本实用新型涉及液体样品处理技术领域，具体涉及一种用于液体样品的有机物消解、杀菌消毒装置。
背景技术：
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目前在水中有机物和微生物处理技术方面，臭氧和紫外光照射方法实现简单，快捷，因此常被用于各类医疗卫生，食品，养殖和日常需要消毒、杀菌的场合。在各类水质的深度处理方面也有着广泛的应用。目前采用此类技术的方法多为直接投加或照射，在水质处理方面这类方法普遍存在处理效率不高，臭氧消耗大，臭氧利用率低等缺点，紫外照射也存在效率低下的问题。
技术实现要素：
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本实用新型的目的是提供一种用于液体样品的有机物消解、杀菌消毒装置，该装置在液体样品前处理时，能根据进样液体性质的不同通过气泵对系统的压力，流速进行调节；通过射流管的气流控制液体侧路进液，气流产生负压吸入液体有效提高进液液体的雾化效率，提高臭氧与液体的接触面积，从而提高臭氧与紫外处理的效率，提高了臭氧的利用率，且避免使用超声方式或其它外部动力，降低了能耗，实现各类液体样品中的有机物和微生物高效处理，解决了现有技术液体样品消解和杀菌技术中消毒效率低、臭氧消耗大，臭氧利用率低、能量消耗大的问题。
本实用新型是通过以下技术方案予以实现的：
一种用于液体样品的有机物消解、杀菌消毒装置，该装置管路为全封闭系统，包括依次连通的进气管路、射流管、两端设有紫外灯的U形管、U形管底端设有的出液管路、出液管路下部的储液罐；所述进气管路包括并联的空气过滤器和臭氧发生器、三通、气泵；空气过滤器经空气阀跟三通的一个接口连通，三通的另一个接口经臭氧进气阀跟臭氧发生器连通，三通的第三个接口跟气泵连通；所述射流管从左到右依次包括相互连通的活动的进气头、Y形的减缩进液腔、喉管和喇叭形气液扩张管；所述活动的进气头一端为连通气泵的内螺纹接头，另一端为缩径喷嘴，所述缩径喷嘴经螺纹与Y形的减缩进液腔活动连接，所述缩径喷嘴的位置通过与Y形的减缩进液腔连接的螺纹进行调节；所述Y形的减缩进液腔外侧设有进液管接口，所述喇叭形气液扩张管跟U形管一端连通；此外该装置还包括依次联通的臭氧回流管路、液体样品进液罐、进液管路；所述U形管的另一端经臭氧回流管路跟液体样品进液罐连通，所述液体样品进液罐经进液管路跟射流管的减缩进液腔的进液管接口连通，形成一个回路。
射流管的活动进气头的缩径喷嘴端经螺纹与Y形的减缩进液腔活动连接，可调节喷嘴端在Y形的减缩进液腔的位置，通过喷嘴端位置调节改变气流产生负压的大小，从而改变液体进液量与气流大小、雾化效果的关系。在实际使用中可跟进液样品性质的不同进行调节。
特别地，所述U形管跟射流管连通的一端设有第一紫外灯管，U形管另一端除设有第二紫外灯管外，其内部还设有不连续的筛网，U形管另一端连通臭氧回流管路，所述臭氧回流管路通过气体流量控制阀与液体样品进液罐连接，U形管底端设有的出液管路设有出液控制阀，通过出液控制阀与储液罐连接。
优选地，所述U形管为全玻璃装置，其外壁涂有光反射涂层用于反射紫外光。
更优选地，所述U形管另一端设有金属散热装置，所述U形管另一端内部设有的不连续的筛网由金属或塑料制备而成，筛网表面负载金属或非金属光催化剂。
所述射流管的喇叭形气液扩张管跟U形管通过螺纹接头连接。
所述第一紫外灯管、第二紫外灯管的波长为254nm，功率为20-90W。所述进液管路设有进液单向阀。
本实用新型的有益效果如下：
(1)本实用新型通过射流管的气流控制进样，液体侧路进液，气流产生负压吸入进样液体有效提高进样液体的雾化效率，提高臭氧与进样液体的接触面积，从而提高臭氧与紫外处理的效率，提高了臭氧的利用率，且避免使用超声方式或其它外部动力，降低了能耗。
