一种医疗废水臭氧消毒设备和方法

技术领域

本发明实施例涉及设备技术领域，尤其涉及一种医疗废水臭氧消毒设备和方法。

背景技术

现有消毒杀菌主要采用含氯消毒剂(氯气、液氯、漂白粉、次氯酸钠)的消毒方式，属于氧化杀菌，氧化能力小于臭氧，作用于细菌蛋白质，破坏细菌体内的酶，引起代谢失调，导致死亡。现有技术中，对医疗废水预处理采用氯消毒，增加了废水的氯含量和含盐量，不利于后续进行生化反应；酸碱性适用范围小，对废水的来水水质pH要求范围窄；中等水平化学消毒法，不属于高效、快速、无污染的消毒；能杀灭除细菌芽孢以外的大多数微生物，对病毒作用弱。

因此，如何开发一种医疗废水臭氧消毒设备和方法，以实现有效的消毒，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种医疗废水臭氧消毒设备，实现了有效的消毒。

本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：

在本发明实施例的第一方面，提供了一种医疗废水臭氧消毒设备，包括：

污水收集装置，设置有第一入口和第一出口；

臭氧发生装置，设置有第二入口和第二出口；

臭氧混合装置，设置有气液入口、混合液入口和混合液出口；所述臭氧混合装置的所述气液入口与所述污水收集装置的所述第一出口相连通；所述臭氧混合装置的所述气液入口与所述臭氧发生装置的所述第二出口相连通；

接触反应装置，设置有第三入口和第三出口，所述接触反应装置的所述第三入口与所述臭氧混合装置的所述混合液出口相连通；所述接触反应装置的所述第三出口与所述臭氧混合装置的所述混合液入口相连通。

进一步地，所述医疗废水臭氧消毒设备还包括气液混合泵，所述接触反应装置的所述第三出口通过所述气液混合泵与所述臭氧混合装置的所述混合液入口相连通，所述臭氧发生装置通过所述气液混合泵与所述臭氧混合装置相连通。

进一步地，所述医疗废水臭氧消毒设备还包括：

射流器；所述臭氧混合装置的所述气液入口通过所述射流器与所述臭氧发生装置相连通；

提升泵，一端与所述射流器相连通，另一端与所述污水收集装置相连通。

进一步地，所述医疗废水臭氧消毒设备还包括：臭氧消解装置，所述臭氧消解装置内设有搅拌泵，所述臭氧消解装置设置有第四入口和第四出口；所述臭氧消解装置的所述第四入口与所述接触反应装置的所述第三出口相连通。

进一步地，所述医疗废水臭氧消毒设备还包括超声波仪，所述超声波仪设置在所述臭氧消解装置内，或者所述超声波仪与所述臭氧消解装置的所述第四出口相连通。

进一步地，所述医疗废水臭氧消毒设备还包括：

所述臭氧发生装置包括发生装置本体和设置在所述发生装置本体上的第一控制器、第一开关和第一无线通信模块，所述第一无线通信模块与所述第一控制器电连接。

所述臭氧混合装置包括混合装置本体和设置在所述混合装置本体上的第二控制器、第二开关、臭氧浓度检测器和第二无线通信模块，所述第二无线通信模块与所述第二控制器电连接；

云服务模块，所述第一控制器和所述第二控制器分别与所述云服务模块无线通讯连接；

客户终端，通过互联网与所述云服务模块进行信息交互。

进一步地，所述第一无线通信模块和所述第二无线通讯模块均包括：4G/5G模块、WIFI模块、BLE模块、zigbee模块和LORA模块中的一种。

进一步地，所述云服务模块包括阿里云物联网平台、小米云物联网平台和自建云服务模块的一种。

进一步地，所述第一控制器和所述第二控制器均包括：单片机、DSP、ARM、PLC和工控机中的一种，所述单片机采用AT89S51或AT89C52单片机。

在本发明实施例的第二方面，提供了一种臭氧杀菌方法，所述方法包括：

通过所述污水收集装置，获得医疗废水；

通过所述臭氧发生装置进行氧化反应，获得臭氧；

所述医疗废水输送至所述臭氧混合装置，所述臭氧输送至所述臭氧混合装置，所述医疗废水和所述臭氧在所述臭氧混合装置内消解反应，获得消解水；

所述消解水进入所述接触反应装置中进行消毒，获得灭活水。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少设置有如下技术效果或优点：

