一種超聲波-微波-紫外聯合輻照進行水消毒的方法技術

本發明專利技術公開了一種超聲波-微波-紫外聯合輻照進行水消毒的方法，具體為：將需要消毒的水以一定的流速通過安裝有超聲波源、紫外光源和微波源的輻照處理器中，通過輻射源以一定劑量對流過的水進行輻照；其中，采用的紫外燈為低壓高強度紫外燈，燈管功率為8-10W可調，波長為280-320nm，紫外輻射劑量大于12mJ/cm2(mW·s/cm2)，采用的超聲波源的頻率為25-50KHz，超聲功率為200-600W可調，采用的微波源是型號為2M210F的微波發生器，頻率為50-70KHz，功率為500-800W可調，水的流速可使水的輻照時間達到30-60min；本發明專利技術的方法采用微波/超聲/紫外三者聯合輻照對水就行消毒，高效、方便，能夠大大提高紫外輻照消毒效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及水的輻照消毒
，具體涉及一種超聲波-微波-紫外聯合輻照進行水消毒的方法。
技術介紹
當今社會經濟高速成長，人民生活品質得以迅速提升。同時，關系人民健康的飲用水問題，正成為社會各界廣泛關注的焦點。人們對飲用水質量要求越來越高，自來水廠處理后飲用水在輸送過程中會由于管道等影響造成二次污染，一般的自來水無法直接飲用，在家庭供水終端加裝相應的凈化消毒裝置顯得非常必要。殺菌消毒方法從原理上區別有物理的、化學的、生物學的方法,它們具有各不相同的作用和效果,也具有各自的不足。利用微生物的代謝作用處理有機物和無機物的降解方法叫生物法。利用物理方法處理廢水雖可除去廢水中的懸浮物,但對有機物質和膠體都難以除凈。用化學方法處理廢水需要投入大量化學試劑。借助于微生物來氧化分解廢水中的有機物和無機物質,收效高且經濟,特別是除去廢水中的膠體和有機物效果更好。而化學法中的臭氧消毒殺菌，臭氧的消毒機理為臭氧的強氧化性,一般用于對空氣的處理，臭氧的缺點是不易儲存，且不能高濃度使用，否則會對人造成傷害；氯消毒：氯消毒用于對水處理,這是人們所熟知的方法,但由于會產生大量致癌、致突變、致畸變的含鹵有機物,因此許多國家已經限制它的使用。γ射線輻射消毒主要是通過間接效應即通過水分解產生羥基(-OH)自由基、氫自由基和水合電子而起作用。這三種粒子具有很強的活性，能夠對細胞和病毒中的核酸、蛋白質和其它分子產生各種損傷。20世紀末21世紀初，國內外對紫外C消毒技術進行了深入研究并取得成功。紫外C(以后簡寫為UV-C)殺菌消毒的優勢主要表現在應用面廣，可對空氣、水、固體表面進行殺菌消毒；殺菌譜廣，幾乎可殺滅一切細菌和病毒，包括SARS病毒。紫外線具有廣譜殺菌、高效、低成本、無二次污染、不產生毒副作用等優點，自上世紀70年代開始，紫外消毒技術快速發展，得到社會的廣泛認可。目前，紫外線消毒技術廣泛應用于水處理和空氣凈化等與人類健康息息相關的領域。無論是污水處理廠還是自來水供水企業，在消毒方面都普遍選擇了紫外消毒，但與此同時，家庭飲用水的紫外消毒方面和小型氣體消毒的消息卻鮮見報道。然而，常見的紫外線消毒殺菌方法都是采用普通紫外線燈和鎮流器配合產生紫外線的方案，存在以下不足：這種普通紫外線燈的工作原理與普通日光燈一樣，起輝后，通過限制工作電流的方法，使燈管持續輝光放電而發光。根據氣體放電的原理，燈管內氣體放電區域僅集中在管芯附近，呈細線狀，也就是說，放電區域較小，產生的紫外線功率也小。增加燈管直徑或加大工作電流都不能有效地提高紫外線功率。針對現有技術在紫外輻照進行水消毒技術上的不足，本專利技術提供了一種超聲波-微波-紫外聯合輻照進行水消毒的方法，利用具有較大功率的微波和超聲波,通過對物質的機械作用、空化作用、熱作用來改變或加速改變物質的一些物理、化學和生物特性或狀態的技術。其機械作用能夠改變水中顆粒物的粒徑組成；空化現象在水中會產生大量羥基自由基,超聲波-微波-紫外協同作用能夠大大提高紫外輻射劑量,從而提高消毒效果。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種高效、方便，能夠大大提高紫外輻照消毒效果的超聲波-微波-紫外聯合輻照消毒方法。本專利技術提供的一種超聲波-微波-紫外聯合輻照進行水消毒的方法，是按如下步驟進行：將需要消毒的水以一定的流速通過安裝有超聲波源、紫外光源和微波源的輻照處理器中，通過輻射源以一定劑量對流過的水進行輻照；其中，采用的紫外燈為低壓高強度紫外燈，燈管功率為8-10W可調，波長為280-320nm，紫外輻射劑量大于12mJ/cm2(mW·s/cm2)，采用的超聲波源的頻率為25-50KHz，超聲功率為200-600W可調，采用的微波源是型號為2M210F的微波發生器，頻率為50-70KHz，功率為500-800W可調，水的流速可使水的輻照時間達到30-60min。