本实用新型涉及一种应用于二元供水的饮用水消毒器,属于饮用水消毒技术领域。
背景技术:
饮用水的微生物污染是当前给水处理面临的重大问题。若不能适当地对饮用水进行消毒,致病微生物会大量繁殖,导致大规模水媒传染病的爆发。
为保证饮用水不受消毒副产物的二次污染,二元供水法采用不产生消毒副产物的物理消毒法。目前应用最广泛的物理消毒法是紫外消毒法。紫外消毒法利用紫外线尤其是C波段紫外线灭活微生物。紫外线可以穿透微生物的细胞壁被其蛋白质和核酸吸收,改变微生物遗传物质结构而使其无法繁殖,使微生物自然凋亡或者被人体的免疫系统清除而无法对人体造成危害。然而,传统的紫外消毒多采用紫外汞灯。紫外汞灯消毒存在诸多弊端,如紫外汞灯存在启动慢的问题;并且紫外汞灯易发生碎裂,造成汞泄露而引发重金属污染;由于紫外光不能均匀地照射消毒器的空间而存在消毒死角问题。
饮用水紫外消毒器的启动慢、易重金属二次污染、存在消毒死角等问题亟待解决。
紫外发光二极管消毒技术是新兴的饮用水和废水消毒技术,在水处理领域具有巨大的潜力。紫外发光二极管可以有效灭活细菌、病毒和原生动物等病原体。
紫外发光二极管可以随时开启和关闭,且紫外发光强度可在启动后微秒时间量级内达到稳定工作值,避免紫外汞灯需要开启较长时间后才能达到稳定工作值的问题。
紫外发光二极管不含汞,不会对饮用水产生重金属二次污染,在生产、使用过程中和废弃后处理过程中都相对安全。
此外,紫外发光二极管比传统的紫外汞灯体积小,重量轻,不易碎。与传统的管状紫外光源相比,由于紫外发光二级管的小尺寸,多个二极管可以从不同的角度发射紫外光,因此可以利用他们进行独特的反应器设计,减少消毒死角问题。
目前也有应用紫外发光二极管的紫外消毒器,如中国专利CN204671608U公开了一种紫外发光二极管液体消毒器,但仅能对管道内的液体进行消毒,且消毒时液体在曲折的管道内部流动,不易清洗。
技术实现要素:
为解决饮用水消毒领域的上述问题,本实用新型提供一种启动快、无二次污染、无消毒死角、便于拆卸清洗的紫外发光二极管饮用水消毒器。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
本实用新型提供了一种应用于二元供水的饮用水消毒器,其包括外壳和紫外发光二极管组件和控制器,所述外壳套设于紫外发光二极管组件的外侧,所述控制器与紫外发光二极管组件电连接。
作为优选方案,所述紫外发光二极管组件包括石英套管、紫外发光二极管和支撑座,所述石英套管套设于支撑座外侧,所述紫外发光二极管固设于支撑座的边缘,且紫外发光二极管与石英套管的内壁紧贴。
作为优选方案,所述支撑座包括中心套环和与所述中心套环相连通的若干布线管,若干所述布线管的末端依次由连杆相连接,形成多边形支撑座。
作为优选方案,所述石英套管呈螺旋形。
作为优选方案,所述外壳的两端各设有一个端盖,所述端盖上设有用于固定石英套管的安装孔。
作为优选方案,其特征在于,所述外壳的内侧壁和端盖的内侧壁均设有漫反射层。
作为优选方案,所述外壳的侧面两端分别设有进水口和出水口,所述进水口位于出水口的同侧。
作为优选方案,所述外壳内还设有布水挡板,所述布水挡板表面均布有若干通孔。
作为优选方案,所述布水挡板位于靠近进水口的一侧。
与现有技术相比,本实用新型具有如下的有益效果:
1、外壳和端盖结构,方便拆卸、取出紫外发光二极管组件,对石英套管外表面进行清洗,避免石英套管表面杂质堆积结垢,影响石英套管的透光率,降低消毒效果;
2、紫外发光二极管启动快、无二次污染,合理排布紫外发光二极管,无消毒死角,水和紫外发光二极管不接触,避免了采用电路浸水的结构,且水在石英套管外部流动,便于对消毒器进行清洗;
3、为提高消毒效果,可以增加消毒器内的紫外发光二极管的数量,也可提高紫外发光二级管的功率,使用时可根据实际条件进行排列组合设计;
4、尽管目前可研制出的紫外发光二极管光量子效率较低,最高约为10%左右,但二元供水领域所提供的优质饮用水在生活用水中所占比例仅为1%,因此水量很小,故而,在水量不大的情况下,结合反应器优化设计,紫外发光二极管可以满足二元供水领域的水消毒。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为支撑座的结构示意图;
