专利名称：一种利用紫外线去除水体中污染藻类的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属环保技术领域，具体涉及一种利用紫外线去除水体中污染藻类的装置。
背景技术：
2007年的太湖水危机事件使得我国水体富营养化污染问题凸显。大量的生 活污水、工业废水及农业灌溉中的氮、磷等元素被大量排放到天然水体当中，促进了蓝 藻等各种藻类的过量繁殖，导致藻类水华的发生，饮用水的水质急剧下降，人类健康受 到极大的威胁。近年来，水中藻类去除的常规方法主要有物理机械除藻(参见文献 Technologicaldevelopment of enterprise, 2008, 27 (4) :29_31)；生物除藻固定(参见 文 献 Chemosphere, 2006,65 117-124 ；Journal of applied microbiology,2007,103 1983-1994)；化学氧化除藻(参见文献 Journal of Jinan University (Natural Science), 2008,29(5) :478-482)。然而上述技术对水华的治理均不理想，物理法费时费力、效率很低； 化学法见效快，但易引起二次污染；生物法处理效果不稳定，对操作条件要求较高。因此，探 究一种安全高效的除藻方法势在必行。紫外线除藻，是利用紫外线照射含藻污水，促进水分子发生光化学反应，产生 O3>-oh等强氧化性物质来氧化水中的有机物，以达到除藻的效果。紫外除藻装置将特定波 长的紫外灯置于待处理水中，照射一定时间，以杀死藻细胞。然而，传统的紫外线除藻装置 结构简单，无防护装置，紫外线的照射对人体的伤害很大，波长为250 320nm的紫外线辐 射可引起人体急性角膜结膜炎(Health Vocational Education，2007，11 :73)。在取样时 为保证安全，必须关闭紫外灯，这样极大地影响了紫外线连续照射的除藻效果，同时也使观 察和取样操作变得繁琐。
发明内容针对传统的紫外线除藻装置安全系数低、操作繁琐、组合复杂等问题，本实用新型 的目的是提供一种操作方便、安全的紫外线除藻装置，确保在紫外线连续照射的情况下，进 行观察、监测及取样等工作。本实用新型提供的紫外线除藻装置由防护外壳、反应器、紫外灯管和磁力搅拌器 组成。其结构如图1所示。其中，所述反应器置于防护外壳内，所述紫外灯管外面有石英套 管，紫外灯管的上端固定于防护外壳的上部顶板中间；所述磁力搅拌器设置于反应器底部； 所述反应器的上部设有进水口，下部设有出水口 ；所述防护外壳内壁设置有日光灯，顶部设 有取样口，下侧设有散热通风孔，外壁设有一液位计，该液位计与反应器相连，用于测量反 应器中的水位；防护外壳的一侧开有纵向排布的长形观察口。本实用新型中，在装置的下部还设有显示屏10，用于显示紫外灯的工作时间等。此 外，在装置的下部还设有各种控制开关，如日光灯开关11，磁力搅拌器开关12，紫外灯开关 13，总开关14等。
3[0007]工作时，将待处理的含藻污水泵入反应器，由液位计来判断反应器中的水位。打开 磁力搅拌器约lmin后，打开紫外灯开关，紫外灯的工作时间在显示屏上显示。每隔一段时 间，通过设在顶端的取样口和设在下端的出水口对水质指标进行监测。通过日光灯和观察 口可实时观察含藻污水的颜色变化。本实用新型提出的一种利用紫外线去除水体中污染藻类的装置，推荐的参数为 反应器材料采用石英玻璃，形状为圆桶形，高40 45cm，直径10 12cm，防护外壳材料采 用白色聚丙烯塑料，观察口材料采用有机玻璃，大小为6cm*18cm，紫外线波长为254nm，紫 外光强度为6 10mff/cm2,除藻时间1 2h。本实用新型的有益效果是(1)磁力搅拌器与反应器相结合，保证含藻污水受紫外光的照射均勻，去除效果最 佳；(2)观察口和日光灯的设计，方便对含藻污水的颜色变化进行观察，反应器外的防 护外壳能充分避免紫外线照射人体，顶端取样口和下端出水口的设计，确保在紫外线连续 照射的情况下操作安全；(3)紫外灯照射一段时间后会产生大量的热，防护外壳下部的散热通风口能够让 热量及时散发，可避免装置附近的环境温度变化过大。
图1是一种利用紫外线去除水体中污染藻类的装置详图。图中标号1为紫外灯管，2为观察口，3为液位计，4为石英管套，5为日光灯，6为 磁力搅拌器，7为散热通风孔，8为进水口，9为出水口，10为显示屏，11为日光灯开关，12为 磁力搅拌器开关，13为紫外灯开关，14为总开关，15为取样口，16为反应器，17为防护外壳。
具体实施方式