(2)本实用新型射流管的活动进气头缩径喷嘴端经螺纹与Y形的减缩进液腔活动连接，可调节喷嘴端在Y形的减缩进液腔的位置，通过喷嘴端位置调节改变气流产生负压的大小，从而改变进样液体进液量与气流大小、雾化效果的关系。在实际使用中可跟进样液体样品性质的不同进行调节。
(3)U形管两端设有不同功率的紫外灯管有效地提高了紫外处理效果，U形管另一侧设有不连续筛网除了降低气液温度使水汽冷凝外，还可负载各类光催化剂实现紫外，臭氧的高效处理。
(4)整体装置管路为全封闭系统，臭氧通过回流管路进入液体样品进液罐进行二次利用，有效降低了臭氧的排放避免了环境污染，并且提高了臭氧的利用率。
总之，本实用新型控制单元少，结构简单，材料易得，成本低廉，操作简便，通过对紫外灯及筛网改造可作为水样中有机物消解装置，也可作为水质微生物杀菌装置使用，也可同时实现有机物消解和微生物杀菌消毒效果，可改造性强，可用于各类环境各类液体样品的连续消解、杀菌消毒，实现液体样品中的有机物和微生物高效处理。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图；
其中，1、气泵，11、空气过滤器，12、臭氧发生器，13、空气阀，14、臭氧进气阀，2、射流管，21、进气头，22、气液扩张管，23、进液单向阀，24、液体样品进液罐，25、进液管路，26、减缩进液腔，3、U形管，31、第一紫外灯，32、第二紫外灯，33、筛网，34、出液控制阀，35、储液罐，36、臭氧回流管路，37、气体流量控制阀，38、金属散热装置。
具体实施方式：
以下是对本实用新型的进一步说明，而不是对本实用新型的限制。
实施例1：
如图1所示的一种用于液体样品的有机物消解、杀菌消毒装置，该装置管路为全封闭系统，包括依次连通的进气管路、射流管2、两端设有紫外灯的U形管3、U形管3底端设有的出液管路、出液管路下部的储液罐35；所述进气管路包括并联的空气过滤器11和臭氧发生器12、三通、气泵1；空气过滤器11经空气阀13跟三通的一个接口连通，三通的另一个接口经臭氧进气阀14跟臭氧发生器12连通，三通的第三个接口跟气泵1连通；所述射流管从左到右依次包括相互连通的活动的进气头21、Y形的减缩进液腔26、喉管和喇叭形气液扩张管22，所述活动的进气头21一端为连通气泵1的内螺纹接头，另一端为缩径喷嘴，所述缩径喷嘴经螺纹与Y形的减缩进液腔26活动连接，所述缩径喷嘴的位置通过与Y形的减缩进液腔26连接的螺纹进行调节；所述Y形的减缩进液腔26外侧设有进液管接口，所述喇叭形气液扩张管22跟U形管3一端连通；此外该装置还包括依次联通的臭氧回流管路36、液体样品进液罐24、进液管路25；所述U形管3的另一端经臭氧回流管路36跟液体样品进液罐24连通，所述液体样品进液罐24经进液管路25跟射流管2的减缩进液腔26的进液管接口连通，形成一个回路。
射流管2的活动进气头21的缩径喷嘴端经螺纹与Y形的减缩进液腔26活动连接，可调节喷嘴端在Y形的减缩进液腔26内的位置，通过喷嘴端位置调节改变气流产生负压的大小，从而改变液体进液量与气流大小、雾化效果的关系。在实际使用中可跟进液样品性质的不同进行调节。
特别地，所述U形管3跟射流管2连通的一端设有第一紫外灯管31，U形管3另一端除设有第二紫外灯管32外，其内部还设有不连续的筛网33，U形管3另一端连通臭氧回流管路36，所述臭氧回流管路通过气体流量控制阀37与液体样品进液罐24连接，U形管3底端设有的出液管路设有出液控制阀34，通过出液控制阀34与储液罐35连接。
优选地，所述U形管3为全玻璃装置，其外壁涂有光反射涂层用于反射紫外光。
