专利名称：一种高效紫外消毒器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用紫外线(UV)对饮用水、中水进行消毒的装置。
背景技术：
紫外线消毒技术是伴随着人类对环境保护认识的不断加深而迅速发展的。紫外线 于1910年首次应用于饮用水消毒杀菌。20世纪70年代，随着人们对氯消毒所产生的有毒 副产物日益关注，以及紫外灯技术的突破发展，紫外线消毒作为一项洁净的消毒技术而开 始获得应用。1970年，美国环保局完成了第一项污水紫外消毒工程，随后，紫外消毒技术在 美国、加拿大和欧洲得到了非常广泛应用，并广泛应用于饮用水、中水及污水等的杀菌消毒 处理。到目前为止，紫外杀菌技术的广泛应用已成为污水处理厂出水消毒的主要规范化手 段之一。目前，饮用水、中水的紫外消毒器很大一部分为管式消毒器，即消毒器为近似圆柱 体形状，紫外灯管及套管位于消毒器中央并平行于消毒器中心轴。目前，饮用水及中水紫外消毒器面临的主要问题包括紫外灯管的寿命、套管污染 以及消毒效率的提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高效灭菌能力的紫外消毒器。该紫外消毒器可进一 步提高处理水量，降低消毒成本。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种紫外消毒器，包括消毒器腔体、紫外线灯管、石英玻璃套管以及进出水口的消 毒器本体；所述消毒器腔体的内壁还设有紫外线反射层。所述紫外线反射层可由表面具有紫外线反射材料的石英玻璃构成，或由氟碳材料 构成。所述紫外线反射材料具体可为铝或铝合金。所述氟碳材料具体可为聚四氟乙烯。所述紫外线反射层的厚度可根据制备时所选择的紫外线反射材料或氟碳材料的 反射性质，确定合适的厚度。所述紫外线反射材料铝或铝合可通过真空镀膜的方法蒸镀于石英玻璃上；也可将 铝箔或铝合金箔贴于石英玻璃表面；或将铝板或铝合金板粘于石英玻璃表面，得到表面具 有紫外线反射材料的石英玻璃。本发明紫外消毒器中，所述消毒器腔体内设有至少一个紫外线灯管和套设在所述 紫外线灯管外的石英玻璃套管；所述石英玻璃套管固定于消毒器腔体上；所述进出水口设 置在所述消毒器腔体上。所述紫外消毒器的密封性良好，可避免水以及紫外线泄露。所述消毒器腔体由不 锈钢或工程塑料制成，可耐水压。所述紫外消毒器内的紫外线反射层，具有耐紫外线辐射和水侵蚀的特性，既在长 时间的紫外线辐射和水侵蚀下，其紫外反射材料反射紫外线的特性衰减小于30% ；根据反 射材料的不同甚至可使反射紫外线的特性衰减小于15%。此外，本发明的高效紫外线消毒装置还可通过清洗装置进行清洗，用于保证紫外线反射层充分发挥功能，不会因为表面污 染而降低紫外线反射率。本发明通过对现有紫外消毒器进行改进，在其内壁上增加了由铝、铝合金、氟碳材 料以及其它高紫外反射材料制成的高紫外反射层，使消毒过程中辐照到外壁上的紫外线重 新进入腔体内，提高了消毒器腔体内紫外线的辐射强度，从而将有效加强灭菌效果，降低紫 外线的消毒成本。当采用铝或铝合金作为紫外反射材料时，可选择石英玻璃作保护材料，防 止紫外反射层被水腐蚀，降低紫外反射率。而氟碳材料由于其优良的耐腐蚀性能，可单独作 为消毒器中的紫外线反射层。鉴于紫外线消毒器已经广泛应用于水处理领域，本发明构造 简便，有望在实际工程中得到推广应用。
图1为本发明所提供的紫外线消毒装置的结构示意图；其中，1.法兰，2.紫外灯 管，3.石英玻璃套管，4.紫外线强度监测器，5.紫外线反射层，6.反应器外壁(不锈钢或工 程塑料)。
