專利名稱：桶裝飲用水的復合、分離式物理消毒方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生活飲用水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是 一種桶裝飲用水的復合、 分離式物理消毒方法及其裝置。-
背景技術(shù)：
飲水的質(zhì)量與人體健康密切相關(guān)。長期以來，城巿居民的生活飲用水主 要由自來水公司集中供給。但是，當?shù)乇硭?江、河、湖水)受到嚴重污染 時，以地表水作為水源制備的自來水的質(zhì)量就會受到影響。于是問世了以選 取異地清潔水源或地下水源作為原水、以"桶裝"的形式供應(yīng)、以"異地使 用"為特點的"桶裝飲用水"。近幾年來桶裝飲用水的巿場發(fā)展迅速，在我國 許多地區(qū)和城巿已成為居民飲用水供應(yīng)的一種主流品種。
由于桶裝飲用水需要"異地使用，，，制備裝桶后要經(jīng)歷儲存、運輸、存放 和分送等過程，因此和管網(wǎng)輸送的自來水不同，需要較長的保質(zhì)期。我國有
關(guān)的標準規(guī)定19升的桶裝飲用水的保質(zhì)期不能低于三個月。此外， 一般桶 裝飲用水開封后桶內(nèi)的水可能要數(shù)天甚至一、二個星期才飲用完。當桶裝水 開封后，例如飲水通過飲水機的龍頭流出時，同時發(fā)生空氣向桶內(nèi)倒灌，形 成汽、水逆流，空氣中的病原微生物由此重新進入已經(jīng)處理過的飲水中。桶 裝飲用水的這兩個特點對飲水處理工藝，特別是對飲水消毒工藝提出了有別 于管網(wǎng)自來水處理工藝的特殊的要求。
眾所周知，當釆用化學消毒技術(shù)處理飲用水時，化學消毒劑、化學防腐 劑和原水中溶解的先驅(qū)化合物(如某些有機化合物)相作用能產(chǎn)生有毒的消毒副產(chǎn)品。消毒副產(chǎn)品的產(chǎn)額不僅和添加的化學消毒劑、防腐劑的濃度以及 原水中先驅(qū)化合物的濃度有關(guān)，而且和這兩者的接觸時間有關(guān)。桶裝飲用水 由于有特別長的保質(zhì)期，在其他條件相同時，消毒副產(chǎn)品的產(chǎn)額會遠高于管 網(wǎng)輸送的自來水。因此，為了制備高質(zhì)量的桶裝水，應(yīng)該盡可能避免使用化 學消毒技術(shù)。
目前，我國桶裝水制備工藝普遍釆用傳統(tǒng)的臭氧消毒技術(shù)，或臭氧消毒 和物理消毒結(jié)合的綜合消毒技術(shù)，其工藝流程如圖一所示天然原水先經(jīng)預(yù) 處理(包括絮凝、沉淀和砂濾等工序)，然后在消毒處理系統(tǒng)中添加化學消毒 劑和防腐劑，輔以紫外線輻照等物理消毒的方法進行化學消毒處理和物理消 毒處理，再灌裝入桶制成桶裝飲用水產(chǎn)品，發(fā)運異地銷售。臭氧有很強的消 毒能力，但穩(wěn)定性較差，容易自行分解成氧氣和新生態(tài)氧，在常溫下其半衰 期只有幾十分鐘。因此，臭氧不具備提供長時間保質(zhì)期的能力，更無力滅除 桶裝水開封后汽、水逆流再進入的病原微生物。尤其是，臭氧和其他的化學 消毒劑 一樣可能產(chǎn)生消毒副產(chǎn)品。臭氧的 一種致癌的消毒副產(chǎn)品是溴酸鹽。
我國飲用水新的國家標準GB-5749-2006嚴格規(guī)定在使用臭氧時，每升水中 的溴酸鹽含量不能超過O. 01mg/L。綜上所述，臭氧消毒技術(shù)顯然不是適合桶 裝飲用水制備的理想的消毒技術(shù)。
