[發(fā)明專利]超聲波紫外線克藻殺菌裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910027404.9
• 申請(qǐng)日: 2009-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN101549928A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘旭東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鐘旭東
• 主分類號(hào): C02F9/08
• 分類號(hào): C02F9/08;C02F1/32;C02F1/36
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 馬明渡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超聲波紫外線克藻殺菌裝置，其運(yùn)用超聲波所產(chǎn)生的震蕩波和紫外C段滅菌光波，作用于水藻的外壁并使之破裂、死亡，以達(dá)到抑制水藻、消滅藻毒素、大幅度減少水體中的懸浮物并使水體清澈，以及促進(jìn)水體恢復(fù)生態(tài)平衡的目的。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)工業(yè)化進(jìn)程的加快，人類在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中，向水體中排入大量的含氮、磷的污染物，加速了湖泊、水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程。在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中，藻類大量繁殖，形成“水華”，消耗水中溶解氧，散發(fā)惡臭，破壞水環(huán)境的生態(tài)平衡。此外，藻類代謝產(chǎn)生的有毒成分微藻藻毒素(microcystin，MC)對(duì)人體健康危害最為嚴(yán)重。MC通過抑制蛋白磷酸酶1和2A的活性，促進(jìn)肝癌的發(fā)生，是腫瘤促進(jìn)劑。

超聲波指頻率在16kHz以上的聲波，是一種彈性機(jī)械波，能在水中產(chǎn)生一系列接近于極端的條件，如：超過重力加速度幾萬(wàn)倍的質(zhì)點(diǎn)加速度、空化泡破裂產(chǎn)生的瞬間高溫和高壓(4000K、500大氣壓)、急劇的放電，以及強(qiáng)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(zhì)性質(zhì)。

超聲波抑藻殺藻機(jī)理：(1)、超聲波能破壞藻類細(xì)胞的細(xì)胞壁，使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)流出。(2)、藻類細(xì)胞結(jié)構(gòu)中有占細(xì)胞體積50％的氣胞，氣胞控制藻類細(xì)胞的升降運(yùn)動(dòng)，超聲波引起的沖擊波、射流、輻射壓等可以破壞氣胞。在適當(dāng)?shù)念l率下，氣胞成為空化泡而破裂；同時(shí)，空化產(chǎn)生的高溫高壓和大量自由基，可破壞藻細(xì)胞內(nèi)活性酶和活性物質(zhì)，從而影響細(xì)胞的生理生化活性。(3)、藍(lán)藻生長(zhǎng)的基礎(chǔ)是以光合作用為核心的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換，超聲輻射可以損傷藍(lán)藻中的藻膽體，促進(jìn)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(jìn)而向葉綠素蛋白復(fù)合物的傳遞，抑制藍(lán)藻光合作用進(jìn)而抑制藍(lán)藻生長(zhǎng)。

超聲波滅藻技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一門新型的環(huán)境技術(shù)，被稱為環(huán)境友好技術(shù)，具有便于引進(jìn)自動(dòng)化操作手段，在處理中不引入其它的化學(xué)物質(zhì)，反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。但是經(jīng)過超聲波處理的藻類細(xì)胞中的藻毒素會(huì)隨著藻類細(xì)胞的破壞而進(jìn)入水體中，從而造成環(huán)境的二次污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種超聲波紫外線克藻殺菌裝置，目的是解決現(xiàn)有的超聲滅藻技術(shù)不能處理藻類細(xì)胞破壞后溶出的藻毒素的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種超聲波紫外線克藻殺菌裝置，其特征在于：包括一工作腔，該工作腔由前部直管段和后部彎管段連接構(gòu)成，該直管段前端口為進(jìn)水口，且直管段截面積從前至后逐漸縮小，彎管段后端口上翹構(gòu)成曝氣口；所述直管段內(nèi)串聯(lián)布置超聲波處理區(qū)和紫外C波段處理區(qū)；超聲波處理區(qū)內(nèi)設(shè)至少一個(gè)探頭式超聲波反應(yīng)器，探頭式超聲波反應(yīng)器與超聲波發(fā)生裝置連接；紫外C波段處理區(qū)內(nèi)上側(cè)設(shè)至少一個(gè)紫外C波段光燈；所述直管段中設(shè)有射流器，射流器由螺旋槳和驅(qū)動(dòng)電機(jī)構(gòu)成，螺旋槳使水流從進(jìn)水口向后至曝氣口運(yùn)動(dòng)。

上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下：

1、上述方案中，所述直管段對(duì)應(yīng)超聲波處理區(qū)的內(nèi)壁上周向均布多個(gè)探頭式超聲波反應(yīng)器。超聲波反應(yīng)器是指有聲波參與并在其作用下進(jìn)行反應(yīng)的容器或系統(tǒng)，它是實(shí)現(xiàn)超聲反應(yīng)的場(chǎng)所，在水處理應(yīng)用中常見的超聲反應(yīng)器有槽式、探頭式、杯式等幾種形式。探頭式超聲波反應(yīng)器是一種很有效的反應(yīng)器，聲強(qiáng)高，而且因?yàn)樘筋^直接浸人反應(yīng)液中發(fā)射超聲波，所以能量損耗很低。

2、上述方案中，所述螺旋槳設(shè)于超聲波處理區(qū)和紫外C波段處理區(qū)之間。

3、上述方案中，所述螺旋槳設(shè)于直管段的前端。

4、上述方案中，所述螺旋槳設(shè)于直管段的后端。

5、上述方案中，所述直管段內(nèi)從前至后間隔設(shè)置超聲波處理區(qū)和紫外C波段處理區(qū)。所謂的間隔設(shè)置是指：(1)、超聲波處理區(qū)-紫外C波段處理區(qū)-超聲波處理區(qū)；(1)、紫外C波段處理區(qū)-超聲波處理區(qū)-紫外C波段處理區(qū)；或者是超聲波處理區(qū)和紫外C波段處理區(qū)為多組，然后間隔設(shè)置。

6、上述方案中，還包括一漂浮板，所述工作腔負(fù)載于漂浮板之上。

7、上述方案中，還包括一支架，所述工作腔支撐于支架之上。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果：

1、本發(fā)明首先運(yùn)用超聲波所產(chǎn)生的震蕩波破壞藍(lán)藻的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，并且使微藻藻毒素溶出，然后用紫外C段滅菌光波處理藻毒素，從而使水環(huán)境徹底去除藍(lán)藻的影響。

2、本發(fā)明將工作腔的尾端設(shè)計(jì)成上翹的形狀，并且在安裝時(shí)，使尾端的曝氣口露出水面，經(jīng)過本裝置處理的水就可以充分溶解空氣中的氧氣，達(dá)到曝氣的結(jié)果。