其中，所述的低壓高強度紫外燈的紫外燈管底部設置汞的冷端并進行加熱、保溫，使其溫度控制在40-50℃紫外燈管在瞬間啟動快速達到接近最大值的紫外照度，滿足流體紫外輻射劑量要求。所述的紫外燈為緊湊型低壓高強度紫外燈，其結構為U型、H型或螺旋型。所述的超聲波源、紫外光源和微波源三者同時工作，紫外燈的功率為9W，超聲波的功率為400W，微波的功率為600W。所述的低壓高強度紫外燈的電流為1.2-4.8A，燈電流密度為0.5A/cm2-1.5A/cm2。本專利技術的有益效果為：一方面，本專利技術利用具有較大功率的微波和超聲波,通過對物質的機械作用、空化作用、熱作用來改變或加速改變物質的一些物理、化學和生物特性或狀態的技術。其機械作用能夠改變水中顆粒物的粒徑組成；空化現象在水中會產生大量羥基自由基，從而能夠大大提高紫外輻射劑量，微波-超聲-紫外三者聯合進行水的消毒，極大的改進了消毒的效果；另一方面，本專利技術所使用的低壓高強度紫外燈提高紫外輻射照度，確保流體的紫外輻射劑量，保證消毒效果，用于消毒的低壓高強紫外燈設置了保溫系統可快速啟動達到足夠的紫外輻射劑量，能快速消毒。具體實施方式實施例1一種超聲波-微波-紫外聯合輻照進行水消毒的方法，具體為：將需要消毒的水以一定的流速通過安裝有超聲波源、紫外光源和微波源的輻照處理器中，通過輻射源以一定劑量對流過的水進行輻照；其中，采用的紫外燈為低壓高強度紫外燈，燈管功率為9W，波長為300nm，紫外輻射劑量為15mJ/cm2(mW·s/cm2)，采用的超聲波源的頻率為30KHz，超聲功率為400W，采用的微波源是型號為2M210F的微波發生器，頻率為60KHz，功率為600W可調，水的流速可使水的輻照時間達到50min。實施例2一種超聲波-微波-紫外聯合輻照進行水消毒的方法，具體為：將需要消毒的水以一定的流速通過安裝有超聲波源、紫外光源和微波源的輻照處理器中，通過輻射源以一定劑量對流過的水進行輻照；其中，采用的紫外燈為低壓高強度紫外燈，燈管功率為10W，波長為300nm，紫外輻射劑量為18mJ/cm2(mW·s/cm2)，采用的超聲波源的頻率為40KHz，超聲功率為300W可調，采用的微波源是型號為2M210F的微波發生器，頻率為60KHz，功率為700W，水的流速可使水的輻照時間達到40min。實施例3一種超聲波-微波-紫外聯合輻照進行水消毒的方法，具體為：將需要消毒的水以一定的流速通過安裝本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超聲波?微波?紫外聯合輻照進行水消毒的方法，其特征在于，將需要消毒的水以一定的流速通過安裝有超聲波源、紫外光源和微波源的輻照處理器中，通過輻射源以一定劑量對流過的水進行輻照；其中，采用的紫外燈為低壓高強度紫外燈，燈管功率為8?10W可調，波長為280?320nm，紫外輻射劑量大于12mJ/cm2(mW·s/cm2)，采用的超聲波源的頻率為25?50KHz，超聲功率為200?600W可調，采用的微波源是型號為2M210F的微波發生器，頻率為50?70KHz，功率為500?800W可調，水的流速可使水的輻照時間達到30?60min。

【技術特征摘要】
1.一種超聲波-微波-紫外聯合輻照進行水消毒的方法，其特征在于，
將需要消毒的水以一定的流速通過安裝有超聲波源、紫外光源和微波源的
輻照處理器中，通過輻射源以一定劑量對流過的水進行輻照；其中，采用
的紫外燈為低壓高強度紫外燈，燈管功率為8-10W可調，波長為280-320nm，
紫外輻射劑量大于12mJ/cm2(mW·s/cm2)，采用的超聲波源的頻率為
25-50KHz，超聲功率為200-600W可調，采用的微波源是型號為2M210F的
微波發生器，頻率為50-70KHz，功率為500-800W可調，水的流速可使水的
輻照時間達到30-60min。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭彬，遲京俊，潘勝男，
申請(專利權)人：中金輻照武漢有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42