為了抑制桶裝水制備過程中產(chǎn)生消毒副產(chǎn)品，最理想的是釆用"全物理 消毒技術(shù)"。這里的全物理消毒技術(shù)是指從原水汲取直至被飲用全過程中完全 不添加任何化學消毒劑和化學防腐劑。然而，全物理消毒技術(shù)的實際應(yīng)用遇 到了兩個障礙，即"物理消毒沒有持續(xù)性"和"物理消毒缺乏安全性"。這 里所謂物理技術(shù)沒有持續(xù)性是指和化學消毒技術(shù)相比，當飲水中添加了化學消毒劑后，只要化學消毒劑在保質(zhì)期內(nèi)還能維持一定的濃度，就能保證病原 微生物不能存活；但是物理消毒操作一旦停止，消毒能力立即終止。所以在 工廠里的物理消毒處理無法提供桶裝水長時間的保質(zhì)期。所謂"物理消毒缺 乏安全性"是指和化學消毒相比，當飲水中添加了化學消毒劑后，化學消毒 劑能均勻地分布在整個水體中，不會出現(xiàn)消毒的"死角"；但是物理消毒處理 時如果發(fā)生某種事故(如過濾膜泄漏、紫外線停止輻射等)而未被覺察，未 經(jīng)處理的水和經(jīng)過處理的水混合，能破壞全部生產(chǎn)的水的安全。吳一蘩等在
"飲用水消毒技術(shù)" 一書中寫道"物理作用一般沒有消毒的持續(xù)性"；"應(yīng)與 其他化學消毒法結(jié)合使用"。這本書是國家863高技術(shù)研究發(fā)展計劃和國家 科技攻關(guān)重大項目資助的成果。無疑，這本書對物理消毒技術(shù)的評述反映我 國目前物理消毒技術(shù)認識的水平和應(yīng)用的現(xiàn)狀。
所以，為了提高桶裝水的質(zhì)量，關(guān)鍵是探索克服物理消毒技術(shù)"沒有持 續(xù)性"和"缺乏安全性，，這兩個障礙。如能做到這一點，將為桶裝水質(zhì)量的 提-高帶來質(zhì)的飛躍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有桶裝水制備中由于采用化學消毒方法所帶來 的產(chǎn)生對人體有害消毒副產(chǎn)品的弊端，提供一種不使用任何化學消毒劑和化 學防腐劑、不會產(chǎn)生任何消毒副產(chǎn)品，又能可靠地滿足飲用水標準中有關(guān)消 毒方面所有指標要求的新穎的復合、分離式物理消毒方法及其裝置。
本發(fā)明的桶裝飲用水的復合、分離式物理消毒方法特征在于整個消毒體 系是由設(shè)置在飲水制備工廠中、帶有前級消毒安全性自動監(jiān)控裝置的前級物 理消毒系統(tǒng)和分離設(shè)置在每一個用戶末端、帶有后級消毒安全性自動監(jiān)控置的后級物理消毒系統(tǒng)復合組成；其中所述的前級物理消毒系統(tǒng)由兩級串聯(lián) 的超濾膜過濾器(或一級超濾膜過濾器串聯(lián)一級微孔濾膜過濾器)充任，其
功效在于濾除輸入的被處理水中的99.9%以上的原生動物、細菌、寄生蟲、真 菌等病原微生物；所述的前級消毒安全性自動監(jiān)控裝置通過對在不同監(jiān)測點
的水的渾濁度的測量和對比，判斷各級超濾膜過濾器的工作狀態(tài)，防止濾膜
泄漏事故的發(fā)生；所述的后級物理消毒系統(tǒng)由兩級串聯(lián)的紫外線輻射消毒裝 置充任，其功效在于殺滅經(jīng)過前級物理消毒系統(tǒng)處理后的水中的99.99%以上 的病毒和殺滅99. 9U乂上在桶裝水灌裝以后和儲運過程中再生的繁殖細菌和 在桶裝水開封啟用后由于氣、水逆流而由空氣中進入飲水內(nèi)的繁殖細菌，提 供隨飲用隨消毒的處理；所述的后級消毒安全性自動監(jiān)控裝置通過對不同檢 測點紫外線輻射強度的實時監(jiān)測和通過對被處理水的流速的自動控制，以及 通過對系統(tǒng)啟動時輸出的時間延遲，來保證每一部分被處理水都準確地接受 到預(yù)設(shè)的紫外線輻照劑量，并在事故時緊急停止輸出、在其他必要時提供紫 外線燈管調(diào)換、石英套管清洗等警告信息。
