超聲波紫外線克藻殺菌裝置的製作方法
2023-12-12 16:52:17 1
專利名稱：超聲波紫外線克藻殺菌裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種超聲波紫外線克藻殺菌裝置，其運用超聲波所產生的震 蕩波和紫外C段滅菌光波，作用於水藻的外壁並使之破裂、死亡，以達到抑 制水藻、消滅藻毒素、大幅度減少水體中的懸浮物並使水體清澈，以及促進 水體恢復生態平衡的目的。
背景技術：
隨著社會工業化進程的加快，人類在工農業生產以及日常生活中，向水 體中排入大量的含氮、磷的汙染物，加速了湖泊、水庫的富營養化進程。在 富營養化的水體中，藻類大量繁殖，形成"水華"，消耗水中溶解氧，散發 惡臭，破壞水環境的生態平衡。此外，藻類代謝產生的有毒成分微藻藻毒素
(microcystis MC )對人體健康危害最為嚴重。MC通過抑制蛋白磷酸酶1 和2A的活性，促進肝癌的發生，是肺瘤促進劑。
超聲波指頻率在16kHz以上的聲波，是一種彈性機械波，能在水中產生 一系列接近於極端的條件，如超過重力加速度幾萬倍的質點加速度、空化 泡破裂產生的瞬間高溫和高壓(4000K、 500大氣壓)、急劇的放電，以及強 烈的沖擊波和射流等。由此衍生的二次波、輻射壓、聲捕捉、自由基、氧化 劑等也較大程度地改變介質性質。
超聲波抑藻殺藻機理(1)、超聲波能破壞藻類細胞的細胞壁，使細胞內 物質流出。(2)、藻類細胞結構中有佔細胞體積50%的氣胞，氣胞控制藻類 細胞的升降運動，超聲波引起的衝擊波、射流、輻射壓等可以破壞氣胞。在 適當的頻率下，氣胞成為空化泡而破裂；同時，空化產生的高溫高壓和大量 自由基，可破壞藻細胞內活性酶和活性物質，從而影響細胞的生理生化活性。 (3)、藍藻生長的基礎是以光合作用為核心的物質和能量的轉換，超聲輻射 可以損傷藍藻中的藻膽體，促進藻膽體的解聚，從而中斷了藻膽體捕獲的光 能向藻蛋白和色素進而向葉綠素蛋白複合物的傳遞，抑制藍藻光合作用進而 抑制藍藻生長。
超聲波滅藻技術是近年來發展起來的一門新型的環境技術，被稱為環境 友好技術，具有便於引進自動化操作手段，在處理中不引入其它的化學物質， 反應速度快等優點。但是經過超聲波處理的藻類細胞中的藻毒素會隨著藻類 細胞的破壞而進入水體中，從而造成環境的二次汙染。
發明內容
本發明提供一種超聲波紫外線克藻殺菌裝置，目的是解決現有的超聲滅 藻技術不能處理藻類細胞破壞後溶出的藻毒素的問題。
為達到上述目的，本發明採用的技術方案是 一種超聲波紫外線克藻殺 菌裝置，其特徵在於包括一工作腔，該工作腔由前部直管段和後部彎管段 連接構成，該直管段前埠為進水口，且直管段截面積從前至後逐漸縮小， 彎管段後埠上翹構成曝氣口；所述直管段內串聯布置超聲波處理區和紫外 C波段處理區；超聲波處理區內設至少一個探頭式超聲波反應器，探頭式超 聲波反應器與超聲波發生裝置連接；紫外C波段處理區內上側設至少一個紫 外C波段光燈；所述直管段中設有射流器，射流器由螺旋槳和驅動電機構成， 螺旋槳使水流從進水口向後至曝氣口運動。
上述技術方案中的有關內容解釋如下
1、 上述方案中，所述直管段對應超聲波處理區的內壁上周向均布多個探 頭式超聲波反應器。超聲波反應器是指有聲波參與並在其作用下進行反應的 容器或系統，它是實現超聲反應的場所，在水處理應用中常見的超聲反應器 有槽式、探頭式、杯式等幾種形式。探頭式超聲波反應器是一種很有效的反 應器，聲強高，而且因為探頭直接浸人反應液中發射超聲波，所以能量損耗 很低。
2、 上述方案中，所述螺旋槳設於超聲波處理區和紫外C波段處理區之間。
3、 上述方案中，所述螺旋槳設於直管段的前端。
4、 上述方案中，所述螺旋槳設於直管段的後端。
5、 上述方案中，所述直管段內從前至後間隔設置超聲波處理區和紫外C 波段處理區。所謂的間隔設置是指(1)、超聲波處理區-紫外C波段處理 區-超聲波處理區；(1)、紫外C波段處理區-超聲波處理區-紫外C波段 處理區；或者是超聲波處理區和紫外C波段處理區為多組，然後間隔設置。
6、 上述方案中，還包括一漂浮板，所述工作腔負載於漂浮板之上。
7、 上述方案中，還包括一支架，所述工作腔支撐於支架之上。 由於上述技術方案運用，本發明與現有4支術相比具有下列優點和效果
1、 本發明首先運用超聲波所產生的震蕩波破壞藍藻的細胞結構，並且使 微藻藻毒素溶出，然後用紫外C段滅菌光波處理藻毒素，從而使水環境徹底 去除藍藻的影響。
2、 本發明將工作腔的尾端設計成上翹的形狀，並且在安裝時，使尾端的曝氣口露出水面，經過本裝置處理的水就可以充分溶解空氣中的氧氣，達到 曝氣的結果。
3、本發明將工作腔的直管段設計成由前之後逐漸縮小的結構，目的是使
水流進入工作腔內時，受到工作腔壁面的阻力，而增加在工作腔內的停留時 間，乂人而^[吏得處理更加充分。
