的作用下，并未不易结垢的水，然后进入紫外消毒机构；通过紫外灯4辐射出来的紫外线被微生物所吸收，从而破坏微生物内部的遗传物质导致微生物自身不能复制，使得细菌或者病毒被杀死；最后进入水电场消毒机构，当水中细菌等微生物进入荷电层后，细胞生命活动所需各种营养物质在细胞膜外水中的化学位发生很大变化，导致细胞不能正常与外界环境进行物质交换，正常的新陈代谢活动受到干扰，导致死亡或生长繁殖受到抑制，由此达到消毒效果。同时正、负极接触的界面上形成与正、负极电荷相反的荷电层，荷电层可以吸附水体中成垢的阴阳离子，使阴阳离子不能聚合成垢杂质，进而达到除垢和阻垢的作用。

本实用新型结构简单，将磁力消毒机构、紫外消毒机构和水电场消毒机构联合使用，可以起到优势互补，提高消毒效果的作用，而且都属于物理消毒，能耗低，无二次污染，属于绿色环保消毒技术。

实施例2

如图2-5所示，磁力消毒机构也可以根据需要设置为以下结构，磁力消毒机构包括水箱1，所述水箱1的设置磁铁10。磁铁10一般设置在水箱1两个相对的面上，使水箱1内形成磁场。磁铁10可以选择电磁铁，也可以选择为永久磁铁。

水电场消毒机构可以根据需要，采用与其他消毒机构并联设置，也可以采用水电场消毒机构设置所述的紫外消毒机构内部，这样可以有效的节省空间。

水电场消毒机构包括一组或多组交错固定在绝缘圆形固定板上的正电极板7和负电极板8。如图2所示，采用一组正电极板7和负电极板8，如图4和5所示，采用5组正电极板7和负电极板8，每组均包括若干个正电极板7和负电极板8。采用多组正电极板7和负电极板8的组合，可以使水交替在水电场消毒机构内运行，有助于提高消毒效果。

正电极板7和负电极板8的高度小于所述紫外灯4到绝缘圆形固定板之间的距离，一般为正电极板7和负电极板8的高度为所述紫外灯4到绝缘圆形固定板之间的距离的1/3-1/2。合适的距离对消毒效果具有重要影响，距离太进或太远都会影响消毒效果。

在紫外线消毒过程中，紫外灯4需要经常更换，如果采用紫外灯4直接设置在圆形壳体3的内部，那么每次更换紫外灯4都需要停机，拆卸设备，比较麻烦，本实施例采用紫外消毒机构外壁设置有石英玻璃管12。石英玻璃管12不会影响紫外线的透光率，在更换的时候只需要将紫外灯4抽出石英玻璃管12即可，更换方便。

紫外消毒对水质要求比较好，需要水质比较清澈才可以，不然容易污染紫外灯4管，降低其消毒效果。对于比较浑浊的水体来说，直接采用本实用新型的设置，对设备污染大，而且消毒效果很差。因此可以在磁力消毒机构的进水端设置有过滤机构11，用于过滤除去水体中的杂质，以便于提高水体的透光度，可以有效的提高紫外消毒的效果。过滤机构11为常用设备，根据设计需要，选择市场上现有的设备即可，不在给出具体结构。

虽然上文已经描述了本实用新型的实施例，但对于本领域的技术人员而言，在不偏离本实用新型的原理和精神的情况下所做的修改和替换，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种复合式水消毒装置，其特征在于：包括磁力消毒机构、紫外消毒机构和水电场消毒机构，所述的磁力消毒机构、紫外消毒机构和水电场消毒机构通过管道串联在一起，所述的水电场消毒机构包括绝缘壳体、若干个正电极板和负电极板，所述的正电极板和负电极板交错固定在绝缘壳体，所述的正电极板和负电极板上包覆有绝缘材料，所述的正电极板连接电源的正极，所述的负电极板连接电源的负极。

2.根据权利要求1所述的一种复合式水消毒装置，其特征在于：所述的紫外消毒机构包括圆形壳体和紫外灯，所述的紫外灯设置在圆形壳体内部。

3.根据权利要求1所述的一种复合式水消毒装置，其特征在于：所述的电源为直流电源或脉冲电源。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种复合式水消毒装置，其特征在于：所述的水电场消毒机构设置所述的紫外消毒机构内部，所述的水电场消毒机构包括一组或多组交错固定在绝缘壳体上的正电极板和负电极板。

5.根据权利要求2所述的一种复合式水消毒装置，其特征在于：所述的正电极板和负电极板的高度小于所述紫外灯到绝缘壳体之间的距离。

6.根据权利要求2所述的一种复合式水消毒装置，其特征在于：所述的紫外消毒机构外壁设置有石英玻璃管。

7.根据权利要求1所述的一种复合式水消毒装置，其特征在于：所述的磁力消毒机构包括水箱，所述水箱的设置有脉冲磁场发生器。

8.根据权利要求1所述的一种复合式水消毒装置，其特征在于：所述的复合式水消毒装置的进水端设置有过滤机构。

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