基于本發(fā)明復合、分離式物理消毒技術(shù)的桶裝水處理工藝的全過程如下 首先，選取符合我國"生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范"中關(guān)于生活飲用水水源水質(zhì)要 求的原水，并根據(jù)原水的水質(zhì)進行必要的包括砂濾、絮凝、沉淀等工藝的預(yù) 處理(預(yù)處理不屬于消毒工藝)，以去除原水中含有的泥沙顆粒和膠體懸浮物 等雜質(zhì)；然后，經(jīng)過預(yù)處理的原水輸入本發(fā)明的前級物理消毒系統(tǒng)，濾除99. 9% 以上的原生動物、細菌、寄生蟲、真菌等病原微生物，制成的半成品飲用水 輸入灌裝車間灌裝、封蓋，然后經(jīng)儲存、運輸，送至用戶所在地，開封后的 桶裝半成品水在飲用前通過本發(fā)明的后級物理消毒系統(tǒng)進行隨飲用隨消毒的末端消毒處理，殺滅原水中99. 99%以上的病毒和99. 9。/。以上儲運期間和使用 期間再生的繁殖細菌。
基于本發(fā)明的桶裝飲用水的復合、分離式物理消毒方法設(shè)置的桶裝飲用 水的復合、分離式物理消毒裝置特征在于由設(shè)置在飲水制備工廠中的前級物 二l消毒系統(tǒng)和分離設(shè)置在每一個用戶末端的后級物理消毒系統(tǒng)復合構(gòu)成，其 中所述的前級物理消毒系統(tǒng)由包含設(shè)置有前級超濾膜過濾器、后級超濾膜 過濾器、前級消毒安全性自動監(jiān)控裝置、帶由前級消毒安全性自動監(jiān)控裝置 控制的進水控制閬的進水管道、帶由前級消毒安全性自動監(jiān)控裝置控制的出 水控制閥的出水管道、水流通道和濾膜反沖洗系統(tǒng)的串聯(lián)式超濾膜過濾系統(tǒng) 充任，所述的前級超濾膜過濾器和后級超濾膜過濾器由所述的水流通道互相 串聯(lián)，所述的前級消消毒安全性自動監(jiān)控裝置中包含設(shè)置有程序控制設(shè)備、 渾濁度實時監(jiān)測器、最終細菌濃度監(jiān)測與報警器，所述的濾膜反沖洗系統(tǒng)由 反沖洗管道、反沖洗放水閥門及反沖洗排水閥門構(gòu)成；所述的后級物理消毒 系統(tǒng)由紫外線輻照消毒系統(tǒng)充任，包含設(shè)置有互相串聯(lián)的前級紫外線輻照裝 置和后級紫外線輻照裝置、后級消毒安全性自動監(jiān)控裝置、帶由后級消毒安 全性自動監(jiān)控裝置控制的進水閥的進水管道、帶由后級消毒安全性自動監(jiān)控 裝置控制的出水閥的出水管道、由后級消毒安全性自動監(jiān)控裝置控制的水流 量調(diào)節(jié)設(shè)備和互聯(lián)管道；所述的前級紫外線輻照裝置和后級紫外線輻照裝置 主體分別呈長桶狀，由桶體、依次設(shè)置在桶體內(nèi)部軸心位置上的紫外線燈管、 透明石英玻璃管套、上下端部密封墊圈，設(shè)置在腔壁上的紫外線透視窗、進 水管接口和出水管接口構(gòu)成，所述的前級紫外線輻照裝置的出水管接口和后 級紫外線輻照裝置的進水管接口之間設(shè)置有互聯(lián)管道，所述的后級消毒安全性自動監(jiān)控裝置包含設(shè)置有輻射強度實時檢測器、及包含中央微處理器、檢 測信號輸入電路、程序輸入電路、報警裝置、顯示裝置等的程序控制電路。
