一种用于建筑生活热水系统的银离子‑热力复合冲击消毒控制方法，采用短时投加高浓度消毒剂与热力消毒过程相结合的冲击消毒方式，属于建筑生活热水水质安全与保障技术领域。在加热器出水管上设置消毒剂投加点，在线温度传感器设置在热水回水泵后，在线流量检测仪设置在加热器进水管上。冲击消毒过程中采用分级调控模式进行消毒剂的投加：初始阶段以热水流量为主进行比例投加和控制；过渡阶段以回水管的热水温度为主、以冷水补水流量为辅进行复合控制；计时消毒阶段以冷水补水流量为主进行比例投加和控制。本发明专利技术提出的银离子‑热力复合冲击消毒控制方法具有协调消毒作用、显著提高了热力消毒效果，是一种安全、高效的消毒技术控制方法。
【技术实现步骤摘要】
一种用于建筑生活热水系统的银离子-热力复合冲击消毒控制方法
本专利技术涉及建筑生活热水水质安全与保障
，具体来说是一种用于建筑生活热水系统的银离子-热力复合冲击消毒控制方法。
技术介绍
建筑生活热水是城镇二次供水系统的重要组成部分，生活热水使用时与人体有直接接触，因此生活热水的水质会直接影响人体健康。近年来，生活热水水质安全性受到了业界和用户的广泛关注。生活热水具有水温高、余氯含量低、水力停留时间长等特点，为生物膜的形成和微生物的生长繁殖提供了有利条件。生活热水中的微生物数量远高于生活给水，据统计，约72％的微生物附着在管壁上，约26％的微生物在热水中，约2％的微生物在热水箱的沉淀物中，管壁生物膜中检出了铜绿假单胞菌、嗜肺军团菌等病原微生物，存在严重的生物安全性问题，对人体健康造成极大的威胁。目前，生活热水系统与给水系统大多采用相同的消毒技术和方法，但由于水温和运行特性的显著差异，在实际应用中仍存在诸多问题。定期进行建筑生活热水系统的消毒、有效抑制热水中微生物生长及管壁生物膜形成、充分保障生活热水的生物安全性，是建筑生活热水系统的迫切需求。银离子消毒是一种有效的生活热水消毒方法，在国内外游泳池、热水浴池、桑拿、冷却塔等场所以及医院、宾馆、办公楼、公寓的冷热水系统中已经得到了广泛的应用。已有的研究表明，在40℃水温条件下，0.04mg/L银离子消毒30min即可对总大肠菌群实现完全灭活；0.05mg/L银离子消毒180min对生活热水中细菌总数和异养菌的灭活率可分别达到97.86％和85.71％。银离子消毒可以有效抑制管壁生物膜的形成、减少管道的微生物腐蚀。但由于生物膜结构较为密实，对内层微生物具有一定的保护作用，采用单一的银离子消毒技术需要提高银离子投量以达到理想的灭活效果，这在一定程度上增大了银离子的毒性风险。美国环境保护局规定水中的银离子限值为0.1mg/L；我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定饮用水中银离子含量不得高于0.05mg/L。热力消毒是生活热水系统定期采用的消毒方法，具有广谱性，可以有效杀灭水中各种微生物。70℃的热水能够达到很高的微生物灭活率，同时可完全杀灭生活热水中的军团菌，并在一定时间内抑制其繁殖再生长。通常，热力消毒的水温控制在60℃以上，必要时高达甚至高于70℃，很可能对人体造成烫伤，存在较大的安全隐患，不适宜长时间采用。本专利技术提供一种适用于建筑生活热水系统的银离子-热力复合冲击消毒控制方法。与单纯的热力消毒相比，复合冲击消毒可以在降低热力消毒水温的同时，保证消毒效果，减少高温热水带来的安全隐患；也可以在相同温度的热力消毒条件下，达到更佳的消毒效果。银离子消毒效果随水温升高而显著提高，与热力消毒具有很好的协同作用。采用在高温热水中投加银离子消毒剂的方式对建筑生活热水管道进行定期的冲击消毒，能够更有效地灭活热水中及管壁生物膜中的微生物，对生活热水系统的微生物污染进行预防和控制，最大程度地保障生活热水的生物安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于建筑生活热水系统的银离子-热力复合冲击消毒控制方法，使得建筑生活热水系统能够更高效、更安全地进行消毒，取得更佳地消毒效果。