二次供水末端杀菌装置的制作方法

本实用新型涉及一种饮用水处理装置，特别是一种二次供水末端杀菌装置。

背景技术：

水是万物生长之源，在引用水管网末梢，由于余氯不足，导致消毒效果变差、滋生细菌的现象频繁出现。而我国随着经济的快速发展，高层建筑逐渐增多，市政管网的供水压力已经远远不能满足用户的需求，二次供水在城市居民生活中越来越重要。在对二次供水单位卫生状况调查中，发现许多二次供水的楼里存在水质指标超标问题，主要是生物污染。城市居民用水质量降低，二次供水设备是其一大重要因素：水箱管理不善，冲洗不及时导致水箱中产生藻类和微生物等。水中日益增多的致病微生物、细菌病毒等，严重影响了人们的日常生活和工作。目前国内外针对饮用水中细菌的处理净化有很多成熟的技术，包括物理法、化学法以及生物法，但均存在其限制性。

由于污染物浓度很低，物理法对饮用水中菌类的处理效果并不显著；由于配套工艺复杂且成本较高，化学法在二次供水系统方面受限。

目前，针对二次供水末端杀菌抗菌材料的净化装置方向的研究较为缺乏。本文提供了一种利用可见光就可杀菌净水的装置，装置简单、成本较低，维护方便。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种二次供水末端杀菌装置，该二次供水末端杀菌装置能充分有效利用太阳光或日照灯等可见光，对二次供水末端的饮用水进行操作简单便宜的杀菌处理，实现居民用水安全。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种二次供水末端杀菌装置，包括水箱、透明处理装置和水质自动监测仪。

透明处理装置的进水口通过进水管与水箱出水口相连接，透明处理装置的出水口连接有出水管。

水质自动监测仪设置在出水管上，用于对出水管内的水质进行实时监测。

透明处理装置包括透明壳体、超滤膜滤芯和可见光补充驱动组件。

透明壳体为密闭结构，超滤膜滤芯同轴内置在透明壳体的中部。

超滤膜滤芯为空心圆柱体结构，空心圆柱体结构由滤膜多层卷绕后形成。

滤膜包括超滤膜和滤网，超滤膜铺设在滤网上。

透明处理装置的进水口与超滤膜滤芯的圆柱体空心腔相连通，透明处理装置的出水口与位于超滤膜滤芯与透明壳体间的间隙出水腔相连通。

可见光补充驱动组件包括电源、灯管和光感开关。

光感开关和电源设置在透明壳体的外部，光感开关用于检测透明壳体外周的可见光强度。

灯管至少有两根，均匀布设在透明壳体的内壁面上。

光感开关、电源和所有灯管通过电连接，形成可见光补充驱动回路。

当光感开关所检测的透明壳体外周的可见光强度低于设定值时，光感开关自动闭合，使可见光补充驱动回路形成通路，灯管发光；当光感开关所检测的透明壳体外周的可见光强度不低于设定值时，光感开关自动打开，可见光补充驱动回路断开，灯管熄灭。

超滤膜滤芯与透明壳体为可拆卸连接。

透明壳体的两端盖内壁面上各设置一个固定座，两个固定座同轴设置；每个固定座均包括内环和同轴套设在内环外周的外环；超滤膜滤芯的两端均设置有外固定圈和内固定圈，外固定圈套设在超滤膜滤芯的端部外周面上，内固定圈固设在超滤膜滤芯端部的圆柱体空心腔内；外固定圈与外环内壁面螺纹连接，内固定圈与内环外壁面螺纹连接。

外环、内环、外固定圈和内固定圈均为塑料材质。

透明壳体的材料为PCTG。

透明处理装置还包括与超滤膜滤芯的圆柱体空心腔相连通的泄水口，泄水口处设置泄水管，位于水质自动监测仪下游的出水管上设置有电磁阀。

进水管上沿水流方向依次设置有进水阀一、过滤器、进水水泵和进水阀二。

滤膜还包括可见光驱动杀菌膜层，可见光驱动杀菌膜层铺设在背离超滤膜的滤网上。

可见光驱动杀菌膜层为可见光活性纳米杀菌剂或光驱动MoS₂薄膜。

本实用新型采用上述结构后，能有效杀灭细菌、降低色度和浑浊度、除去臭味和肉眼可见物。操作简单，成本和能耗较低，维护方便，给用户提供优质水，实现经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型二次供水末端杀菌装置的整体结构示意图。