基于上述構(gòu)思的本發(fā)明桶裝飲用水復合、分離式物理消毒方法及其裝置， 由于將后級消毒系統(tǒng)設(shè)置在用戶所在地，實施隨飲用隨消毒處理，因而克服 了物理消毒技術(shù)沒有消毒持續(xù)性的困難；由于在前級消毒系統(tǒng)和后級消毒系 統(tǒng)都配備了消毒安全性自動監(jiān)控裝置，考慮和排除了所有可能的不安全性因 素；所以帶有消毒安全性自動監(jiān)控裝置的復合、分離式物理消毒方法完全克 服了物理消毒技術(shù)所具有的沒有消毒持續(xù)性和缺乏消毒安全性的兩項困難， 因而也徹底擺脫了 "物理消毒必須與化學消毒結(jié)合使用"、"物理消毒只能是 化學消毒的輔助手段"的桎梏，實現(xiàn)了從汲取水源水到飲用整個過程中不使 用任何化學消毒劑和化學防腐劑的全物理消毒，徹底根除了飲水制備過程中 產(chǎn)生化學消毒副產(chǎn)品的可能性。由于超濾膜和微孔濾膜過濾消毒和紫外線輻 照消毒均不會濾除水中溶解的礦物質(zhì)，不會改變水的化學性質(zhì)，所以既不會 降低水的硬度，也不會減少水中微量元素的含量，能保全原水的質(zhì)量特性。 本發(fā)明的全物理消毒技術(shù)有別于集中設(shè)置在飲水處理工廠內(nèi)的物理消毒技 術(shù)，因為設(shè)置在工廠的集中式的物理消毒技術(shù)不具備消毒持續(xù)能力而必須和
某種化學消毒技術(shù)聯(lián)合使用才能保證桶裝飲用水的保質(zhì)期；本發(fā)明的全物理
消毒技術(shù)也不同于集中安裝在桶裝飲用水飲水機內(nèi)的物理消毒技術(shù)，因為飲 水機內(nèi)裝的消毒設(shè)備處理的是業(yè)已經(jīng)過處理的、含有消毒副產(chǎn)品的成品水，
并且不能降低水中消毒副產(chǎn)品的濃度。另外，由于超濾膜的孔徑為5~20nm ， 比原生蟲(如賈第蟲7 ~ 14 pm;隱孢子蟲4 6jim)、寄生蟲、真菌及其孢子、 細菌(0.2一80 pm)、細菌芽孢(500nm或更小)都要小得多，所以兩級串聯(lián)的超濾膜過濾器能穩(wěn)妥地截留99. 9%以上上述各類病原微生物，保證了灌入飲 水桶輸入后級物理消毒系統(tǒng)的半成品水中留待紫外線輻射消毒處理的病原微 生物只有紫外線輻射容易殺滅的再生繁殖細菌和病毒。因此，超濾膜過濾和 紫外線輻射的組合不僅不會產(chǎn)生任何消毒副產(chǎn)品，而且可以截留和殺滅飲水 中所有各類微生物病原體，提供比任何化學消毒技術(shù)更徹底地消毒效果。事 實上，如果選用的水源水質(zhì)符合我國"生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范"中關(guān)于生活飲 用水水源水質(zhì)要求、并根據(jù)水源水的水質(zhì)進行了必要的預(yù)處理(預(yù)處理不屬 于本發(fā)明涉及的消毒過程范圍)、如果使用合理清洗的灌裝桶(桶的清洗不屬 于本發(fā)明涉及的消毒過程范圍)、如果在必要時對桶裝水使用時倒灌入桶的空 氣適當?shù)募右赃^濾(空氣過濾不屬于本發(fā)明涉及的消毒過程范圍)，基于本發(fā) 明復合、分離式物理消毒技術(shù)的桶裝水處理工藝過程可以穩(wěn)妥地生產(chǎn)符合我
