[发明专利]一种嵌入式病毒灭活及净化除臭装置

说明书

一种嵌入式病毒灭活及净化除臭装置，包括环箍式齿轨、弹臂式支架、处理单元及附属单元。环箍式齿轨固定于管网排口处；弹臂式支架嵌入环箍式齿轨内，用于承载处理单元；处理单元可通过紫外辐照、双氧水消毒、超声波空器、臭氧氧化中的一种或几种作用，实现病毒的原位灭除；附属单元置于管网排口外，用于辅助装置的运行。本发明充分利用管网排口的内部空间，通过环箍式齿轨和弹臂式支架的精巧设计实现处理单元在排口内的运送与安置，并通过附属单元的多元调控实现排口出水的高效灭毒、水质净化及恶臭去除。与现有技术相比，本发明具有适用性强、易于实施、快捷高效、功能多样、操作灵活等突出特点。

技术领域

本发明属市政排水与公共卫生技术领域，涉及一种嵌入式病毒灭活及净化除臭装置。

背景技术

排放口作为城镇排水装置的重要组成部分，承担着向地表水体排放雨水或经污水处理厂处理后进入地表水体等功能，是排水装置提质增效行动中值得关注的重要一环。据报道，我国某些城市曾在排放口检出霍乱等病毒或致病菌。相关研究表明，河道管口出是微生物重要的载体库，存在多种人类病毒和致病菌。

最新研究表明，2019-nCoV病毒可以在气溶胶中存活数小时，并且可以在塑料、不锈钢、铜或纸板表面存活长达数天。这些传播形式均与超级传播事件有关，它们为病毒的大流行提供了可能。新型冠状病毒肺炎患者的粪便样本中分离出活体2019-nCoV病毒，这表明2019-nCoV 病毒可能存在从马桶到市政管网、再到管网排口、最终进入地表水体的潜在传输与暴露路径。如果携带大量病毒或致病菌的废水通过管网排口流入地表水体，易造成病毒扩散至水源地，进入饮用水处理与给水装置，危害公共卫生和人体健康。另外由于管网排口存在落差跌落或出流湍急等缘故，飞溅的水花易形成气溶胶，进而增加了周围居民或过往行人感染风险，甚至引发超级传播事件。

活体病毒到达管网排口的主要途径包括：①病毒感染者产生的生活污水进入合流制排水管网，雨天时病毒随之到达排口并排入地表水体；②存在雨污混接的分流制雨水管道同样存在上述问题；③地表径流裹挟地表病毒进入分流制雨水管网；④病毒感染者在户外产生的痰液、飞沫、触摸品等，经雨水冲刷进入雨水口，继而进入排水装置；⑤排水管道中的沉积物为病毒繁殖、孳生提供了有利环境，雨天放江时携带病毒的沉积物经管网排口排出。

病毒具有多种进入市政管网的途径，其源头极为分散，故不易从排水装置的源头杜绝病毒的侵入和接种。但市政管网中的废水最终都将从管网排口排出。相比之下，在排水装置末端的管网排口进行病毒灭除更加具有可行性。

综上，亟需研发一种针对管网排口病毒原位灭除的新型装置。

目前水处理领域针对病菌灭除的方法主要包括：紫外辐照、臭氧氧化、强氧化剂氧化、加氯消毒等。考虑到管网排口与地表水体相连的环境生态敏感性，推荐采用紫外辐照、双氧水消毒、臭氧氧化、超声波空化等二次污染较低的工艺。上述工艺除了具有高效灭毒的作用，还能有效降解水中的多种难降解有机物，氧化氨氮、硫化物等还原性恶臭物质，故可在管网排口原位阻断病毒的同时，并兼具水质净化与空气质量改善功能。

相关研究表明，将多种高级氧化工艺联用可提升对水中病毒灭除及污染物去除效率，取得比单一氧化剂或单一紫外辐照所不具备的处理效果。例如：单纯臭氧与有机物的反应是有选择性的，而且不能将有机物彻底分解为CO₂和H₂O；若采用臭氧和紫外工艺联用，则能有效提高氧化速率和效率。臭氧和紫外联用净水和除臭的作用原理如反应式1～2所示，其中O₃表示臭氧，UV表示紫外辐射，hv表示光解，O¹D表示激发态氧原子，·OH表示羟基自由基，H₂O₂表示过氧化氢。

O₃+UV或hν，λ＜310nm→O₂+O¹D 1