快速净化水方法和用于该方法的反应器 本发明涉及一种快速净化水的方法和反应器,具体是利用空气和二级不同波长的紫外线照射连续产生臭氧,并使臭氧与紫外光联合作用净化水,增加水中溶解氧的方法和装置。
目前,利用紫外杀菌的装置主要是通过单一波长的紫外线照射作用,过程中不能产生臭氧,无法实现紫外与臭氧的协同作用功能,对水中的有机污染物等处理效果较差,更不能将有效增加处理水溶解氧。最近研制并应用的UV/O3协同杀菌装置,主要是利用一级紫外和气泵加气的方法产生一部分臭氧,并实现了UV/O3的协同作用。但是,这种方法和装置因只有一级紫外照射,不能兼顾最佳的臭氧发生和紫外光的充分利用,使臭氧的产率不高或UV作为杀菌功能的利用效果不好。
本发明的目的是:通过不同波长的紫外光源照射,在连续产生臭氧的同时,提高紫外光及其与臭氧联合作用的净水效果。
本发明的方法是:将水质净化过程分两级进行,第一级以UV照射产生臭氧为主,空气在180nm-200nm波长的紫外光照射下产生臭氧,并通过水射器将其抽入水中进行混合,含有臭氧的水在UV照射下进行氧化杀菌处理,然后水进行第二级232-238nm,优选235nm,波长的紫外光照射,使UV/O3联合作用,达到净化水和增加水中溶解氧地目的。此方法不需额外的补气装置。
本发明的反应器的构造如附图示。在第一级反应装置1内装有石英套管2,石英套管内装有一支180nm-200nm的紫外灯管3、放空充气管4和臭氧抽吸管5:紫外灯管4通过导线6连接于电源7;在第一级反应装置配有进水口8,并使之与水射箱9、水射器10、进水阀门11和进水管12连接;最好在反应器的一侧安装排水阀门13和14,以排按要求排出装置内的水;反应的上部设有出水口15,与出口相连安装调节阀门16;通过管路17将第一级反应装置连接到第二级反应装置18,在第二级反应器的下部设有进水口19;第二级反应装置中内装有石英套管20,石英套管内装有一支235nm波长的紫外灯管21,并通过导线22与电源7连接;在第二级反应装置的上部装有最终出水口和出水调节阀门23、24。
本发明的反应器系统操作过程如下:
打开第一级出水阀门16和第二级出水阀门24后,再打开进水阀门11,待处理水经进水管11、水射器10和一级进水口8进入一级反应装置,此后经一级出水口和出水阀门16进入二级反应装置,待水流出出水口23后,开启电源7,使紫外灯3和21开始工作。此时,在水射器的作用下,一级紫外照射所产生的臭氧通过抽气管5抽入水中并与之混合,该含有臭氧和空气混合气体的水经二级紫外照射进行净化处理,通过充气管4不断补入空气,调节进水和出水阀门可控制水的处理量。
本发明的特点如下:
1、采用二级不同波长的紫外光源照射,第一级以产生臭氧为主,第二级以净化水为主;
2、采用水射器使空气补充与被处理水进入反应器同时进行,不需额外补气装置;
3、利用臭氧氧化与紫光照射的联合作用,可去除水中微量有机质、细菌等污染物,同时增加了水的溶解氧;
4、处理后的水无残留臭氧等,不产生新的污染物,保留了微量元素,安全可靠。附图简要说明:图1是本发明的反应器的示意图实施例:
实施例1 利用自来水配制含有细菌和腐殖质的待处理水,其中含总细菌数34800个/mL,大肠杆菌22000个/100mL,富里酸8mg/L,在下述条件下进行杀菌处理:
一级紫外灯管:功率20W,波长200nm;
二级紫外灯管:功率20W,波长235nm;
空气流量:70L/h;
被处理水流量:600L/h;
臭氧产生量:130.18mg/m3。
处理后水质如表1所示。
表1实施例1处理后的水质 检测指标 处理前 处理后去除(增加)率% 总细菌(个/mL) 34800 4 99.99 大肠杆菌(个/100mL) 22000 0 100 溶解氧(mg/L) 4.3 5.2 20.9 腐殖质(mg/L) 8 2 75.0
实施例2 利用自来水配制含有细菌和腐殖质的待处理水,其中含总细菌数39700个/mL,大肠杆菌25000个/100mL,富里酸8mg/L,在下述条件下进行杀菌处理:
一级紫外线管:功率20W,波长200nm;
二级紫外线管:功率30W,波长235nm;
空气流量:120L/h;
被处理水流量:700L/h;
臭氧产生量:141.12mg/m3。
处理后水质如表2所示。
表2实施例2处理后的水质 检测指标 处理前 处理后去除(增加)率% 总细菌(个/mL) 39700 2 99.99 大肠杆菌(个/100mL) 25000 0 100 溶解氧(mg/L) 4.3 5.5 28 富里酸(mg/L) 8 1.6 80.0
实施例3 利用自来水配制含有细菌和腐殖质的待处理水,其中含总细菌数43900个/mL,大肠杆菌28000个/100mL,富里酸8mg/L,在下述条件下进行杀菌处理:
一级紫外线管:功率30W,波长200nm;
二级紫外线管:功率30W,波长235nm;
空气流量:150L/h;
被处理水流量:900L/h;
臭氧产生量:177.48mg/m3。
处理后水质如表3所示。
表3实施例3处理后的水质 检测指标 处理前 处理后去除(增加)率% 总细菌(个/mL) 43900 2 99.99 大肠杆菌(个/100mL) 28000 0 100 溶解氧(mg/L) 4.1 5.4 31.7 富里酸(mg/L) 8 0.92 88.8