图2为本实用新型中透明处理装置的主视图。

图3为本实用新型中透明壳体的内部结构示意图。

图4为本实用新型中超滤膜滤芯的正视图。

图5为本实用新型中超滤膜滤芯的截面图。

图6为本实用新型中滤膜的截面图。

其中有：1.水箱；2.进水管；3.进水阀一；4.过滤器；5.进水水泵；

6.透明处理装置；

61.透明壳体；611.外环；612.内环；

62.超滤膜滤芯；

621.可见光驱动杀菌膜层；622.滤网；623.超滤膜；624.外固定圈；625.内固定圈；

63.灯管；64.电源；65.电感开关；

7.水质自动监测仪；

8.电磁阀；9.出水管；10.出水水泵；11.泄水管；12.网罩；13.下水道；14.进水阀二。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，一种二次供水末端杀菌装置，包括水箱1、透明处理装置6和水质自动监测仪7。

透明处理装置的进水口通过进水管2与水箱出水口相连接，进水管上沿水流方向依次优选设置有进水阀一3、过滤器4、进水水泵5和进水阀二14。

水箱中的原水经过过滤器去除水箱中滋生的藻类和浮游生物后，再经进水水泵5泵入透明处理装置6。为保证透明处理装置运行良好进水水泵5的最大压力优选为0.15MPa。

另外，进水阀一3能对进入进水水泵5的水流量进行控制，进水阀二14能对进入透明处理装置6的水流量进行控制。

透明处理装置的出水口优选设置在侧面上，该出水口连接有出水管9。

水质自动监测仪7设置在出水管上，用于对出水管内的水质进行实时监测。

位于水质自动监测仪下游的出水管上沿水流方向依次设置有电磁阀8和出水水泵10。

只有当水质自动监测仪检测的杀菌处理水质合格时，电磁阀才打开，并经出水水泵增压后，供给用户使用。

透明处理装置还设置有泄水口，泄水口处设置泄水管11，泄水管尾端优选设置有网罩12，泄水管排除的污水优选流出至下水道13中。

当水质自动监测仪检测的杀菌处理水质不合格，也即经水质自动监测仪检测的细菌总数超标时，电磁阀关闭，执行清洗程序，而进水阀一和进水阀二继续开启，清洗透明处理装置，水从泄水管排入下水道。当清洗程序完毕后，电磁阀关闭，继续工作。如净水中细菌总数再次超标，则反馈结果给控制室以提醒更换超滤膜。

如图2所示，透明处理装置包括透明壳体61、超滤膜滤芯62和可见光补充驱动组件。

透明壳体为密闭结构，超滤膜滤芯同轴内置在透明壳体的中部。

透明壳体的材料优选为PCTG。

如图3、图4和图5所示，超滤膜滤芯为空心圆柱体结构，空心圆柱体结构由滤膜多层卷绕后形成。

如图6所示，滤膜包括超滤膜623和滤网622，超滤膜铺设在滤网上。

其中，超滤膜有如下两种优选设置方式。

实施例1

超滤膜为现有技术中的常规超滤膜，则滤膜还包括可见光驱动杀菌膜层621，可见光驱动杀菌膜层铺设在背离超滤膜的滤网上。

可见光驱动杀菌膜层优选为申请号为201110422250.0中的可见光活性纳米杀菌剂或光驱动MoS₂薄膜。

在可见光的驱动下，可见光驱动杀菌膜层能使水体中的细菌失活效率大幅提高。

实施例2

超滤膜具有杀菌及抗污染功能，该能杀菌与抗污染的超滤膜，按重量份数计，包括如下组分：

有机载卤聚合物 0.5~2.0份；

银系光催化剂 0.2~1.0份；

铸膜液 100份。

其中，上述有机载卤聚合物优选为氯化聚丙烯树脂，银系光催化剂优选为载银二氧化钛，上述铸膜液优选为聚偏氟乙烯铸膜液。

一种能杀菌与抗污染的超滤膜的制备方法，包括如下步骤。

步骤1，制备铸膜液，这里的铸膜液优选为聚偏氟乙烯铸膜液，具体制备方法为现有技术，这里不再赘述。

步骤2，制备有机载卤聚合物---银系光催化剂混合铸膜液：将有机载卤聚合物和银系光催化剂按配方加入步骤1制备完成的聚偏氟乙烯铸膜液中，搅拌并静置后，即制得有机载卤聚合物---银系光催化剂混合铸膜液。

