[实用新型]一种紫外线臭氧组合式消毒装置

说明书

技术领域

本实用新型属于消毒设备领域，特别涉及一种用于营养液的紫外线臭氧组合式消毒装置。

背景技术

无土栽培是指不用天然土壤而用营养液来栽培植物的方法。无土栽培系统根据营养液是否收集和重复利用，分为开放式(open system)与封闭式(closed system)两大类。在开放式无土栽培系统中，营养液不循环使用，营养液经作物吸收后多余的即排放到环境中，将对环境造成一定的污染。在封闭式无土栽培系统中，营养液循环使用，节水省肥，而且减少了对环境的污染。因此，国内外的无土栽培发展逐步呈现出由开放式向封闭式转变的趋势。

但由于营养液的循环使用，增大了营养液接触病原的几率。与开放式系统相比封闭式系统更容易发生土传病害，如黄瓜枯萎病、十字花科软腐病和番茄枯萎病等。其发生特点是传播非常迅速，一旦发生整个系统植物全部感病，因此危害严重，会造成巨大经济损失。为了解决上述问题，寻求一种经济高效的循环营养液杀菌方法便显得尤为迫切。

现有的消毒方法主要有化学消毒法和物理消毒法两大类。

1、化学消毒法

化学消毒是指用化学药物作用于微生物体，使其蛋白质变性，失去正常功能而死亡。目前常用的有含氯消毒剂、氧化消毒剂、碘类消毒剂、醛类消毒剂、杂环类气体消毒剂、酚类消毒剂、醇类消毒剂、季胺类消毒剂等。

化学方法具有高效、快速、操作方便、适用范围广及经济效益好等优点；但化学方法会导致人畜中毒、使有害生物产生抗药性、污染环境等缺点。因此使用经化学方法消毒的营养液进行无土栽培生产蔬菜、水果等，更容易造成药物残留和累积，使人中毒。

2、物理方法、主要包括热消毒、氧化消毒、紫外消毒、过滤消毒等。

(1)热消毒

高温热消毒是最早应用于营养液消毒的方法，其原理是利用高温使蛋白质变性，失去生物功能，从而杀灭病原微生物。

但热消毒对设备要求较高，制造成本大。运行过程中需要大量能源，如电能、煤炭、天然气、液体燃料等，无论使用何种能源运行所需成本都很高，经济效果差。

(2)臭氧消毒

臭氧消毒的原理是利用臭氧的强氧化性与还原物质发生氧化还原反应，分解营养液中的病原微生物。其基本过程是臭氧发生器产生的O₃通过导气管进入气液混合装置，臭氧与营养液混合接触起到杀菌的作用。

臭氧在溶液中产生活性很强的单原子氧及羟基，单原子氧不仅能够分解微生物还能与营养液中的其它还原性物质发生氧化还原反应，因此营养液中含有的有机物会消耗臭氧降低杀菌效果；另外臭氧会破坏营养液中的还原性螯合铁的螯合键，使铁不溶而发生植物缺铁症。

(3)紫外线消毒

紫外杀菌原理是通过紫外线对微生物的照射，以破坏其机体内核蛋白或DNA的结构，使其立即死亡或丧失繁殖能力。具有最佳杀菌效果的紫外线是UV-C，波长在200～280nm，波长为254nm的紫外线杀菌效果最好，因为DNA对254nm的紫外线吸收最强。

紫外线消毒的效果受溶液中透射因子(transmission factor)的影响，隐藏在悬浮颗粒背后的病菌将难以被杀死。

单一的方法存在各自的缺陷，因此利用臭氧和紫外线共同处理营养液可以扬长避短，发挥更好的杀菌效果。

发明内容

本实用新型针对上述已有方法中存在环境污染大、对人畜有害、运行成本高和效果差效率低等问题，提供一种新的、可应用于封闭式无土栽培系统中营养液消毒的紫外线臭氧组合式消毒装置，其特征在于，营养液池1、水泵2、过滤器3和水表4通过管路串联，然后与并联在一起的一个或多个文丘里射流器5串联，再通过紫外消毒器8接入储液池9；臭氧发生器7的出气管路通过电磁阀6分别与并联在一起的一个或多个文丘里射流器5连接，其中文丘里射流器5的喉管连接吸气管，并通过吸气管与臭氧气体发生器7的出气管相通。

所述水泵2为不锈钢耐腐蚀自吸泵，流量为15～30m³/h，并通过法兰盘与两端管路连接。

所述过滤器3为筛网式，网目为100～150。

所述文丘里射流器5渐缩部分的收缩角为21～22°，渐扩部分的扩展角为6～8°。

所述臭氧发生器7的产气量为30～70L/min。

所述紫外线消毒器8的外壳为不锈钢圆柱形，其内部设置有石英管，紫外灯管即套于石英管内，在外壳和石英管之间形成一个圆环形的消毒腔体，紫外灯功率为90W～150W，营养液的流量为8～10m³/h，紫外线消毒器8的进出口采用内丝接口与管路相连。