一種用於汙水處理的紫外線臭氧雙重殺菌淨化裝置的製作方法
2023-09-18 09:04:40
專利名稱：一種用於汙水處理的紫外線臭氧雙重殺菌淨化裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及利用紫外線和臭氧對汙水進行殺菌處理的技術領域，具體的說是一種用於汙水處理的紫外線臭氧雙重殺菌淨化裝置。
背景技術：
利用紫外線進行殺菌消毒是目前使用的較為普遍的一種技術。波長200-290nm的紫外線能穿透細菌、病毒的細胞膜，破壞脫氧核糖核酸(DNA)，而DNA是所有生物的遺傳物質基礎，生物的遺傳信息都貯存在DNA分子中，紫外線使細胞失去活性，以光子能力達到快速殺菌的效果。紫外線殺菌效果好，無副作用，目前已廣泛應用於醫療衛生、水產養殖、汙水處理等行業。
臭氧一種是廣譜、高效、快速的殺菌劑，可迅速殺滅使人和動物致病的各種病菌、病毒及微生物。臭氧是常用氧化劑中氧化能力最強的一種，其殺菌能力是氯的2倍多，殺菌速度是氯的300-600倍，且無死角。有人作過試驗，當臭氧溶於水中後殺菌作用更快、更強。此外，臭氧與一般殺菌劑不同，是一種十分安全的氧化劑，其半衰期在水中約為20分鐘，臭氧最終會分解轉變為氧氣，而氧氣對人有益無害。利用臭氧殺菌消毒沒有二次汙染，在處理過的水中不會殘存任何有害物質，具有其他殺菌劑無法比擬的優點。
將紫外線與臭氧並用具有相乘的殺菌淨化能力。據研究，紫外線與臭氧並用的效果是它們單獨作用的10-10萬倍。
目前，利用紫外線對汙水進行殺菌消毒處理的設備有TROJAN技術公司一系列的紫外線消毒系統，得利滿公司的Aquaray 40 VLS紫外線消毒系統等。TROJAN技術公司UV3000 PTP，UV3000 Plus產品的優點是紫外殺菌管為橫排式，殺菌效果好，水阻力小，易清洗，但由於其全部浸入水裡，因此對密封性的要求非常高，維修不太方便，此外，產品的價格也比較高。得利滿公司Aquaray 40 VLS產品的優點是紫外殺菌管為豎排式，其殺菌管上端位於水面以上，利於無故障運行，殺菌效果也很好，但其對燈管的更換可能要將設備整體吊裝起來才能進行。
此外，這些產品都是單一的用紫外線對汙水進行殺菌處理的。
發明內容本發明的目的在於克服現有產品的不足，提供一種具有現有產品的優點，但殺菌消毒效果更好，管理維修更方便，產品價格相對較低的處理汙水的紫外線臭氧雙重殺菌淨化裝置。
本發明紫外線臭氧雙重殺菌淨化裝置採用紫外線與臭氧並用的雙重殺菌結構，既有紫外線殺菌結構，又有臭氧殺菌消毒結構，主要是由紫外線殺菌淨化模塊與臭氧導出排管兩部分組成，紫外線殺菌淨化模塊通過臭氧導出管與臭氧導出排管連接，若干的殺菌淨化模塊由上連接梁和下連接梁連接成一個整體，殺菌淨化模塊中的紫外線照射管產生的臭氧通過臭氧導出管進入臭氧導出排管，經臭氧導出排管兩側的毛細孔釋放入待淨化處理的水體中；殺菌淨化模塊設置的數量、以及殺菌淨化模塊中紫外線照射管的數量可視汙水處理工程的規模而定。
