[實用新型]半導體紫外線超聲波聯合水處理設備

無效

• 申請號: 200920042896.4
• 申請日: 2009-06-08
• 公開（公告）號: CN201411398Y
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 鐘旭東
• 申請（專利權）人: 鐘旭東
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F1/32;C02F1/36
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 馬明渡

技術領域

本實用新型涉及一種半導體紫外線超聲波聯合水處理設備，屬于污水處理設備技術領域，主要對污水進行消毒滅菌和降解水中的有機物。

背景技術

由于工業的迅速發展，污染物的種類逐年增多，傳統的水處理方法已經顯得不再適應。開放式污水消毒處理設備采用紫外線消毒技術，利用紫外線對細菌、病毒等致病微生物具有的高效、廣譜殺滅能力，達到水凈化和消毒的目的。

在運行期間內，紫外消毒技術所采用的紫外燈隨著石英保護套管表面的污染物沉積致使光強削弱而逐漸降低殺菌效率，因此必須在設計消毒系統時均留下有較大的余量，使燈管的光強下降到額定值的60％，整個系統仍然運行。紫外消毒系統的核心之一就是紫外燈管，燈管采用低壓高強紫外汞燈管，單只燈管的最大功率可達400W以上，才能保證紫外輸出達到40％以上。燈管預期使用壽命為8,000～1,2000小時，其使用壽命受現場使用條件、燈管開關次數、出水水質以及燈管清洗頻率等因素的影響。其缺點是：開放式污水消毒水處理設備中，將紫外燈管多重密封于高透射率的石英玻璃套管中，并在內部接線，外壁使用防水材料，不能長時間保證紫外燈管處于絕緣狀態，而且存在裝置復雜、電力成本高、燈管更換頻繁、處理費用高等一系列問題。

發明內容

本實用新型提供一種半導體紫外線超聲波聯合水處理設備，利用半導體紫外線和超聲波聯合作用對水體進行消毒滅菌和降解有機物，并且在處理過程中，半導體紫外線和超聲波聯合作用不至于受到時間的推移而使效率過快下降。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種半導體紫外線超聲波聯合水處理設備，由水槽、超聲波振板和LED紫外線發光板組成；

所述水槽兩端敞口，其前端敞口為水流進口，后端敞口為水流出口，水槽從前至后由收口段、喉道段和擴口段依次連接構成；

所述收口段的槽底為水平平面，兩槽壁之間的間距由前至后逐漸縮小，且收口段水平方向截面為梯形；所述喉道段的槽底為從前至后下斜的平面，且喉道段的水平方向截面為矩形；所述擴口段的槽底為從前至后上斜的平面，兩槽壁之間的間距由前至后逐漸擴大，且擴口段的水平方向截面為梯形；

所述超聲波振板由一振動板和用于驅動該振動板振動的若干個超聲波換能器構成；所述LED紫外線發光板由一基板上設若干個紫外線二極管構成；所述超聲波振板和LED紫外線發光板兩者中，一者位于所述收口段的槽底或槽壁上，另一者位于所述喉道段的槽底或槽壁上。

上述技術方案中的有關內容解釋如下：

上述方案中，所述水槽為巴歇爾量水槽。

本實用新型工作原理是：

(1)依據巴歇爾槽形成緩流效應：

巴歇爾槽的設計中有收口、喉道、擴口三段，可以達到將寬面的水流逐步收攏緩流作用，當在收口段安裝LED紫外線發光板時，可以增加紫外照射時間，逐步進行紫外作用的水質處理，然后通過喉道的狹小過道兩側安裝功率可調的超聲波振板進行水質處理，最后通過擴口排除。巴歇爾量水槽還具有水頭損失較小，不易淤積的特點。

(2)依據超聲波形成空化效應：

用多面向的超聲波振板，超聲波在水中產生超過重力加速度幾萬倍的質點加速度，形成空化效應，產生約4000K，100MPa的瞬間高溫和高壓的環境，同時以約110m/s的速度產生具有強烈的沖擊波和射流等。水分子在熱點達到超臨界狀態，并分解成自由基、超氧基等，有機物在熱點上，發生化學鍵斷裂、水相燃燒、高溫分裂分解、超臨界水氧化、自由基氧化等反應，達到有機物降解作用。

(3)依據紫外波的消毒作用：

紫外線會穿透微生物的細胞膜和細胞核，破壞核酸(DNA或RNA)的分子鍵，使其失去復制能力或失去活性，改變DNA的生物活性，使微生物不能復制。從而在不使用任何化學藥物的情況下抑制、消滅細菌病毒，降解有機物等。

由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：

1、由于本實用新型運用巴歇爾槽設計原理，收口、喉道、擴口的流水過程中，設計LED紫外線發光板進行抑菌、消毒、有機物降解，然后通過超聲波振板產生的特殊頻率的超聲波引起水質的空化效應，產生自由基有效降解有機物，設備操作簡單，抑菌消毒速度快，有機物降解明顯，自動化控制程度高。

2、由于本實用新型超聲波振板由一振動板和用于驅動該振動板振動的若干個超聲波換能器構成，當單個超聲波換能器的頻率和功率相同時，超聲波振板的功率更加強大，因此處理的范圍更廣。

附圖說明

附圖1為水槽的立體示意圖；

附圖2為本實用新型的側視圖；