饮用水中微量有机物去除装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及饮用水中微量有机物去除装置，属水处理技术领域。为了提高氧化性混合气体的氧化能力及其对饮用水中微量有机物的去除率，设计该装置，其包括多种强氧化性混合气体发生器，可用电解槽（Ⅰ），该发生器的出气口（７）与带有紫外光源的光化学激发器（Ⅱ）的进口（８）相连，该光化学激发器上的出口（９）输出提高了氧化活性的多种强氧化性混合气体。特别适用于居民和集团用户欲处理的自来水供水系统。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种饮用水中微量有机物去除装置，属于水处理
众所周知饮用水中因受污染而含有微量有机物，其中有不少有机物以人体有急性或慢性、直接或间接的致畸、致突变和致癌(三致)作用。饮用水传统的氯化消毒工艺在灭活致病微生物的同时，也与水中微量有机物形成一些具有致突活性的副产物，直接或间接地危害人体健康。解决饮用水微量有机物污染问题的途径不外是保护水源和强化处理工艺，从总体上讲，我国的水环境质量短期内还难以改善。此外，从水卫生学安全性考虑，在人口密集的大口城市，甲肝、痢疾和伤寒等水致传染病时有暴发，故饮用水的氯化消毒处理还不能随意替代或放弃。要从受污染的水源获得优质饮水，唯一可供选择的方法就是强化处理工艺，但是城市中饮用水水量仅占自来水总量的0.5％左右，合理解决的方法是城市水厂仍以常规工艺提供满足一般用途的自来水，居民用户或集团用户再采用小型、高级且能去除“三致”物质的净化装置对自来水作局部深度处理制取优质自来水。当前国内外对水中微量有机污染物处理的装置所用的方法如下1、臭氧当水pH≥8时，·OH自由基形式破坏水中“三致”物质，效果甚优。当水pH＜6时，分子态O3的氧化效果较差。与水口微量有机磷农药反应先期形成毒性更高的环氧化物，进一步反应可形成毒性较小的简单化合物(RipG. Rice et al.，2rd International Synposium on Health Effects of Drinking Water Disinfectants & Disinfection Byproducts， 3，1985)；当水中腐植酸和富里酸含量较高时，采用高pH臭氧和生物活性碳联合处理效果很好，但管网水仍需加氯以防二次污染(马超良、环境与健康杂志7(3)107－108，1990)。发生臭氧的设备投资昂贵，耗电量高。2、二氧化氯只有纯净的ClO2不与水中有机物形成三卤甲烷(参见Rip G. Rice dt al.1985文献)，一般发生的ClO2中均含一定比例的氯，日常运转费用高，操作要求严格。3、臭氧或过氧化氢与亚铁离子联合处理利用O3或H2O2与Fe2＋生成的OH自由基的氧化作用，当接触时间为60分钟，2mol的投加量可100％去除1mol非挥发性强致突变物MX(3－氯化，4－二氯甲基，5－羟基呋喃酮)及其97％的致突变活性(S. Fukui et al.，Chemosphere，23(6)761－775，1991)。4、投加Na2SO4、Na2S2O4和抗环血酸等还原剂利用SO2－3亚硫酸根的加成作用，当接触时间为60分钟时，2mol的投加量仅能去除68％1mol的MX及其48％的致突变活性(参见S.Fukui et al.,1991年文献)。5、投加氨利用氨与水中余氯形成氯氨作用，仅能使氯化自来水的TA100TA97致突变活性分别降低52％和20％、对TA98致突变活性无效(杨在昌，环境与健康杂志 5(4)1－2，1988)。6、加热加热氯化自来水至100℃历时15分钟，可100％去除挥发性卤化有机物，可使TA100，TA98和TA97致突活性分别降低71％，30％和45％(杨在昌，环境与健康杂志5(4)1－2，1988)，但只能去除50－60％的非挥发性卤化有机物(参见S.Fukui et al.，1991年文献)。7、紫外线辐照利用其发射的OH自由基氧化作用，当接触时间为120分时，可100％去除氯化自来水中的非挥发性强致突变物MX及其致突变活性(参见所述S. Fukui et al.，1991年文献)。