[发明专利]利用废弃臭氧对饮用水进行再次循环消毒的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种饮用水的处理方法及装置，特别涉及利用废弃的臭氧气体对饮用水进行再次循环消毒提高水质的方法及装置。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，人口的增长，工业及农业的污染物，严重污染着生活饮用水水源地，据有关权威部门检测，目前可利用饮用水达标的只有20%，大部分土壤和地下水污染严重，已构成我国城市及农村饮水威胁，严重影响着居民的身心健康，饮用水安全成了人们关注的重要问题之一。为了保障饮水的安全问题，满足人民不断提高的生活需要，2007年7月1日卫生部和国家标准化管理委员会对原有的饮用水标准《生活饮用水卫生标准》GB5749－85进行了修订，联合发布新的强制性国家《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006，新标准比1985年的旧标准增加了70多项指标要求，加强了对水质有机物、微生物和水质消毒等方面的要求。其中微生物学指标由两项增至6项，增加了对蓝氏贾第虫、隐孢子虫“两虫”等易引起腹痛及肠道疾病的微生物的严格控制与检测，确保饮用水安全，与国际接轨。

早在1910年，法国巴黎就已开始使用紫外线消毒器对饮用水进行消毒。50年代以后紫外线消毒技术得到了空前的发展，从70年代末期开始，紫外线消毒技术被广泛的应用于饮用水和市政污水的消毒工艺。常规的化学消毒剂会在消毒的同时在一定程度上产生有害的消毒副产物，而成熟的紫外线消毒技术的特点在于可以有效的灭活水中的有害微生物和病毒，并且不伴生消毒副产物，紫外线消毒产品在不断进步的同时也逐渐得到国内设计师和终端用户的青睐。 紫外线是介于可视光和X射线之间的光波，波长范围在100nm与400nm之间。根据波长的不同，紫外线被人们定义为紫外线A、B、C和真空紫外线。紫外线C又被称为短波紫外线，其波长范围为200nm至275nm，是对液体消毒最为有效的光波。紫外线主要是通过破坏微生物的遗传物质，使之不能继续分裂和复制，以达到消毒的目的。同时，紫外线还可以对微生物的细胞质和细胞壁的产生一定的破坏作用。失去分裂和复制能力的微生物不会对人体构成威胁，得当的紫外线消毒技术和有效的紫外线剂量可以确保饮用水安全。每天，全世界范围内有超过3000万吨的饮用水是经过紫外线消毒处理的。波长100～200nm，又称为真空紫外线。它的穿透能力极弱。它能使空气中的氧气氧化成臭氧，称为臭氧发生线。

目前市场上消毒用的短波紫外线灯管产生200nm至275nm波段的紫外线的同时不可避免地产生波长为100～200nm波段的紫外线，该波段的紫外线照射周围空气激发出大量的臭氧，在现有技术条件下，这部分臭氧白白浪费，二是这部分臭氧散逸到空气中后产生难闻的气味，使人们产生不适感，臭氧的浓度达到0. 1～1ppm即可使人感到头晕、眼涩、咽喉疼痛等症状,较高的含量将是致命的。

然而，臭氧又是一种强氧化剂，它在水中的氧化还原电位为2.07V，仅次于氟的2.5V，其氧化能力高于氯的1.36V和二氧化氯的1.5V，能破坏分解细菌的细胞壁，很快地扩散透进细胞内，氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等，也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏细胞、核糖核酸，分解脱氧核糖核酸、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致，这一过程被称为细胞消散，是由于细胞质在水中被粉碎引起的，在消散的条件下细胞不可能再生。应当指出，与次氯酸类消毒剂不同，臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响，其杀菌能力比氯大600-3000倍，它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的，在水中臭氧浓度0.3-2mg/L时，0.5-1min内就可以致死细菌，在浓度达4mg/L，在1分钟内乙肝病毒灭活率为100%。达到相同灭菌效果所需臭氧水药剂量仅是氯的0.0048%。臭氧对酵母和寄生生物等也有活性，例如可以用它去除病毒、孢囊、孢子、真菌、白色念珠菌和青霉属菌、寄生生物曼森氏血吸虫等微生物和病毒。此外，臭氧还可以氧化、分解水中的污染物，在水处理中对除嗅味、脱色、杀菌、去除酚、氰、铁、锰和降低COD、BOD等都具有显著的效果。

利用臭氧发生器产生的臭氧对饮用水进行深度处理是继利用紫外线对饮用水进行处理的另一项技术进步，这种利用消毒用的紫外线灯管所产生的副产物——臭氧对饮用水进行双重处理，国内外未见报道，在杜绝污染，节约能源，提高和保障饮用水质量方面效果显著，意义重大。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用废弃臭氧气体对饮用水再次循环消毒的方法；另外本发明还提供了实现上述利用废弃臭氧气体再次循环对饮用水消毒方法的装置。