申請日2015.07.10
公開(公告)日2015.10.07
IPC分類號C02F1/50
摘要
一種污水高效無氯消毒殺菌系統(tǒng)，其特征是所述的系統(tǒng)包括甲酸貯存箱(1)、雙氧水貯存箱(2)、反應(yīng)箱(5)和投加計量泵(6)，所述的投加計量泵(6)的輸入端接反應(yīng)箱(5)的輸出端，投加計量泵(6)的輸出端通過水管伸入污水中并快速溶入水中在60秒內(nèi)完成消毒殺菌并快速分解為水和二氧化碳，所述的反應(yīng)箱(5)的輸入端接甲酸貯存箱(1)和雙氧水貯存箱(2)的輸出端。本發(fā)明消毒殺菌效率高，無殘留，運行成本低，維護方便。
權(quán)利要求書
1.一種污水高效無氯消毒殺菌系統(tǒng)，其特征是它包括甲酸貯存箱(1)、雙氧水貯存箱(2)、反應(yīng)箱(5)和投加計量泵(6)，所述的投加計量泵(6)的輸入端接反應(yīng)箱(5)的輸出端，投加計量泵(6)的輸出端以5-40PPM的劑量將反應(yīng)箱生成的過氧甲酸通過水管混入污水進口端中，過氧甲酸快速溶入污水中在60秒內(nèi)完成消毒殺菌并快速分解為水和二氧化碳，所述的反應(yīng)箱(5)的輸入端接甲酸貯存箱(1)和雙氧水貯存箱(2)的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述的反應(yīng)箱(5)連接有制冷系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是所述的制冷系統(tǒng)由冷卻液貯存箱(3)和壓縮機(4)組成，冷卻液從冷卻液貯存箱(3)中流出，繞經(jīng)反應(yīng)箱(5)吸熱后進入壓縮機(4)壓縮放熱后再次進入冷卻液貯存箱(3)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述的甲酸貯存箱(1)設(shè)有硫酸催化劑添加裝置(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征是所述的催化劑的加入量為甲酸質(zhì)量的0.1%-5%，甲酸濃度為20-40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述的反應(yīng)箱中甲酸和雙氧水的體積比為1：0.5-2，反應(yīng)溫度不超過10℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是所述的反應(yīng)溫度為0-4℃。
說明書
污水高效無氯消毒殺菌系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種污水處理技術(shù)，尤其是一種城市污水處理技術(shù)，具體地說是一種污水高效無氯消毒殺菌系統(tǒng)。
背景技術(shù)
消毒殺菌技術(shù)廣泛地應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，是水處理工藝的重要手段之一�，F(xiàn)有的消毒殺菌技術(shù)主要有以下幾類：
1. 有氯消毒殺菌。如：氯氣，次氯酸鈉，二氧化氯等。
2. 紫外線消毒殺菌。
3. 臭氧消毒殺菌。
4. 雙氧水消毒殺菌。
5. 其他消毒殺菌方式：光催化技術(shù)、電場消毒殺菌技術(shù)、(銅銀)合金消毒殺菌技術(shù)等。
上述消毒殺菌技術(shù)存在的主要問題是：
1. 有氯消毒殺菌技術(shù)。
這是一種被廣泛用于城市自來水消毒殺菌的技術(shù)。其中：
氯氣消毒殺菌會生成三鹵甲烷等致癌物質(zhì)。而氯氣本身就有毒氣，儲存或使用均需要嚴格控制。
次氯酸鈉消毒殺菌一般采用鹽酸(HCl)加氯酸鈉(Na2ClO)反應(yīng)而成。因鹽酸屬于危險品和易制毒化學品，市場的采購及運輸儲存都要求較高。
二氧化氯消毒殺菌一般通過電解食鹽水而得，效率較低卻耗能很大。
以上幾種有氯消毒殺菌法均能產(chǎn)生對人體或自然環(huán)境危害的代謝產(chǎn)物，而且其最終產(chǎn)物中氯離子是工業(yè)生產(chǎn)中危害非常大的，它能對管道、設(shè)備等產(chǎn)生腐蝕作用。因其化學結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，氯離子很難被去除
2.紫外線消毒殺菌技術(shù)。
紫外線消毒殺菌是利用適當波長破壞微生物細胞中的DNA(脫氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)的分子結(jié)構(gòu)而起到消毒殺菌作用在使用過程中有以下缺點：
(1)無持續(xù)殺菌能力，在紫外線消失后會能再次污染。