更优选地，所述U形管3另一端设有金属散热装置38，所述U形管另一端内部设有的不连续的筛网33由金属制备而成。
所述射流管2的喇叭形气液扩张管22跟U形管3通过螺纹接头连接。
所述第一紫外灯管31波长为254nm，功率为90W。第二紫外灯管32的波长为254nm，功率为20W。
所述进液管路25设有进液单向阀23。
该装置应用于水中有机物消解实验时，打开气泵1，臭氧发生器12，控制空气阀13与臭氧进气阀14使得空气与臭氧进气量之比保持在5:1。混合气体在气泵1作用下通过射流管2的进气头21经缩径喷嘴进入射流管2的Y形的减缩进液腔26。混合气体在进气头21的缩径喷嘴作用下加速依次进入Y形的减缩进液腔26、喉管和喇叭形气液扩张管22，在Y形的减缩进液腔26形成负压从而使进样液体水样在负压作用下从液体样品进液罐24经进液管路25依次流经进液单向阀23和进液管接口被吸入射流管2的Y形的减缩进液腔26被混合气体流包裹前进，经喉管进入喇叭形气液扩张管22，这时候水样在气流作用下快速雾化，与气体中的臭氧混合进入U形管3，经过第一紫外灯31照射后进入U形管3另一侧，金属筛网33中心位置固定有第二紫外灯32，气液混合气在多层金属筛网33上发生能量交换，气液分离，水汽冷凝回流，通过U形管3底部出液管路及出液控制阀34流出进入储液罐35。分离的气体及未反应的臭氧气体通过上部出口进入臭氧回流管路36，经过气体流量控制阀37进入液体样品进液罐被水样回收再次利用。由此完成一次进样循环。在整个水样的连续处理过程中，通过控制气泵1流速、空气阀13和臭氧进气阀14、出液控制阀34和气体流量控制阀37来分别控制管路压力、臭氧进气量及回流气体与出液比。在水样循环消解过程中，通过以上进气量、压力、分离气液比的调节实现消解效率的最优化。
实施例2：
装置参考实施例1，不同之处在于：第一紫外灯管31波长为254nm，功率为20W；第二紫外灯管32的波长为254nm，功率为50W；金属筛网表面还负载TiO2光触媒。
该装置应用于水中微生物杀菌实验时，气泵1和臭氧发生器12开启，控制空气阀13与臭氧进气阀14使得空气与臭氧进气量之比保持在3:1。混合气体在气泵1作用下通过射流管2的进气头21经缩径喷嘴进入射流管2的Y形的减缩进液腔26，混合气体在进气头21的缩径喷嘴作用下加速依次进入Y形的减缩进液腔26、喉管和喇叭形气液扩张管22，在Y形的减缩进液腔26形成负压从而使进样液体水样在负压作用下从液体样品进液罐24经进液管路25依次流经进液单向阀23和进液管接口被吸入射流管2的Y形的减缩进液腔26被混合气体流包裹前进，经喉管进入喇叭形气液扩张管22，这时候水样在气流作用下快速雾化，与气体中的臭氧混合进入U形管3，经过第一紫外灯31照射后进入U形管3另一侧。U形管3另一侧设置有不间断金属筛网33，金属筛网33上涂有一层TiO2光触媒，在金属筛网33中心位置固定有第二紫外灯32，第二紫外灯32为一波长为254nm功率50W的紫外灯。在玻璃管外部设有反射涂层和金属散热片。水中的细菌和微生物在多层筛网33上在臭氧、紫外光和光触媒协同作用下被去除。气液混合气在多层金属筛板网33上发生能量交换，气液分离。水汽冷凝回流，通过U形管3底部出液管路及出液控制阀34流出进入储液罐35。分离的气体及未反应的臭氧气体通过上部出口进入臭氧回流管路36，经过气体流量控制阀37进入液体样品进液罐被水样回收再次利用。由此完成一次进样循环。在整个水样的连续处理过程中，通过控制气泵1流速、空气阀13和臭氧进气阀14、出液控制阀34和气体流量控制阀37来分别控制管路压力、臭氧进气量及回流气体与出液比。在水样循环消解过程中，通过以上进气量、压力、分离气液比的调节实现消解效率的最优化。