本专利技术提供的一种用于建筑生活热水系统的银离子-热力复合冲击消毒控制方法，其特征在于：在建筑生活热水系统中的加热器(1)出水管上设置独立的消毒剂投加装置，在建筑生活热水系统进行高温热力消毒过程中，向高温热水中投加高浓度银离子消毒剂，对建筑生活热水系统进行短时间的冲击式消毒，形成银离子-热力复合冲击消毒过程；其中消毒剂投加装置包括依次连接的消毒剂制备装置(2)、消毒剂投加与控制系统(3)和投药管阀门(4)，消毒剂投加装置通过投药管阀门(4)与加热器(1)出水管连接，加热器(1)出水管经热水入户管(7)与热水立管(8)进水口连接，热水立管(8)出水口依次与热水回水管(9)、热水回水泵(10)、在线温度传感器(6)、排水管(11)、冷水补水点(14)、在线流量检测仪(5)和加热器(1)连接形成循环管路；在线温度传感器(6)设置在热水回水泵(10)与排水管(11)之间，在线流量检测仪(5)设置在冷水补水点(14)与加热器(1)之间；冷水补水点(14)通过阀门依次与冷水补水在线流量检测仪(13)、冷水补水泵(12)连接。建筑生活热水系统的银离子-热力复合冲击消毒过程，银离子消毒剂的投加采用分级调控的控制方法，分级调控的控制过程按照以下三个阶段进行：在冲击消毒初始阶段，将加热器(1)由常规加热状态调为高温加热状态，同时启动消毒剂制备装置(2)和消毒剂投加与控制系统(3)，并开启投药管阀门(4)定量投加消毒剂；含有消毒剂的高温热水依次流经热水入户管(7)、热水立管(8)、热水回水管(9)、热水回水泵(10)、在线温度传感器(6)和在线流量检测仪(5)后，再次流入加热器(1)进行重新加热；被加热的高温热水在流至在线温度传感器(6)之前，即在线温度传感器(6)处的热水仍为常规热水温度时，此时消毒剂投加与控制系统(3)的消毒剂投加量以在线流量检测仪(5)检测的热水流量值为主要控制参数进行比例投加和控制；含消毒剂的高温热水流动至在线温度传感器(6)时，其检测温度开始上升，此时进入冲击消毒过渡阶段；在冲击消毒过渡阶段，流经在线温度传感器(6)的热水温度逐渐升高，在本阶段消毒剂投加与控制系统(3)的消毒剂投加量以在线温度传感器(6)检测的温度值为主要控制参数、以冷水补水在线流量检测仪(13)检测的流量值为次要控制参数进行复合控制投加，直至热水温度升高至稳定数值时，复合冲击消毒过程进入计时冲击消毒阶段；在计时冲击消毒阶段，消毒剂投加与控制系统(3)的消毒剂投加量以冷水补水在线流量检测仪(13)检测的流量值为主要控制参数进行比例投加和控制；计时冲击消毒阶段运行一段时间后，停止运行消毒剂制备装置(2)和消毒剂投加与控制系统(3)，关闭投药管阀门(4)；同时加热器(1)停止高温加热恢复常规加热状态，打开排水管(11)阀门排放高温热水直至在线温度传感器(6)温度恢复到常规热水温度；至此，完成整个复合冲击消毒的分级调控过程。建筑生活热水系统的银离子-热力复合冲击消毒过程，其特征在于：在冲击消毒过渡阶段采用复合控制模式对温度和流量值进行权重分析和优化，以0.6-0.7权重的温度控制为主、以0.3-0.4权重的流量控制为辅进行综合估算，对消毒剂定量投加与控制系统(3)进行综合设置与参数整定来确定消毒剂的投加量，使得热水中的银离子浓度控制在0.2-0.5mg/L；在线温度传感器(6)检测的温度值与消毒剂投加量对应的权重为负相关，冷水补水在线流量检测仪(13)的流量值与消毒剂投加量对应的权重为正相关；热水水温的升高速率与热水水力停留时间、热水散热速率、建筑室内外气温等影响因素密切相关，可经过实际测试与验证进行确定。消毒剂制备装置(2)中的消毒剂母液可由银离子消毒剂替换为氯、次氯酸盐、氯胺或二氧化氯消毒剂，或者为2种或以上的复合消毒剂。在计时冲击消毒阶段，消毒剂定量投加与控制系统(3)的消毒剂投加量以冷水补水在线流量检测仪(13)检测的流量值为主要控制参数进行比例投加和控制；计时冲击消毒阶段的银离子浓度控制在0.2-0.5m本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于建筑生活热水系统的银离子‑热力复合冲击消毒控制方法，其特征在于：在建筑生活热水系统中的加热器(1)出水管上设置独立的消毒剂投加装置，在建筑生活热水系统进行高温热力消毒过程中，向高温热水中投加高浓度银离子消毒剂，对建筑生活热水系统进行短时间的冲击式消毒，形成银离子‑热力复合冲击消毒过程；其中消毒剂投加装置包括依次连接的消毒剂制备装置(2)、消毒剂投加与控制系统(3)和投药管阀门(4)，消毒剂投加装置通过投药管阀门(4)与加热器(1)出水管连接，加热器(1)出水管经热水入户管(7)与热水立管(8)进水口连接，热水立管(8)出水口依次与热水回水管(9)、热水回水泵(10)、在线温度传感器(6)、排水管(11)、冷水补水点(14)、在线流量检测仪(5)和加热器(1)连接形成循环管路；在线温度传感器(6)设置在热水回水泵(10)与排水管(11)之间，在线流量检测仪(