國飲用水國家標準GB-5749-2006中所有指標的桶裝飲用水；并且可以生產(chǎn)符 合對飲用水質(zhì)量提出更高要求的國際飲用水標準(如美國EPA標準)的高質(zhì) 量的飲用水，因而具有明顯的技術(shù)先進性，很強的實用性和可貴的巿場應(yīng)用 前景。


圖l是與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)桶裝水處理流程示意圖2是本發(fā)明實施例的桶裝水處理流程示意圖3是本發(fā)明實施例中前級消毒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖4是前級消毒系統(tǒng)中消毒安全性自動監(jiān)控裝置的電氣結(jié)構(gòu)框圖5是本發(fā)明實施例中后級消毒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖6是后級消毒系統(tǒng)中消毒安全性自動監(jiān)控裝置的電氣結(jié)構(gòu)示意圖。圖中
I. 預(yù)處理裝置 2.消毒處理系統(tǒng) 3.前級物理消毒系統(tǒng) 4.后級物理消毒系統(tǒng) 5.超濾膜過濾系統(tǒng)6.前級超濾膜過濾器 7.后級超濾膜過濾器8.進水控制閥9.進水管道10.出水控制閥
II. 出水管道12.前級消毒安全性自動監(jiān)控裝置13.水流通道 14.濾膜反沖洗系15.渾濁度實時監(jiān)測器6.最終細菌濃度監(jiān)測與報警器 17.程序控制電路18.反沖洗管道 19.反沖洗放水閥門 20.反沖洗排水閥門21.紫外線輻照消毒系統(tǒng)22.前級紫外線輻照裝置 23.后級紫外線輻照裝置 24.后級消毒安全性自動監(jiān)控裝置 25.進水閥 26.進水管道 27.出水閥 28.出水管道 29.水流量調(diào)節(jié)設(shè)備30.互聯(lián)管道31.桶體 32.紫外線燈管
33.石英玻璃管套34.密封墊圈35.紫外線透視窗36.進水管接口 37.出水管接口 38.紫外線輻照強度檢測器A39，紫外線輻照強度檢測器B 40.水流量檢測器41.中央微處理器42.程序輸入裝置43.報警裝置 44.顯示裝置 45.程序控制電路
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及典型實施例對本發(fā)明作進一步說明。 在圖l中，在目前的桶裝水生產(chǎn)方面，釆用傳統(tǒng)的化學消毒和物理消毒 相結(jié)合的處理方法，原水在制水工廠內(nèi)先經(jīng)預(yù)處理裝置1進行包含絮凝、沉 淀和砂濾等預(yù)處理，然后在消毒處理系統(tǒng)2中通過添加化學消毒劑和防腐劑、 并經(jīng)紫外線輻照等方法進行化學消毒處理和物理消毒處理，再灌裝入桶制成 桶裝飲用水產(chǎn)品，經(jīng)儲運環(huán)節(jié)后向用戶供水。在圖2-圖6中，本發(fā)明的桶裝飲用水的復合、分離式物理消毒裝置主體