紫外線殺菌淨化模塊由一定數量並成豎立狀排列的紫外線照射管、金屬支架、喇叭形託架和自動清洗結構組成；紫外線照射管可根據工程的需要進行設置。紫外線照射管由石英外管、紫外線放電管(內管)和照射管頂部結構組成；照射管頂部結構由照射管承件組、大固定螺母、小固定螺母、蓋板、臭氧輸出孔、電源和控制接頭，空氣導入孔組成。紫外線照射管插在金屬支架上，金屬支架底部有喇叭形託架，它對紫外線照射管的插入和固定具有導向和緩衝作用；紫外線照射管的頂部結構位於金屬支架的上端，是位於水面之上的機構，因此，它只需一般的密封處理；由於頂部結構的作用，各紫外線照射管為單獨與空氣輸入管、臭氧導出管、空氣泵、以及控制中心進行連接、更換並接受控制。
在紫外線照射管外管和內管之間的空腔內插有一根導入空氣的毛細管，由空氣泵輸入的空氣通過空氣輸入管、空氣導入孔和空氣導入毛細管進入紫外線照射管空腔，在紫外線放電管(內管)的作用下產生臭氧，臭氧再通過臭氧輸出孔、臭氧導出管進入臭氧導出排管，通過臭氧導出排管兩側的毛細孔釋放入待處理的水體中，對水進行殺菌消毒。
在紫外線殺菌淨化模塊中設置有自動清洗結構，自動清洗結構由清洗頭和升降浮頭組成，升降浮頭與專用空氣閥連接，通過控制專用空氣閥使空氣輸入或排出，促使升降浮頭升起或下沉，帶動清洗頭上下運動清洗紫外線照射管。清洗頭由不鏽鋼網布、特氟龍夾板、連接線導孔、連接線、特氟龍夾板連接孔組成。
紫外線殺菌消毒淨化模塊與上連接梁和下連接梁之間的連接採用導向扣與導向槽的連接方式。
本裝置可以進行程控由程序監控啟動和運行，可進行遠程操作、可自動報警。
本發明採用紫外線與臭氧並用的雙重殺菌結構，不僅可高效地殺菌消毒，還可以有效地降解傳統方法難以降解的化學耗氧量(COD)和生化耗氧量(BOD)，使汙水淨化的效果明顯提高；其次，紫外線殺菌淨化模塊的使用、以及紫外線照射管可單根連接、控制和更換使得本裝置的安裝方便、(模塊和照射管的)排數自由，並且無須整機吊裝，維護簡便、可單人操作；再次，本裝置控制和連接部分安置在水面以上，安全、不會漏水、漏電；第四，本裝置運行成本低，給排水都能利用，適應性廣，幾乎對所有菌種有效，不會使病菌、病毒及微生物產生抗藥性。
附圖1為本發明紫外線臭氧雙重殺菌裝置的結構示意圖；附圖2為本發明紫外線照射管結構示意圖；附圖3為本發明清洗頭結構示意圖。
圖中所述的標號分別為1、水槽，2、臭氧導出排管，3、殺菌淨化模塊，4、紫外線照射管，5、上連接梁，6、金屬支架，7、紫外線照射管頂部結構，8、空氣輸入管，9、臭氧導出管，10、喇叭形託架，11、自動清洗結構，12、專用空氣閥，13、空氣泵，14、控制中心，15、下連接梁，16、槽形連接，17、裝置罩蓋，18、石英外管，19、紫外線放電管(內管)，20、照射管承件組，21、大固定螺母，22、小固定螺母，23、蓋板，24、臭氧輸出孔，25、電源和控制接頭，26、空氣導入孔，27、空氣導入毛細管，28、清洗頭，29、不鏽鋼網布，30、特氟龍夾板，31、連接線導孔，32、連接線，33、特氟龍夾板連接孔。
具體實施方式在對高濃度汙水進行紫外線殺菌消毒前，應先對水質進行預處理，使之發生沉澱，將汙染顆粒物去掉。沉澱處理後的汙水再用紫外線殺菌淨化裝置進行殺菌消毒。
本發明由臭氧導出排管2、紫外線殺菌淨化模塊3組成殺菌裝置的兩大部分。臭氧導出排管2應該用不鏽鋼管材製作，或用其他防水防腐的管材製作，因其需沉在水槽底部，所以應有一定的重量，或有相應的伏底結構。在臭氧導出排管2的兩側應開有眾多的毛細孔，以利臭氧由此導出。臭氧導出排管2通過臭氧導出管9與紫外線殺菌淨化模塊3連接(參見附圖1)。
