[发明专利]一种降解管网末端水中消毒副产物的装置

说明书

本发明是一种可以与水龙头连接、降解管网末端饮用水中消毒副产物的装置，它包括贮水组件、分水组件和电化学反应组件。贮水组件包括贮水外壳和手风琴风箱状内胆；分水组件主要包括主管道外壳、内芯、球形阀芯、阀座、阀杆、旋转手柄、分水活塞；电化学反应组件内部以颗粒活性炭包为阴极，铂网为阳极，采用无机陶瓷膜作为支撑压紧。电化学反应组件安装于贮水组件的底部。分水组件通过控制水流启闭，实现日常居家生活用水和贮水组件充水；贮水内胆可以实现上下有限膨胀和压缩，以充、排水和排除积气；反应器工作时，使贮水组件内的水和管网绝缘，水流借助重力作用通过电化学反应器，使水中消毒副产物得到降解，保障饮用水安全。该装置密封组装简单，使用方便，易于商业推广化应用。

技术领域

本发明是一种可以与水龙头连接、降解管网末端饮用水中消毒副产物的装置，本发明的装置可广泛用于饮用水的深度处理和高纯水的制备，同时也可推广应用到含有有毒有害高浓度卤代有机污染物废水的处理。

背景技术

在我国当前的公共给水系统中，主要是通过在水厂末端投加液氯实现对饮用水的消毒，同时，为了抑制管网末端水中微生物的滋生，自来水加氯消毒时会加入过量的氯。然而，水体中存在的天然有机物会和氯发生反应生成消毒副产物，其中最为典型的是以三氯甲烷为代表的三卤甲烷类。这些消毒副产物通常具有“致癌、致畸、致突变作用”，对人们的健康造成了极大威胁。特别是，当前我国相当一部分地表水源已被有机物污染的情况下，如何实现对管网末端水中消毒副产物的控制，日益受到人们的关注。

去除管网末端饮用水中消毒副产物是保障饮用水安全的重要屏障。目前采用的方法主要有吸附法、光化学处理法、膜分离法等。然而，这些方法通常要么运行成本较高，要么不能对消毒副产物起到良好的去除效果。如活性炭吸附法，单纯活性炭吸附并不能实现消毒副产物的降解，且需要经常更换吸附剂，增加了处理成本；光化学法中的TiO₂催化法等则会存在催化剂失活或者流失问题，还可能会生成毒性更强的中间产物；膜分离法除存在需定期更换膜组件的问题外，还存在因浓水直接排放造成的水资源浪费现象，但更重要的是，单纯膜分离法对水中小分子的消毒副产物并不具有良好的效果，如反渗透技术(RO)对于分子量＜250的不带电小分子去除效果不好，所以RO工艺对诸如三卤甲烷类的小分子消毒副产物去除效果并不理想。因此有必要发展安全、经济、高效的消毒副产物的末端控制技术。

电化学方法因其高效、反应条件温和、无二次污染等优点，在饮用水消毒副产物的处理上具有广阔的前景。但目前，尚缺乏家庭用、简单高效、针对管网末端自来水中消毒副产物的电化学处理装置。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种应用于去除管网末端饮用水中消毒副产物的电化学处理装置。该装置采用比表面积大、吸附能力强、性质稳定无毒的粒状活性炭作为阴极材料，通过电化学还原脱卤作用，有效实现对管网末端自来水中消毒副产物的去除；可以和家庭中洗菜盆或盥洗盆进行简单有效连接，具有装置结构简单，易于安装，操作方便，运行稳定等优点。

技术方案：本发明是一种可以和家庭中洗菜盆或盥洗盆简单连接、通过电化学还原对消毒副产物实现有效脱卤的装置。它包括贮水组件、分水组件和电化学反应组件。贮水组件安装在分水组件上，分水组件安装于家用洗菜盆或盥洗盆上；电化学反应组件安装于贮水组件的底部。分水组件通过控制水流启闭，实现日常居家生活用水和贮水组件充水；贮水内胆可以实现上下有限膨胀和压缩，以充、排水和排除积气；反应器工作时，使贮水组件内的水和管网绝缘，水流借助重力作用通过电化学反应器，使水中消毒副产物得到降解，保障饮用水安全。