由分離式前級物理消毒系統(tǒng)3和后級物理消毒系統(tǒng)4構(gòu)成。其中所述的前 級物理消毒系統(tǒng)3由包含設(shè)置有前級超濾膜過濾器6、后級超濾膜過濾器7、 帶進水控制閥8的進水管道9、帶出水控制閥10的出水管道11、水流通道13 和濾膜反沖洗系統(tǒng)14、前級消毒安全性自動監(jiān)控裝置12的串聯(lián)式超濾膜過濾 系統(tǒng)5充任；所述的前級超濾過濾器6和后級超濾膜過濾7通過所述的水流 通道n互相串聯(lián)；所述的前級消毒安全性自動監(jiān)控裝置12中包含設(shè)置有渾 濁度實時監(jiān)測器15、最終細菌濃度監(jiān)測與報警器16和程序控制電路17;所 述的濾膜反沖洗系統(tǒng)14由反沖洗管道18、反沖洗放水閥門19-1、 19-2、 19-3、 19-4、 19-5和反沖洗排水閥門20-1和20-2構(gòu)成；所述的后級物理消毒系統(tǒng) 4由紫外線輻照消毒系統(tǒng)21充任，包含設(shè)置有前級紫外線輻照裝置22、后級 紫外線輻照裝置23、后級消毒系統(tǒng)的消毒安全性自動監(jiān)控裝置24、帶進水閥 25的進水管道26、帶出水閥27的出水管道28、水流量調(diào)節(jié)設(shè)備29和互聯(lián)管 道30;所述的前級紫外線輻照裝置22和后級紫外線輻照裝置23主體分別呈 長桶狀，由桶體31、依次設(shè)置在桶體31內(nèi)部軸心位置上的紫外線燈管32、 透明石英玻璃管套33、端部密封墊圈34,設(shè)置在腔壁上的紫外線透視窗35、 進水管接口 36、出水管接口 37構(gòu)成，所述的前級紫外線輻照裝置22的出水 管接口 36-1和后級紫外線輻照裝置23的進水管接口 37 -l之間設(shè)置有互聯(lián) 管道30;所述的后級消毒系統(tǒng)的消毒安全性自動監(jiān)控裝置24包含輻射強度實 時檢測器A 38和B 39、流量控制設(shè)備40及包含中央微處理器41、程序輸入 裝置42、報警裝置43、顯示裝置44的程序控制電路45。
此外，所述的前級復合串聯(lián)式超濾膜過濾系統(tǒng)5中的前級超濾膜過濾器6和后級超濾膜過濾器7，既可以兩級都用孔徑為5~20 nm的超濾膜，也可以 一級釆用孔徑為5~20 nm的超濾膜， 一級釆用孔徑為20~100 nm微孔濾膜; 所述的濾膜反沖洗系統(tǒng)14采取利用前級超濾膜的出水沖洗后級超濾膜和利用 后級超濾膜的出水沖洗前級超濾膜，以避免反沖洗時使用未經(jīng)超濾過濾的水 而破壞超濾膜的阻截效果。反沖洗后級超濾膜時，打開閩門19-5， 19-2和20-2， 關(guān)閉閥門19-1, 19-3, 19-4, 20-1;反沖洗前級超濾膜時，打開閥門19-1， 19-4， 19—3和20-l，關(guān)閉閥門19—2, 19—5, 20—2。
后級物理消毒系統(tǒng)工作細節(jié)如下 一般殺死90%的細菌和病毒需要2~ 8^『'W，2的紫外線輻照劑量?？紤]水源水為地表水，參考美國環(huán)境保護局發(fā) 布的地表水處理規(guī)范(The Surface Water Treatment Rule, SWTR)中規(guī)定 的飲水處理系統(tǒng)至少應(yīng)該濾除和滅活99. 99%的病毒的指標，不計前級消毒系 統(tǒng)超濾膜過濾濾除病毒的效果，即根據(jù)最保守的計算，可以設(shè)置后級物理消 毒系統(tǒng)紫外線輻射劑量為",,.=32^//^2。根據(jù)這一設(shè)計值，根據(jù)前級和后級
紫外線輻射裝置的實測紫外線輻射強度，以及紫外線輻照裝置的幾何尺寸， 就可以按下式計算后級消毒系統(tǒng)需要的啟動延時時間和控制的水流流速
=~~^~(sec.)
2 2/ 3
v = ;r(Z) —)* — (cm /sec.)