本发明实施例公开了一种医疗废水臭氧消毒设备和方法，所述医疗废水臭氧消毒设备包括：污水收集装置，设置有第一入口和第一出口；臭氧发生装置，设置有第二入口和第二出口；臭氧混合装置，设置有气液入口、混合液入口和混合液出口；所述臭氧混合装置的所述气液入口与所述污水收集装置的所述第一出口相连通；所述臭氧混合装置的所述气液入口与所述臭氧发生装置的所述第二出口相连通；接触反应装置，设置有第三入口和第三出口，所述接触反应装置的所述第三入口与所述臭氧混合装置的所述混合液出口相连通；所述接触反应装置的所述第三出口与所述臭氧混合装置的所述混合液入口相连通。本发明实施例中，污水收集装置将收集的医疗废水进入臭氧混合装置；同时臭氧发生装置反应获得的臭氧也进入臭氧混合装置；臭氧混合装置中废水和臭氧进行消解反应后，再进入接触反应装置中进行杀菌保障；进入接触反应装置中的混合液体再次送至臭氧混合装置中循环进行添加臭氧，从而实现污水中病毒的有效灭活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种医疗废水臭氧消毒设备的结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的一种医疗废水臭氧消毒设备的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种医疗废水臭氧消毒设备中的电连接和通讯连接的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种臭氧杀菌方法的流程图；

附图标记说明如下：

1、污水收集装置；A、第一入口；B、第一出口；

2、臭氧发生装置；21、发生装置本体；22、第一控制器；23、第一无线通信模块；24、第一开关；C、第二入口；D、第二出口；L、第五出口；

3、射流器；

4、提升泵；

5、臭氧混合装置；51、混合装置本体；52、第二控制器；53、第二无线通信模块；54、第二开关；55、臭氧浓度检测器；E、气液入口；F、混合液入口；G、混合液出口；

6、接触反应装置；H、第三入口；I、第三出口；

7、气液混合泵；8、臭氧消解装置；J、第四入口；K、第四出口；

9、超声波仪；10、云服务模块；11、客户终端。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

且需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

另外，文本中出现的“内”和“外”是常规意义的内和外，是为了便于描述清楚，并不是任何限定。

作为本申请实施例的一种典型的实施方式，提供了一种医疗废水臭氧消毒设备，如图1所示，包括：

污水收集装置1，用于收集医疗废水，所述污水收集装置1设置有第一入口A和第一出口B；

臭氧发生装置2，用于通过氧化反应获得臭氧，所述臭氧发生装置2设置有第二入口C和第二出口D；

臭氧混合装置5，用于将所述医疗废水和所述臭氧混合以进行消毒；所述臭氧混合装置5设置有气液入口E、混合液入口F和混合液出口G；所述臭氧混合装置5的所述气液入口E与所述污水收集装置的所述第一出口B相连通；所述臭氧混合装置5的所述气液入口E与所述臭氧发生装置2的所述第二出口D相连通；

接触反应装置6，设置有第三入口H和第三出口I，所述接触反应装置6的所述第三入口H与所述臭氧混合装置5的所述混合液出口G相连通；所述接触反应装置6的所述第三出口I与所述臭氧混合装置5的所述混合液入口F相连通。

本申请实施例在使用时，污水收集装置1将收集的医疗废水进入臭氧混合装置5；同时臭氧发生装置2反应获得的臭氧也进入臭氧混合装置5；臭氧混合装置5中废水和臭氧进行消解反应后，再进入接触反应装置6中进行杀菌保障；进入接触反应装置6中的混合液体再次送至臭氧混合装置5中循环进行添加臭氧，从而实现污水中病毒的有效灭活。

