[實用新型]一種災害環(huán)境下的車載飲用水應急消毒凈化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120402705.8
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN202322467U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 張芝濤;高金瑩;白敏冬;田一平;李延建;李日紅;金忠林;蔡麗嬌
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F1/50
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本實用新型屬于氣體放電應用技術及飲用水安全保障技術領域，涉及一種可車載移動的飲用水處理系統，尤其是一種災害環(huán)境下的車載飲用水應急消毒凈化裝置。?

背景技術

我國是自然災害和生化災害頻繁發(fā)生的國家，突發(fā)衛(wèi)生事件也時有發(fā)生，在災害發(fā)生地域，水源往往會受到嚴重污染，供水系統也會遭受嚴重破壞，生活飲用水難以保障。不僅如此，隨著我國工業(yè)快速發(fā)展和城市化進程加快，大量工業(yè)和生活污水被直接排入受納水體，致使82％水域和93％城市飲用水水源被污染，產生大量的致癌、致畸、致突變物質，飲用水安全受到嚴重威脅；同時，我國部分農村貧困地區(qū)人口分散，社會經濟發(fā)展不平衡，飲用水安全問題比城市更為嚴峻；另外，我國邊防部隊駐地分散、點多、線長、面寬，飲水衛(wèi)生與安全問題極為突出，官兵身體健康和生命安全受到危害。因此，適用于災區(qū)、戰(zhàn)地以及水質污染地區(qū)的飲用水應急凈化技術與裝置對保障受災群眾生活用水、減少群眾因災損失、確保災區(qū)社會穩(wěn)定，提升我國對突發(fā)事件的應急處理能力具有重要意義。?

目前，國內外飲用水應急凈化多數采用吸附過濾的技術模式，如美國的野戰(zhàn)輕型凈水器采用的是反滲透技術，英國的“救命”水壺(Lifesaver?Bottle)采用的是多孔聚合物過濾技術，過濾孔徑小于10^-9m，瑞士的手動加壓濾水器采用的是0.2μm摻銀陶瓷過濾技術，天津軍事醫(yī)學科學院研制的野戰(zhàn)班用凈水器，?采用功能性過濾及吸附材料作為凈化單元，蘭州鐵道學院研制的小型凈水器，采用了雙層高分子濾膜吸附過濾技術及活性炭與消毒樹脂混合吸附滅菌技術。采用吸附過濾技術模式的應急凈水設備的結構雖然簡單、多樣，但普遍存在著處理量低(一般不超過5噸/小時)，濾芯易堵塞、不易再生，使用壽命短等問題；有些還需要投加化學藥劑輔助殺滅微生物，因此會產生有毒副產物，出水有異味，并且還須配備消毒藥劑對分裝容器、管道預先消毒滅菌。?

使用消毒滅菌劑也是飲用水應急消毒凈化的常用模式，消毒滅菌劑主要有氯(Cl₂)、氯胺(NH₂Cl、NHCl₂)和二氧化氯(ClO₂)等，在小型凈水裝置中或在應急狀況下，也可使用漂白粉[CaO·2Ca(ClO)₂·3H₂O]、漂白精[Ca(ClO)₂]及次氯酸鈉(NaClO)等，作用是氧化降解化學毒劑、有機污染物以及殺滅致病微生物。存在的問題是消毒滅菌時間長、投加劑量大、選擇性強、生化反應后會殘留氯有機污染物，如三氯甲烷和鹵乙酸等?

飲用水應急消毒凈化需要解決污染源多樣、凈化時間長、二次污染等難題，要求所使用的消毒滅菌劑生化反應速度快，反應速率常數大于10⁷L/mol·s，具有廣譜致死特性，消毒劑本身無毒性，無藥劑殘留，反應的最終產物為CO₂、H₂O及無機鹽等，穩(wěn)定性好，成本低，易操作。?

羥基自由基(·OH)是強氧化劑，氧化電位高達2.8V、具有廣譜致死特性，反應速度極快，其反應速率常數是氯、過氧化氫和臭氧等氧化劑的10⁷倍以上，在數秒內即可完成整個生化反應過程；剩余的·OH可分解成O₂和H₂O，無任何殘余藥劑，能夠滿足飲用水應急消毒凈化的要求。然而，目前的羥基自由基主要是通過光激發(fā)氧化技術和光催化氧化技術產生，雖然在去除有機污染物時的效率很高、甚至能使有機污染物礦化，轉變成無害物質，但這些方法產生羥基自由基的濃度很低，還難以解決飲用水應急消毒凈化問題，更不能用于飲用水?運輸容器和管道的消毒滅菌。大連博羽環(huán)保技術開發(fā)有限公司(實用新型專利，申請?zhí)枺?00820218658.X；發(fā)明專利，申請?zhí)枺?00810228249.2)發(fā)展了一種利用臭氧/空化效應協同產生羥基自由基的方法，并將其應用到應急深度處理水和消毒滅菌溶液的制取上，提升了羥基自由基的產生量。但這種方法也存在一些問題：僅使用臭氧在水中分解引發(fā)自由基鏈反應產生羥基自由基的過程不穩(wěn)定，受水質狀況影響非常大；射流器空化作用非常有利于提高氣體在水中的溶解度，但對產生羥基自由基引發(fā)劑HO₂^-的促進作用有限，產生的羥基自由基濃度不夠理想；羥基自由基鏈反應在主管路二次混合過程中會造成部分鏈反應中斷，降低了飲用水消毒滅菌的效率。?