步骤3，制备平板膜：将步骤2制得的混合铸膜液倒在光洁的玻璃板上，并用刮刀刮成厚度为200μm的平板膜。

步骤4，制备杀菌与抗污染超滤膜：待步骤3制备的平板膜上的溶剂蒸发后，浸入30℃超纯水中固化，即得到杀菌与抗污染超滤膜。

上述有机载卤聚合物具有催化、导电和选择分离等功能，其中，聚合物具有吸附功能，卤素则具有极强的化学氧化能力，可降低细菌中脱氢酶的活力，能氧化细菌原浆蛋白活性基因，并和细菌微生物表面的氨基酸结合，使细菌蛋白质变性，从而杀死细菌。

上述银系光催化剂能在紫外光和可见光下将大分子有机物分解为小分子有机物，此外，银系物质间构成微电极结构，水中的细菌微生物与微电极界面接触产生氧化还原反应进入自催化过程，通过该催化过程，细菌微生物被降解。

上述有机载卤聚合物和银系光催化材料科学组合，合为一体，形成一种新的杀菌材料。

该杀菌材料不仅能利用卤族元素和银系物质的杀菌性能，也可以提高灭菌效率和微电极结构的稳定性。具体杀菌原理为：首先利用聚合物的吸附功能，将细菌微生物吸附到超滤膜表面，之后通过卤素和银系物质的双重灭菌性能杀灭水中细菌微生物，改善了超滤膜表面亲水性，增大了水通量。同时由于微电极和卤素的杀菌作用，减少了滤膜表面的细菌滋生和繁殖，一定程度上也降低了超滤膜污染的程度，增强超滤膜使用寿命。

上述透明处理装置的进水口、泄水口均与超滤膜滤芯的圆柱体空心腔相连通，透明处理装置的出水口与位于超滤膜滤芯与透明壳体间的间隙出水腔相连通。

如图2所示，可见光补充驱动组件包括电源64、灯管63和光感开关65。

光感开关和电源设置在透明壳体的外部，光感开关用于检测透明壳体外周的可见光强度。

灯管至少有两根，均匀布设在透明壳体的内壁面上。灯管优选为两根，对称设置在透明壳体的内壁面上。

光感开关、电源和所有灯管通过电连接，形成可见光补充驱动回路。

当光感开关所检测的透明壳体外周的可见光强度不低于设定值时，光感开关自动打开，可见光补充驱动回路断开，灯管处于熄灭状态。超滤膜利用位于透明壳体外周的可见光杀灭透明壳体内水中的细菌，向用户提供净水。

当光感开关所检测的透明壳体外周的可见光强度低于设定值时，光感开关自动闭合，使可见光补充驱动回路形成通路，灯管发光，超滤膜利用灯管发出的可见光继续发挥作用。

上述超滤膜滤芯与透明壳体优选为可拆卸连接，该可拆卸连接的具体优选方式如下。

透明壳体的两端盖内壁面上各设置一个固定座，两个固定座同轴设置；如图3所示，每个固定座均包括内环612和同轴套设在内环外周的外环611，内环和外环间还优选设置有密封垫。

如4和图5所示，超滤膜滤芯的两端均设置有外固定圈624和内固定圈625，外固定圈套设在超滤膜滤芯的端部外周面上，内固定圈固设在超滤膜滤芯端部的圆柱体空心腔内。

外固定圈与外环内壁面螺纹连接，内固定圈与内环外壁面螺纹连接。

进一步，上述外环、内环、外固定圈和内固定圈均优选为塑料材质。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。