图3为支撑座与电线连接关系示意图;
图4为支撑座与紫外发光二极管连接关系示意图;
图5为紫外发光二极管组件横截面图;
图6为端盖上安装孔的布置意图;
图中:1、外壳;2、端盖;3、紫外发光二极管;4、支撑座;5、电线;6、石英套管;7、安装孔;8、布水挡板;9、进水口;10、出水口;11、控制器;41、中心套环;42、布线管;43、连杆。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型,但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
如图1所示,本实用新型提供的一种应用于二元供水的紫外发光二极管饮用水消毒器,包括外壳1、紫外发光二极管组件和控制器11,外壳1套设于紫外发光二极管组件的外侧,控制器11紫外发光二极管组件电连接,外壳1为两端开口圆柱形中空壳体,作为液体流道。
紫外发光二极管组件包括石英套管6、紫外发光二极管3和支撑座4,石英套管6套设于支撑座4外侧,紫外发光二极管3固设于支撑座4的边缘,且紫外发光二极管3与石英套管6的内壁紧贴。紫外发光二极管3为发光波长在紫外C波段或者紫外A波段的发光二极管。
支撑座4包括中心套环41和与中心套环41相连通的八根布线管42,每根布线管42的末端依次由连杆43相连接,形成八边形的支撑座,支撑座4的每个顶点上分别设置一个紫外发光二极管3,每个发光二极管3均连接有一根电线5,每根电线5均穿入布线管42内,在中心套环41内相连接,与其他位于同一石英套管6内的支撑座4中的电线5共同汇成一股,与控制器11连接。
石英套管两端为直线形,中间部分呈螺旋形,螺旋管有助于增加管道的总长度,增加管道内可安装的紫外发光二极管的数量,提高紫外剂量;比起直管,螺旋管还可为紫外发光二极管提供更多的安装方向,使紫外光可以朝向各个方向发射,减少消毒死角;并且螺旋管可以增加水流的湍动程度,使水中的微生物均匀地受到紫外辐射,提高消毒效果。
当需要提高消毒效果时,可通过增加多变形支撑座的数量、支撑座的多边形边数、提高石英套管的螺旋度、增加消毒器的长度等方式来增加紫外发光二极管的数量,或提高紫外发光二极管的功率。具体可根据实际条件进行排列组合设计。
外壳1的两端各设有一个端盖2,端盖2上设有用于固定石英套管6的安装孔7,石英套管6的两端分别固设于两侧端盖2上的安装孔7内。
外壳1的内侧壁和端盖2的内侧壁均设有漫反射层,优选为电镀铝层,可增加消毒器内的注量率,提高消毒效果。
外壳1的侧面两端分别设有进水口9和出水口10,进水口9位于出水口10的同侧,外壳1内还设有布水挡板8,布水挡板8表面均布有若干通孔,布水挡板位于靠近进水口的一侧,当水携带细菌、病毒、原生动物等由进水孔,进入紫外发光二极管消毒器,在进口附近的布水挡板的作用下,均匀分布于整个消毒器内,布水挡板增加了水的紊流程度,使水中的微生物分布更加均匀。水流过布水挡板后,流经紫外发光二极管组件,水中的微生物被紫外线灭活。水流在螺旋状石英套管的阻挡作用下,紊流程度进一步增加,从而使微生物混合更加均匀,微生物受到的紫外光照射更加均匀,灭活效果更好。此外,外壳和端盖内表面的电镀铝涂层可增加消毒器内的注量率,提高消毒效果。水经过长长的流道后充分消毒,由出水口流出紫外消毒器。
消毒器使用一段时间后,水中的杂质或死亡的微生物可能会在消毒器外壳、端盖内壁,石英套管、布水挡板表面堆积,影响水质,降低消毒效果,需要清洗。所述紫外发光二极管消毒器方便拆卸和清洗。运行一段时间后,在有备用紫外发光二极管消毒器的情况下,可随时停掉待清洗消毒器,清洗外壳、端盖内壁,石英套管、布水挡板表面。由于消毒器采用的紫外光源为紫外发光二极管,其紫外发光强度可在启动后微秒时间量级内达到稳定工作值。故清洗后的消毒器可立即投入使用。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本实用新型并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本实用新型的实质内容。