因此迄今为止，还没有一种令人满意的饮用水中微量有机物去除装置适用于居民用户或集团用户，本技术的目的是提供一种饮用水中微量有机物去除装置，特别适用于居民用户或集团用户，提高氧化性混合气体的氧化能力，极大地提高饮用水中微量有机物的去除率。为了达到上述目的，本技术的技术方案是一种饮用水中微量有机物去除装置，包括一个多种强氧化性混合气体发生器，整流电源，还包括具有创造性的特征是所述多种强氧化性混合气体发生器的出气口与一个带有紫外光源的光化学激发器Ⅱ的进口相连，所述光化学激发器Ⅱ上的出口输出可去除饮用水中一部分微量有机物的提高了氧化活性的多种强氧化性混合气体。以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。附图说明图1是本技术饮用水中微量有机物去除装置的示意图。图2是本技术的装置用于自来水供水系统的示意图。图1所示饮用水中微量有机物去除装置的示意图。多种强氧化性混合气体发生器最好是电解槽Ⅰ，也可是已知的其它类型多种强氧化性混合气体发生装置，电解槽Ⅰ由PVC塑料焊接而成，金属阳极1、中性电极3、隔膜4和阴极2依次安装在内，隔膜4可以是选择性离子半透膜，将电解槽Ⅰ分成阳极室5和阴极室6，阳极1和阴极2分别与整流电源Ⅲ的正负极相连，阳极室5的出气口7与光化学激发器Ⅱ的进口8相连，光化学激发器Ⅱ上的出口9输出提高了氧化活性的多种强氧化性混合气体。图2所示本技术的装置用于自来水供水系统示意图。在图1所示饮用水中微量有机物去除装置中的光化学激发器Ⅱ上的出口与文丘里管Ⅳ相连，安装在水泵Ⅴ出水管上的文丘里管Ⅳ凭借其吸入口的负压将经过光激发的混合气体直接注入欲处理的自来水中。Ⅵ为原水，Ⅶ处理后水。本技术的最佳实施例，多种强氧化性混合气体发生器最好采用电解槽Ⅰ以食盐(NaCl)溶液为电解液，在6至12伏直流电压作用下，经由选择性离子半透膜组成的隔膜4电解产生O3、H2O2、OCl－和ClO2等强氧化性混合气体，在特定的金属阳极1和中性电极3(钛基体上涂敷锇和铱的氧化物)、食盐(NaCl)溶液浓度为5－10％、槽温为35－40℃等条件下，在电场作用下，阳极室5内食盐(NaCl)溶液电离形成Cl－和Na＋、H＋和OH－，但不按常规的电解反应生成Cl2，而是在金属阳极1表面发生电催化反应，同时，在电解液中发生水解反应，结果释放O3、H2O2、OCl－和ClO2的混合气体；Na＋则通过阳离子半透膜迁移到阴极室，与OH－结合生成NaOH，同时逸出H2，阴极室内的氢氧化钠浓度随着电解的进行持续上升，故需定期排出碱液，阳极室5内的食盐溶液浓度和数量随逢电解的进行逐渐降低，故需不断补充盐水；为了保持电解液合适的温度，需设冷却水循环系统。电解槽Ⅰ产气量的大小取决于电流强度、极板面积和盐水水量。电流效率与极间距离、极板面积、隔膜的材质、电解槽温度和产气量等因素有关。光化学激发器是利用紫外光源的紫外线激发上述发生器Ⅰ的气体产物，使之进一步生成羟基自由基·OH和超氧离子(H2O＋2和H2O＋3)。目前，常用紫外线辐射杀灭空气中或水中的微生物，紫外线对水的透射能力较差，故直接用于消毒的效果也是有限的，除非高纯水而且水层厚度小于3毫米。实验结果表明紫外线无法使空气中的分子态O2产生氧化活性。本技术则利用紫外光源的紫外线提高多种强氧化性混合气体的氧化活性，取得预料不到的效果，极大地提高饮用水中微量有机物的去除率。光化学激发器中的紫外光源功率的选择取决于气体发生器Ⅰ的产气量和处理水量，从30瓦到1000瓦，均有市售产品。本技术的饮用水中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种饮用水中微量有机物去除装置，包括一个多种强氧化性混合气体发生器，整流电源（Ⅲ），其特征是所述多种强氧化性混合气体激发器的出气口（７）与一个带有紫外光源的光化学激发器（Ⅱ）的进口（８）相连，所述光化学激发器（Ⅱ）上的出口（９）输出可去除饮用水中一部份微量有机物的提高了氧化活性的多种强氧化性混合气体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：凌波，
申请(专利权)人：中国预防医学科学院环境卫生与卫生工程研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]