紫外線殺菌淨化模塊3由紫外線照射管4、金屬支架6、喇叭形託架10、紫外線照射管頂部結構7、自動清洗結構11組成(參見附圖1)。紫外線照射管4由石英外管18和紫外線放電管(內管)19組成，在外管18和內管之19間的空腔內有一根空氣導入毛細管27，空氣導入毛細管27可用不鏽鋼管材製作(參見附圖2)。紫外線照射管4通過插孔成豎立狀插在金屬支架6上(參見附圖1)，其頂部結構7位於金屬支架6的上端，由於該部分位於水面之上，因此，它只需一般的密封處理；由於頂部結構7中固定螺母21、22和連接(孔)24、25、26的作用，紫外線照射管4可以單獨與空氣輸入管8、臭氧導出管9、空氣泵13、以及控制中心14進行連接、受控或更換(參見附圖2)。
金屬支架6可用不鏽鋼製造，金屬支架6底部的喇叭形託架10為焊接在金屬支架6底部的不鏽鋼結構，它的作用是方便紫外線照射管4插入時的定位和更換時的拔出(參見附圖1)。
紫外線殺菌淨化模塊3中的自動清洗結構11由清洗頭28和升降浮頭組成；清洗頭28由不鏽鋼網布29、特氟龍夾板30、連接線導孔31、連接線32、特氟龍夾板連接孔33組成(參見附圖3)，升降浮頭經專用空氣閥12與空氣泵13連接，控制專用空氣閥12的空氣輸入或排出，就可以促使升降浮頭的升起或沉下(參見附圖1)，帶動清洗頭28作上下運動以清洗紫外線照射管4。
空氣泵13可採用功率為0.01-0.2MPa的空氣泵，其作用之一是製造臭氧，其過程是空氣泵13輸入的空氣通過空氣輸入管8、空氣導入孔26和空氣導入毛細管27進入紫外線照射管空腔，在紫外線放電管(內管)19的作用下產生臭氧，臭氧再通過臭氧輸出孔24、臭氧導出管9進入臭氧導出排管2，通過臭氧導出排管2兩側的毛細孔釋放出來，對水體進行殺菌消毒。空氣泵13作用之二是控制自動清洗結構11的升降運動(參見附圖1)。
若干紫外線殺菌淨化模塊3由上連接梁5和下連接梁15連接成一個整體，上連接梁5和下連接梁15與紫外線殺菌淨化模塊3與之間的連接採用導向扣與導向槽的連接方式(參見附圖1)，模塊3設置的數量可視汙水處理工程的規模而定，處理量小，水槽小，殺菌淨化模塊3使用的量就少，反之，殺菌淨化模塊3的數量應增多。
上連接梁5和下連接梁15的作用不僅是將若干紫外線殺菌淨化模塊3連接成一個整體，它們還具有將本殺菌淨化裝置「掛」在處理池水槽(坑槽式結構)上沿，「吊」在處理池水槽中間，或「沉」在處理池水槽底部的作用，因此，上連接梁5和下連接梁15需要根據實際情況作調整「掛」的話，上連接梁5的長度應長於水槽的寬度，下連接梁15的長度應窄於水槽的寬度；「吊」的話，上連接梁5和下連接梁15的長度都應窄於水槽的寬度，連接梁的兩端應有「抓」壁結構；「沉」的話，上連接梁5和下連接梁15的長度也應窄於水槽的寬度，下連接梁15要有相應的支撐腳結構。
在上連接梁5的一端可以設計一個支點，以安裝本裝置的罩蓋17。
權利要求