其中^為需要的延時啟動時間；人JmJ/^2力為實測前級紫外線輻射強度； 人2(mJ7cm2 '51)為實測后級紫夕卜線竊射強度；v(cm3/sec. )為水的流速；D(cw)為
反應(yīng)器外管內(nèi)壁直徑；"(c^)為反應(yīng)器內(nèi)管外壁直徑；/(，)為紫外線燈管輻射 區(qū)域有效長度。后級物理消毒系統(tǒng)的消毒安全性自動監(jiān)控裝置工作程序如下首先預(yù)先將控制程序和需要的數(shù)據(jù)輸入程序控制電路；在系統(tǒng)啟動時，程控 電路開通紫外線燈關(guān)的電源，并根據(jù)測得的紫外線輻射強度/^(W/，2^和 人2(mJ/，2.s)計算延時啟動時間l控制在^時間后打開出水閥門并同時控 制水流的流速；在某一級紫外線輻射突然消失時立即關(guān)閉輸出閥門停止飲水
輸出并發(fā)出警報；在某一級紫外線輻射強度下降到低于預(yù)定的閾值時，發(fā)出
警報提醒對系統(tǒng)檢修、調(diào)換紫外線燈管、或清理石英套管。
權(quán)利要求
1. 一種桶裝飲用水的復合、分離式物理消毒方法，其特征在于由設(shè)置在飲水制備工廠的前級物理消毒處理系統(tǒng)和分離設(shè)置在每一戶最終用戶使用處的后級物理消毒處理系統(tǒng)復合組成，所述的前級物理消毒系統(tǒng)由能可靠地濾除經(jīng)過必要預(yù)處理的原水中99.9％以上的原生動物、寄生蟲、細菌、真菌等具有強耐紫外線輻射能力的病原微生物的超濾過濾體系充任，所述的前級物理消毒的輸出灌入經(jīng)過清洗的容器制成半成品的桶裝水，然后經(jīng)過封口、儲存、輸運，輸入上述后級物理消毒處理系統(tǒng)，所述的后級物理消毒系統(tǒng)由能可靠地滅殺輸入的半成品桶裝水中99.99％以上的病毒和99.9％以上在儲運過程中再生的繁殖細菌以及在桶裝水使用時由于汽水逆流進入水體的細菌繁殖體的紫外線輻射體系充任，提供“隨飲用，隨處理”的即時消毒處理；在輸入的原水符合我國“生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范”中關(guān)于生活飲用水水質(zhì)要求并經(jīng)過必要的預(yù)處理的前提下，本發(fā)明的復合、分離式物理消毒方法能穩(wěn)妥可靠地生產(chǎn)出符合我國生活飲用水衛(wèi)生標準GB-5749-2006以及相應(yīng)的國際標準各項要求的高質(zhì)量桶裝飲用水；本發(fā)明的桶裝飲用水的復合、分離式物理消毒方法的另一項特征在于在前級物理消毒系統(tǒng)附加配置有前級消毒安全性自動監(jiān)控裝置，在后級物理消毒系統(tǒng)附加配置有后級消毒安全性自動監(jiān)控裝置；所述的前級消毒安全性自動監(jiān)控裝置通過實時檢測被處理水的渾濁度和通過實時監(jiān)測被處理水中微生物的濃度判斷各級超濾裝置的過慮效果，防止超濾泄漏事故的發(fā)生，保證不讓具有強抗紫外線輻射能力的病原微生物泄漏，在遇有可疑情況時發(fā)出報警信號或終止半成品水的輸出；所述的后級消毒安全自動監(jiān)控裝置通過實時監(jiān)測紫外線輻射強度，自動調(diào)節(jié)被處理水通過系統(tǒng)的流速，使每一部分通過系統(tǒng)的被處理水都準確地接受到預(yù)先設(shè)置的紫外線輻照劑量，以及在事故時中斷輸出、在需要時發(fā)出更換紫外線燈管、清洗石英套管等信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桶裝飲用水的復合、分離式物理消毒方法設(shè)置的裝置， 主體由分離式前級全物理消毒系統(tǒng)(3)和后級全物理消毒系統(tǒng)(4)構(gòu)成， 射a. 