5)设置在冷水补水点(14)与加热器(1)之间；冷水补水点(14)通过阀门依次与冷水补水在线流量检测仪(13)、冷水补水泵(12)连接；建筑生活热水系统的银离子‑热力复合冲击消毒过程，银离子消毒剂的投加采用分级调控的控制方法，分级调控的控制过程按照以下三个阶段进行：在冲击消毒初始阶段，将加热器(1)由常规加热状态调为高温加热状态，同时启动消毒剂制备装置(2)和消毒剂投加与控制系统(3)，并开启投药管阀门(4)定量投加消毒剂；含有消毒剂的高温热水依次流经热水入户管(7)、热水立管(8)、热水回水管(9)、热水回水泵(10)、在线温度传感器(6)和在线流量检测仪(5)后，再次流入加热器(1)进行重新加热；被加热的高温热水在流至在线温度传感器(6)之前，即在线温度传感器(6)处的热水仍为常规热水温度时，此时消毒剂投加与控制系统(3)的消毒剂投加量以在线流量检测仪(5)检测的热水流量值为主要控制参数进行比例投加和控制；含消毒剂的高温热水流动至在线温度传感器(6)时，其检测温度开始上升，此时进入冲击消毒过渡阶段；在冲击消毒过渡阶段，流经在线温度传感器(6)的热水温度逐渐升高，在本阶段消毒剂投加与控制系统(3)的消毒剂投加量以在线温度传感器(6)检测的温度值为主要控制参数、以冷水补水在线流量检测仪(13)检测的流量值为次要控制参数进行复合控制投加，直至热水温度升高至稳定数值时，复合冲击消毒过程进入计时冲击消毒阶段；在计时冲击消毒阶段，消毒剂投加与控制系统(3)的消毒剂投加量以冷水补水在线流量检测仪(13)检测的流量值为主要控制参数进行比例投加和控制；计时冲击消毒阶段运行一段时间后，停止运行消毒剂制备装置(2)和消毒剂投加与控制系统(3)，关闭投药管阀门(4)；同时加热器(1)停止高温加热恢复常规加热状态，打开排水管(11)阀门排放高温热水直至在线温度传感器(6)温度恢复到常规热水温度；至此，完成整个复合冲击消毒的分级调控过程。...
【技术特征摘要】
1.一种用于建筑生活热水系统的银离子-热力复合冲击消毒控制方法，其特征在于：在建筑生活热水系统中的加热器(1)出水管上设置独立的消毒剂投加装置，在建筑生活热水系统进行高温热力消毒过程中，向高温热水中投加高浓度银离子消毒剂，对建筑生活热水系统进行短时间的冲击式消毒，形成银离子-热力复合冲击消毒过程；其中消毒剂投加装置包括依次连接的消毒剂制备装置(2)、消毒剂投加与控制系统(3)和投药管阀门(4)，消毒剂投加装置通过投药管阀门(4)与加热器(1)出水管连接，加热器(1)出水管经热水入户管(7)与热水立管(8)进水口连接，热水立管(8)出水口依次与热水回水管(9)、热水回水泵(10)、在线温度传感器(6)、排水管(11)、冷水补水点(14)、在线流量检测仪(5)和加热器(1)连接形成循环管路；在线温度传感器(6)设置在热水回水泵(10)与排水管(11)之间，在线流量检测仪(5)设置在冷水补水点(14)与加热器(1)之间；冷水补水点(14)通过阀门依次与冷水补水在线流量检测仪(13)、冷水补水泵(12)连接；建筑生活热水系统的银离子-热力复合冲击消毒过程，银离子消毒剂的投加采用分级调控的控制方法，分级调控的控制过程按照以下三个阶段进行：在冲击消毒初始阶段，将加热器(1)由常规加热状态调为高温加热状态，同时启动消毒剂制备装置(2)和消毒剂投加与控制系统(3)，并开启投药管阀门(4)定量投加消毒剂；含有消毒剂的高温热水依次流经热水入户管(7)、热水立管(8)、热水回水管(9)、热水回水泵(10)、在线温度传感器(6)和在线流量检测仪(5)后，再次流入加热器(1)进行重新加热；被加热的高温热水在流至在线温度传感器(6)之前，即在线温度传感器(6)处的热水仍为常规热水温度时，此时消毒剂投加与控制系统(3)的消毒剂投加量以在线流量检测仪(5)检测的热水流量值为主要控制参数进行比例投加和控制；含消毒剂的高温热水流动至在线温度传感器(6)时，其检测温度开始上升，此时进入冲击消毒过渡阶段；在冲击消毒过渡阶段，流经在线温度传感器(6)的热水温度逐渐升高，在本阶段消毒剂投加与控制系统(3)的消毒剂投加量以在线温度传感器(6)检测的温度值为主要控制参数、以冷水...
【专利技术属性】
技术研发人员：李星，李娜，杨艳玲，张惠瑾，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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