1.一種紫外線臭氧雙重殺菌淨化裝置，含有紫外線照射管4，其特徵在於，該裝置既有紫外線殺菌結構，又有臭氧殺菌消毒結構，主要由紫外線殺菌淨化模塊3與臭氧導出排管2兩部分組成，紫外線殺菌淨化模塊3通過臭氧導出管9與臭氧導出排管2連接；若干的殺菌淨化模塊3由上連接梁5和下連接梁15連接成一個整體，殺菌淨化模塊3中的紫外線照射管4產生的臭氧通過臭氧導出管9進入臭氧導出排管2，通過臭氧導出排管2兩側的毛細孔釋放入待處理的水體中；殺菌淨化模塊3設置的數量可視汙水處理工程的規模而定。
2.根據權利要求1所述的紫外線臭氧雙重殺菌淨化裝置，其特徵在於，殺菌淨化模塊3由一定數量並成豎立狀排列的紫外線照射管4、金屬支架6、喇叭形託架10、紫外線照射管頂部結構7和自動清洗結構11組成，紫外線照射管4插在金屬支架6上，照射管4底部架在喇叭形託架10上，紫外線照射管頂部結構7位於金屬支架6的上端。
3.根據權利要求1或2所述的紫外線臭氧雙重殺菌淨化裝置，其特徵在於，各紫外線照射管4為單獨與空氣輸入管8、臭氧導出管9、空氣泵13、以及控制中心14進行連接、更換並接受控制。
4.根據權利要求1或2所述的紫外線臭氧雙重殺菌淨化裝置，其特徵在於，紫外線照射頂部結構7是位於水面之上的結構，它由照射管承件組20、大固定螺母21、小固定螺母22、蓋板23、臭氧輸出孔24、電源和控制接頭25，空氣導入孔26組成。
5.根據權利要求1或2所述的紫外線臭氧雙重殺菌淨化裝置，其特徵在於，在殺菌淨化模塊3中設置有自動清洗結構11，自動清洗結構11由清洗頭28和升降浮頭組成。
6.根據權利要求1或7所述的紫外線臭氧雙重殺菌淨化裝置，其特徵在於，清洗頭28由不鏽鋼網布29、特氟龍夾板30、連接線導孔31、連接線32、特氟龍夾板連接孔33組成。
7.根據權利要求1所述的紫外線臭氧雙重殺菌淨化裝置，其特徵在於，臭氧產生和導出部分由紫外線照射管4、臭氧導出管9、臭氧導出排管2和臭氧導出排管2兩側的毛細孔組成。
8.一種殺菌淨化裝置，含有紫外線照射管4，其特徵在於，殺菌淨化模塊3由一定數量並成豎立狀排列的紫外線照射管4、金屬支架6、喇叭形託架10、紫外線照射管頂部結構7和自動清洗結構11組成；紫外線照射管4插在金屬支架6上，照射管4底部架在喇叭形託架10上，紫外線照射管頂部結構7位於金屬支架6的上端；通過上連接梁5和下連接梁15將多個殺菌淨化模塊3連接成一個整體，上連接梁5和下連接梁15與殺菌淨化模塊3與之間的連接採用導向扣與導向槽的連接方式，殺菌淨化模塊3設置的數量可視汙水處理工程的規模而定。
全文摘要
本發明採用紫外線臭氧並用的雙重殺菌結構，主要由殺菌淨化模塊3與臭氧導出排管2兩部分組成，殺菌淨化模塊3由豎立狀排列的紫外線照射管4、金屬支架6、喇叭形託架10、紫外線照射管頂部結構7和自動清洗結構11組成；由於頂部結構7位於金屬支架6的上端，是設置在水面之上的結構，因此，它只需一般的密封處理；紫外線照射管4產生的臭氧通過臭氧導出管9進入臭氧導出排管2並釋放入待處理的水中；若干的殺菌淨化模塊3由上連接梁5和下連接梁15連成一個整體，殺菌淨化模塊3設置的數量可視汙水處理的規模而定。本發明使汙水淨化的效果明顯提高。
文檔編號C02F1/78GK101085680SQ20061002752
公開日2007年12月12日 申請日期2006年6月8日 優先權日2006年6月8日
發明者王國徵 申請人:上海國達特殊光源有限公司