(2)濁度及水中懸浮物對紫外線消毒殺菌有較大影響，降低消毒殺菌效果。
(3)紫外線燈套管容易結(jié)垢，影響紫外線光的透出和消毒殺菌效果。
(4)相對能耗較大。
3.臭氧殺毒消菌
臭氧殺毒消菌是利用其強氧化性對細菌、細胞壁及其內(nèi)部DNA、RNA進行破壞起到殺滅作用，在使用過程中有以下缺點：
(1).臭氧消毒殺菌主要存在的問題是生產(chǎn)設(shè)備(火花放電法)龐大、流程復(fù)雜，需較高的運行管理水平。臭氧制取率較低(1~2%)，電能消耗大，基建設(shè)備投資較大、成本很高，不適合用于水量較大的消毒殺菌工藝。
(2)臭氧是一種不穩(wěn)定的氣體，在水中容易分解，單獨采用臭氧消毒殺菌很難保證持續(xù)的效果。
(3)有研究表明臭氧和有機物反應(yīng)會生成不飽和醛類，雙氧化合物等有毒物質(zhì)，在含有少量溴化物的時候會產(chǎn)生致癌性產(chǎn)物：主要降解產(chǎn)物有有機物：三溴甲烷、乙腈氯甲烷、1-1二溴酮等。無機性產(chǎn)物有溴酸鹽、次溴酸等。其中最要主要的是溴酸鹽，其最大允許濃度極低，美國標準為0.01mg/L。
(4)在臭氧處理后再加氯或氯胺會分別生成三氯硝基甲烷和氯化氰均有較大危害。
4.雙氧水消毒殺菌
雙氧水殺毒消菌也是利用其強氧化性起到消毒殺菌作用，其缺點是：
(1).雙氧水(H2-O2)可致人體遺傳基因(DNA)損傷及基因突變，與各種病變發(fā)生關(guān)系密切。
(2).雙氧水可導致老鼠及家兔等動物致癌，從而可能對人類具備危險性。
(3).雙氧水可能加速人類衰老進程，其與老年癡呆尤其是早老性癡呆的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，作為強氧化劑通過耗損體內(nèi)抗氧化物質(zhì)，使抗氧化能力低下，抵抗力下降進一步造成各種疾病。
(4).雙氧水可能導致或加重白內(nèi)障等眼部疾病，通過呼吸道可導致肺損傷，多次接觸可導致人體毛發(fā)變白，皮膚變黃等。
(5).小分子雙氧水經(jīng)口攝入很容易進入體內(nèi)細胞和組織，可進入自由基反應(yīng)鏈造成與自由基相關(guān)的許多疾病。
5.其他消毒殺菌方式----
由于其自身的局限性：如效率太低、能耗太大、投資太高和穩(wěn)定性不夠等因素不能被水處理市場廣泛接受。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的城市污水處理存在的殘留大、效率低、二次污染難以解決，成本高等一系列問題，設(shè)計一種無殘留、高效快速的污水高效無氯消毒殺菌系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種污水高效無氯消毒殺菌系統(tǒng)，其特征是它包括甲酸貯存箱1、雙氧水貯存箱2、反應(yīng)箱5和投加計量泵6，所述的投加計量泵6的輸入端接反應(yīng)箱5的輸出端，投加計量泵6的輸出端以5-40PPM的劑量將反應(yīng)箱生成的過氧甲酸通過水管混入污水進口端中，過氧甲酸快速溶入污水中在60秒內(nèi)完成消毒殺菌并快速分解為水和二氧化碳，所述的反應(yīng)箱5的輸入端接甲酸貯存箱1和雙氧水貯存箱2的輸出端。
所述的反應(yīng)箱5連接有制冷系統(tǒng)。
所述的制冷系統(tǒng)由冷卻液貯存箱3和壓縮機4組成，冷卻液從冷卻液貯存箱3中流出，繞經(jīng)反應(yīng)箱5吸熱后進入壓縮機4壓縮放熱后再次進入冷卻液貯存箱3中。
所述的反應(yīng)箱5設(shè)有催化劑添加裝置7。
所述的催化劑的加入量為甲酸質(zhì)量的0.1%-5%，甲酸濃度為20-40%。
所述的反應(yīng)箱中甲酸和雙氧水的體積比為1：0.5-2，反應(yīng)溫度不超過10℃。
所述的反應(yīng)溫度為0-4℃。
本發(fā)明的有益效果：
1. 消毒殺菌效率高：在5-40ppm條件下，60S內(nèi)細菌消滅率達99.8%。
2. 最終代謝產(chǎn)物為CO2與H2O，不存在對人體有害的產(chǎn)物，不會對設(shè)備、管路等產(chǎn)生腐蝕。
3. 不受水體環(huán)境如溫度、濁度等影響而降低消毒殺菌效率。
4. 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、運行功率小，相比電解法、紫外線法、臭氧發(fā)生器等能節(jié)省空間約50%、節(jié)省運行成本70~80%。
5. 能滿足污水處理、城市污水廠等廣泛水處理行業(yè)。
6.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝方便，維護運行成本低。