具体实施例方式下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如 无特殊说明，均可从商业途径获得。本发明所提供的紫外线消毒装置的结构示意图，如图1所示。该紫外消毒器，包括消毒器腔体6、紫外线灯管2、石英玻璃套管3、紫外线反射层 5、紫外线强度监测器4以及进出水口 ；所述消毒器腔体6的两端分别与法兰1密封连接；所 述消毒器腔体内设有至少一个紫外线灯管和套设在所述紫外线灯外的石英玻璃套管；所述 石英玻璃套管固定于两端的法兰上；所述紫外线反射层设于所述消毒器腔体的内壁；所述 进出水口设置在所述消毒器腔体上或法兰上。实施例1、采用表面镀铝膜的石英玻璃管作为紫外反射层，其中铝膜蒸镀在石英玻璃管外 壁，避免铝膜被水腐蚀，铝膜厚度为0. 2mm。在基于荧光玻璃探头的腔体紫外线强度测试装 置上进行测试，对比测量相同尺寸普通消毒器和具有紫外反射层消毒器腔体内的紫外线强 度分布。该测试装置为立式桶形(内径95mm，高400mm)，中心装有低压汞灯(已预老化100 小时以上)，灯管的发光弧长300mm，发光主波长254nm，石英玻璃套管的外径为23mm。腔体 内介质为空气。从表1可以看出，铝高反层消毒器的紫外线强度在空气介质中有较大增加。表1在空气介质中普通和铝高反层紫外消毒器内部紫外线强度分布对比
实施例2采用表面镀铝膜的石英玻璃管作为紫外反射层，其中铝膜蒸镀在石英玻璃管外 壁，避免铝膜被水腐蚀，铝膜厚度为0. 2mm，实测在反应器腔体内介质为水时的紫外线强度 分布。不同紫外线透过率的水溶液由邻苯二甲酸氢钾和去离子水配成，在254nm穿透率分 别为95% (通过HACH 5000分光光度计测定)。从表2可看出，铝高反层消毒器的紫外线 强度在水介质中也有较大程度的增加。表2在水介质中普通和铝高反层紫外消毒器内部紫外线强度分布对比
实施例3
采用聚四氟乙烯作为紫外反射层，衬于消毒器内壁(304不锈钢管)。用荧光玻璃 探头，对比测量相同尺寸普通消毒器和内衬聚四氟乙烯高反层消毒器腔体内部的紫外线强 度分布。从表3可以看出，内衬聚四氟乙烯高反层消毒器内部的紫外线强度有了较大程度 的增加。 表3在空气介质中普通和聚四氟乙烯高反层消毒器内部紫外线强度分布对比
权利要求
一种紫外消毒器，包括消毒器腔体、紫外线灯管、石英玻璃套管以及进出水口的消毒器本体，其特征在于所述消毒器腔体的内壁设有紫外线反射层。
2.根据权利要求1所述的紫外消毒器，其特征在于所述紫外线反射层由表面具有紫 外线反射材料的石英玻璃构成。
3.根据权利要求2所述的紫外消毒器，其特征在于所述紫外线反射材料为铝或铝合金。
4.根据权利要求1所述的紫外消毒器，其特征在于所述紫外线反射层由氟碳材料构成。
5.根据权利要求4所述的紫外消毒器，其特征在于所述氟碳材料为聚四氟乙烯。
6.根据权利要求1-5中任一所述的紫外消毒器，其特征在于所述消毒器腔体内设有 至少一个紫外线灯管和套设在所述紫外线灯管外的石英玻璃套管；所述石英玻璃套管固定 于消毒器腔体上；所述进出水口设置在所述消毒器腔体上。
7.根据权利要求1-6中任一所述的紫外消毒器，其特征在于所述消毒器腔体由不锈 钢或工程塑料制成。
8.根据权利要求1-7中任一所述的紫外消毒器，其特征在于所述紫外消毒器用于对 水进行消毒。
全文摘要
本发明公开了一种高效紫外消毒器。本发明所提供的消毒器包括消毒器腔体、紫外线灯管、石英玻璃套管以及进出水口的消毒器本体，所述消毒器腔体的内壁还设有紫外线反射层。所述紫外线反射层可由表面具有铝或铝合金的石英玻璃构成，或由氟碳材料构成。由石英玻璃管加铝(真空镀铝或外贴铝箔)或氟碳材料构成的高反射内壁具有高紫外线反射、耐紫外线辐射、耐侵蚀和耐水流冲击的特点；和普通不锈钢消毒器内壁相比，在相同功率的紫外灯照射下，腔体内部的平均紫外线强度可增加50％以上。
文档编号C02F1/32GK101913679SQ20101023304
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者强志民, 李庭刚, 李梦凯 申请人:中国科学院生态环境研究中心