所述的前級全物理消毒系統(tǒng)(3)由包含設(shè)置有前級超濾膜過濾器(6)、 后級超濾膜過濾器(7)、帶進水控制閥(8)的進水管道(9)、帶出水控 制閥(10)的出水管道(11)、前級消毒安全性自動監(jiān)控裝置(12)、水流 通道(13 )和濾膜反沖洗系統(tǒng)(14 )的串聯(lián)超濾膜過濾系統(tǒng)(5 )充任，所 述的前級超濾膜過濾器(6 )和后級超濾膜過濾器(7 )通過所述的水流通 道(13)互相串聯(lián)，所述的前級消毒安全性自動監(jiān)控裝置(12)中包含設(shè) 置有渾濁度實時監(jiān)測器(15)、最終細菌濃度監(jiān)測與報警器(16)和程序 控制電路(17),所述的濾膜反沖洗系統(tǒng)(14)由反沖洗管道(18)、反沖 洗放水閥門(19)和反沖洗排水閥門(20)構(gòu)成；b. 所述的后級全物理消毒系統(tǒng)(4)由串聯(lián)式紫外線輻照消毒系統(tǒng)(21)充 任，包含設(shè)置有前級紫外線輻照裝置(22)、后級紫外線輻照裝置(23)、 后級消毒安全性自動監(jiān)控裝置(24)、帶進水閥(25)的進水管道(26)、 帶出水閥(27 )的出水管道(28 )、水流量調(diào)節(jié)設(shè)備(29 )和互聯(lián)管道(30 )， 所述的前級紫外線輻照裝置(22 )和后級紫外線輻照裝置(23 )主體分別 呈長桶狀，由桶體(31)、依次設(shè)置在桶體(31)內(nèi)部軸心位置上的紫外線燈管(32)、透明石英玻璃管套(33)、端部密封墊圈(34),設(shè)置在腔 壁上的輻照強度透視窗(35)、進水管接口 (36)、出水管接口 (37)構(gòu)成， 所述的前級紫外線輻照裝置(22)的出水管接口 (36-1)和后級紫外線輻 照裝置(23 )的進水管接口 ( 37 -1 )之間設(shè)置有互聯(lián)管道(30 ),所述的 后級消毒安全性自動監(jiān)控裝置(24)包含設(shè)置有輻照強度檢測器A (38) 和B (39)、水流量檢測器(40)及包含中央微處理器(41)、程序輸入裝 置(42)、報警裝置(")、顯示裝置(44)的程序控制電路(45)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的桶裝飲用水的復合、分離式物理消毒裝置，其特征在 于所述的前級復合串聯(lián)式超濾膜過濾系統(tǒng)(5)中的前級超濾膜過濾器(6) 和后級超濾膜過濾器(7)中兩級都用孔徑為5-20nm的超濾膜，或一級釆 用孔徑為5~20 nm的超濾膜， 一級釆用孔徑為20 - 100 nm微孔濾膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的桶裝飲用水的復合、分離式物理消毒裝置，其特征在 于所述的濾膜反沖洗系統(tǒng)(14 )釆取利用前級超濾膜的出水沖洗后級超濾膜 和利用后級超濾膜的出水沖洗前級超濾膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種桶裝飲用水的復合、分離式物理消毒方法及其裝置，采用了不使用任何化學消毒劑和任何化學防腐劑的全物理消毒技術(shù)，消毒系統(tǒng)由設(shè)置在制水工廠中的前級串聯(lián)式超濾膜過濾系統(tǒng)和分別設(shè)置在每一個用戶端的后級串聯(lián)式紫外線輻射消毒系統(tǒng)復合構(gòu)成，并配置消毒安全性自動檢測控制裝置，能確保殺滅原水中99.99％以上的病毒和99.9％以上的其他病原微生物，并殺滅在桶裝水灌裝封口后的儲運過程中及在使用過程中因桶壁滋生或水氣混合所產(chǎn)生的99.9％以上的繁殖細菌，同時不會產(chǎn)生任何消毒副產(chǎn)品，獲得能保持原水的質(zhì)量特性的高質(zhì)量飲用水，切實解決了現(xiàn)有化學技術(shù)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)品、現(xiàn)有物理消毒技術(shù)缺乏消毒持續(xù)性和安全性等困難，改變長期以來制水界普遍認為的物理消毒技術(shù)不能單獨使用必須與化學消毒法聯(lián)合使用的觀點，有很強實用性。
文檔編號C02F9/08GK101531431SQ20091004972
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者杰 李, 瑾 李 申請人:杰 李