附圖1為超聲波紫外線克藻殺菌裝置示意圖； 附圖2為超聲波紫外線克藻殺菌裝置的控制圖。
上述附圖中，1、工作腔；2、直管段；3、彎管段；4、進水口； 5、曝氣 口； 6、探頭式超聲波反應器；7、紫外C波段光燈；8、射流器；9、螺旋槳； 10、漂浮板。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述
實施例一 一種超聲波紫外線克藻殺菌裝置
如附圖1所示，包括一工作腔1,該工作腔1由前部直管4殳2和後部彎管 段3連接構成，該直管段2前埠為進水口 4,且直管l殳3截面積從前至後 逐漸縮小，彎管段3後埠上翹構成曝氣口 5;所述直管段3內串聯布置超 聲波處理區和紫外C波段處理區；超聲波處理區內設至少一個探頭式超聲波 反應器6 。所述直管段2對應超聲波處理區的內壁上可以沿周向均布多個探 頭式超聲波反應器，這樣多個探頭式超聲波反應器構成列陣，使得超聲波處 理更加的徹底。探頭式超聲波反應器6與超聲波發生裝置連接；紫外C波段 處理區內上側設至少一個紫外C波段光燈7;所述直管段2中設有射流器8， 射流器8由螺旋槳9和驅動電機構成，螺旋槳9使水流從進水口向後至曝氣 口運動。射流器8的作用是使水體在工作腔內流動，因此可以設於直管段的 前端或直管段的後端，也可以設於超聲波處理區和紫外C波段處理區之間
由於超聲波紫外線克藻殺菌裝置是工作於水中，因此需要在水體中。因 此可以設計一漂浮板10，所述工作腔負載於漂浮板10之上，漂浮板10具體 也可以設計成小船，然後本裝置設在小船上。
也可以在水體的床面上設一支架，所述工作腔支撐於支架之上。
如附圖2所示，本裝置在工作時，首先打開探頭式超聲波反應器6、紫外 C波段光燈7,然後打開控制螺旋槳9運行的驅動電機，使水體在工作腔1 內流動。紫外C波段光燈7產生波長恆定，光強可控的光源，射流器8將水經過特殊頻率和恆定、可控的超聲波消殺處理後，再經過紫外C波^殳光燈7 的分解處理。
上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項 技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保 護範圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明 的寸呆護範圍之內。
權利要求
1、一種超聲波紫外線克藻殺菌裝置，其特徵在於包括一工作腔，該工作腔由前部直管段和後部彎管段連接構成，該直管段前埠為進水口，且直管段截面積從前至後逐漸縮小，彎管段後埠上翹構成曝氣口；所述直管段內串聯布置超聲波處理區和紫外C波段處理區；超聲波處理區內設至少一個探頭式超聲波反應器，探頭式超聲波反應器與超聲波發生裝置連接；紫外C波段處理區內上側設至少一個紫外C波段光燈；所述直管段中設有射流器，射流器由螺旋槳和驅動電機構成，螺旋槳使水流從進水口向後至曝氣口運動。
2、 根據權利要求1所述的超聲波紫外線克藻殺菌裝置，其特徵在於所述 直管段對應超聲波處理區的內壁上周向均布多個探頭式超聲波反應器。
3、 根據權利要求l所述的超聲波紫外線克藻殺菌裝置，其特徵在於所述 螺旋槳設於超聲波處理區和紫外C波段處理區之間。
4、 根據權利要求1所述的超聲波紫外線克藻殺菌裝置，其特徵在於所述 螺旋槳設於直管段的前端。
5、 根據權利要求l所述的超聲波紫外線克藻殺菌裝置，其特徵在於所述 螺旋槳設於直管段的後端。
6、 根據權利要求1所述的超聲波紫外線克藻殺菌裝置，其特徵在於所述 直管段內從前至後間隔設置超聲波處理區和紫外C波段處理區。
7、 根據權利要求1所述的超聲波紫外線克藻殺菌裝置，其特徵在於還包 括一漂浮板，所述工作腔負載於漂浮板之上。
8、 根據權利要求1所述的超聲波紫外線克藻殺菌裝置，其特徵在於還包 括一支架，所述工作腔支撐於支架之上。
全文摘要
一種超聲波紫外線克藻殺菌裝置，包括一工作腔，該工作腔由前部直管段和後部彎管段連接構成，該直管段前埠為進水口，且直管段截面積從前至後逐漸縮小，彎管段後埠上翹構成曝氣口；所述直管段內串聯布置超聲波處理區和紫外C波段處理區；超聲波處理區內設至少一個探頭式超聲波反應器，探頭式超聲波反應器與超聲波發生裝置連接；紫外C波段處理區內上側設至少一個紫外C波段光燈；所述直管段中設有射流器，射流器由螺旋槳和驅動電機構成，螺旋槳使水流從進水口向後至曝氣口運動。本發明結構簡單，直接置於水環境中使用，具有處理藍藻徹底的優點。
文檔編號C02F9/08GK101549928SQ20091002740
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月4日 優先權日2009年5月4日
發明者鍾旭東 申請人:鍾旭東