反应器16外面设有防护外壳7，紫外灯管1设置于反应器16内，并且固定于防 护外壳顶板中间，防护外壳7顶面开设一个取样口 15，其内壁设置一日光灯5，在外界光照 不强时可打开日光灯对含藻污水的颜色变化进行观察，其外壁固定液位计3，与反应器16 相连，在显示屏上显示搅拌的速度和紫外灯的工作时间。紫外灯开关分三档，分别为On、 Pause, Off，置于On档，紫外灯开、计时开始；置于Pause档，紫外灯灭、计时暂停；置于Off 档，紫外灯灭、计时结束；操作十分方便。下面为本装置使用的一些例子，但本实用新型不限于这些实施例子。实施例1:在本实施例中，选用波长为254nm的紫外灯，紫外光强度为8mW/cm2，在反应器中 加入富营养化的含藻污水2. 5L，初始叶绿素a浓度为5190. 6ug/L,紫外灯连续照射时间为 lOOmin。运行后的出水结果为叶绿素a浓度为140. 4ug/L，污水中藻类去除率为97. 30%。实施例2:在本实施例中，选用波长为254nm的紫外灯，紫外光强度为8mW/cm2，在反应器中 加入富营养化的含藻污水2. 5L，初始叶绿素a浓度为5420. 8ug/L,紫外线连续照射时间为 lOOmin。运行后的出水结果为叶绿素a浓度为119. 3ug/L，污水中藻类去除率为97. 80%。[0021]实施例3:在本实施例中，选用波长为254nm的紫外灯，紫外光强度为8mW/cm2，在反应器中 加入富营养化的含藻污水2. 5L，初始叶绿素a浓度为5210. 2ug/L，紫外线连续照射时间为 lOOmin。运行后的出水结果为叶绿素a浓度为120. 3ug/L，污水中藻类去除率为97. 70%。实施例4 在本实施例中，选用波长为254nm的紫外灯，紫外光强度为lOmW/cm2，在反应器中 加入富营养化的含藻污水2. 5L，初始叶绿素a浓度为6120. 3ug/L，紫外线连续照射时间为 80min。运行后的出水结果为叶绿素a浓度为189. 3ug/L，污水中藻类去除率为96. 90%。实施例5 在本实施例中，选用波长为254nm的紫外灯，紫外光强度为lOmW/cm2，在反应器中 加入富营养化的含藻污水2. 5L，初始叶绿素a浓度为5490. Oug/L，紫外线连续照射时间为 80min。运行后的出水结果为叶绿素a浓度为150. 2ug/L，污水中藻类去除率为97. 26%。实施例6 在本实施例中，选用波长为254nm的紫外灯，紫外光强度为lOmW/cm2，在反应器中 加入富营养化的含藻污水2. 5L，初始叶绿素a浓度为4583. lug/L，紫外线连续照射时间为 80min。运行后的出水结果为叶绿素a浓度为112. 3ug/L，污水中藻类去除率为97. 54%。实施例7 在本实施例中，选用波长为254nm的紫外灯，紫外光强度为6mW/cm2，在反应器中 加入富营养化的含藻污水2. 5L，初始叶绿素a浓度为6000. 9ug/L,紫外线连续照射时间为 120min。运行后的出水结果为叶绿素a浓度为192ug/L，污水中藻类去除率为96.80%。实施例8:在本实施例中，选用波长为254nm的紫外灯，紫外光强度为6mW/cm2，在反应器中 加入富营养化的含藻污水2. 5L，初始叶绿素a浓度为5010. 4ug/L,紫外线连续照射时间为 120min。运行后的出水结果为叶绿素a浓度为153. lug/L，污水中藻类去除率为96. 90%。实施例9 在本实施例中，选用波长为254nm的紫外灯，紫外光强度为6mW/cm2，在反应器中 加入富营养化的含藻污水2. 5L，初始叶绿素a浓度为4220. 5ug/L，紫外线连续照射时间为 120min。运行后的出水结果为叶绿素a浓度为100. 6ug/L，污水中藻类去除率为97. 60%。
权利要求一种利用紫外线去除水体中污染藻类的装置，其特征在于由防护外壳、反应器、紫外灯管和磁力搅拌器组成；其中，所述反应器置于防护外壳内，所述紫外灯管外面有石英套管，紫外灯管的上端固定于防护外壳的上部顶板中间；所述磁力搅拌器设置于反应器底部；所述反应器的上部设有进水口，下部设有出水口；所述防护外壳内壁设置有日光灯，顶部设有取样口，下侧设有散热通风孔，外壁设有一液位计，该液位计与反应器相连，用于测量反应器中的水位；防护外壳的一侧开有纵向排布的长形观察口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的反应器为圆桶形，高40 45cm，直 径 10 12cm。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的防护外壳侧面的观察口大小为 6xl8cm0
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述紫外灯的紫外线波长为254nm，紫外 光强度为6 10mW/cm2。
专利摘要本实用新型属环保技术领域，具体涉及一种利用紫外线去除水体中污染藻类的装置。该除藻装置主要由防护外壳、搅拌器、反应器及紫外灯管组成，防护外壳能阻挡紫外线对人体的照射，通过装置开设的观察口能及时观察到含藻污水的颜色变化，取样口和出水口位置的设计保证了在监测水质的同时不影响紫外线的连续照射，从而解决了传统的紫外除藻装置安全系数低、操作繁琐的缺点。在合理工艺参数的运行下，该装置的除藻效率可达到90％以上，运行安全可靠。
文档编号C02F1/32GK201581003SQ200920214429
公开日2010年9月15日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者任晶, 李洪静, 林琳, 樊正球, 王祥荣, 黄元龙 申请人:复旦大学