作为一种可选的实施方式，如图1所示，所述医疗废水臭氧消毒设备还包括气液混合泵7，所述接触反应装置6的所述第三出口I通过所述气液混合泵7与所述臭氧混合装置5的所述混合液入口相连通，所述臭氧发生装置2通过所述气液混合泵7与所述臭氧混合装置5相连通。污水收集装置1将收集的医疗废水进入臭氧混合装置5；同时臭氧发生装置2反应获得的臭氧通过射流器也进入臭氧混合装置5；臭氧混合装置5中废水和臭氧进行消解反应后，再进入接触反应装置6中进行杀菌保障；进入接触反应装置6中的混合液体再次经过气液混合泵7输送至臭氧混合装置5中循环进行添加臭氧，从而实现污水中病毒的有效灭活。

臭氧发生装置2是间隙放电型的管式或板式高浓度臭氧发生器，与电源有电连接，以外接氧气为原料，产生臭氧浓度为10-60mg/l可调的O

作为一种可选的实施方式，如图1所示，所述医疗废水臭氧消毒设备还包括：

射流器3；

提升泵4，一端与所述射流器3相连通，另一端与所述污水收集装置1相连通；

所述臭氧混合装置5的所述气液入口通过所述射流器3与所述提升泵4相连通；所述臭氧混合装置5的所述气液入口通过所述射流器3与所述臭氧发生装置2相连通。

本次针对医疗废水的特殊性，应急消毒需要密闭进行，防止医疗废水病菌进行扩散和形成气溶胶，对污水处理厂操作人员造成身体伤害。因此针对废水的消毒方式也选择全密封处理。即是在水自流到污水收集装置1后，启动提升泵4将水泵入臭氧混合装置5中。同时臭氧发生装置反应获得的臭氧通过射流器3也进入臭氧混合装置；提升泵4泵入的过程中先利用泵后的压力，臭氧混合装置中废水和臭氧进行消解反应后，再进入接触反应装置中进行杀菌保障；即是臭氧浓度在0.4mg/L以上时消杀接触反应半小时，使废水中细菌全部消毒(研究表明在，臭氧CT≥1.6时已可去除99.99％的病毒)。采用这种添加方式，可以最大程度的保障臭氧的添加浓度和作用时间，并最大程度的节省臭氧消耗量(减少臭氧的发生量)。主要原因是先用泵后的压力，将臭氧利用射流器先行进入管道，随后进入臭氧混合装置5，保障臭氧和水充分混匀，达到臭氧的最大溶解率，提高杀菌消毒的效果；

即是两种消毒方式：(1)混合消毒：利用提升泵4将处理后的污水提升至臭氧混合装置5中，同步将臭氧通过射流器3打入到臭氧混合装置5进行充分压力混合；(2)接触消毒：进入臭氧混合装置5后的水，经气液混合泵7将臭氧再次加入到臭氧混合装置5中，循环进行添加臭氧。

作为一种可选的实施方式，如图2所示，所述医疗废水臭氧消毒设备还包括：臭氧消解装置8，所述臭氧消解装置8内设有搅拌泵81，所述臭氧消解装置8设置有第四入口和第四出口；所述臭氧消解装置8的所述第四入口与所述接触反应装置6的所述第三出口相连通。

臭氧消解装置8可将消毒后的废水中设置有的臭氧充分释放出来并毁灭，保障出水中不设置有臭氧等氧化性强的物质，避免进入生化系统后对微生物菌群造成不可逆的影响(影响微生物活性及灭活微生物)。废水溢流至臭氧消解装置8后，在反应水箱底部进水，在搅拌泵81的作用下将水充分震荡和循环，保证水中的溶解性臭氧全部稀释出来，

作为一种可选的实施方式，如图2所示，所述医疗废水臭氧消毒设备还包括超声波仪9，所述超声波仪9设置在所述臭氧消解装置8内，或者所述超声波仪9与所述臭氧消解装置8的所述第四出口相连通。循环后的废水从上部自流至进入超声波仪器9进行超声，或者循环后的废水经过设置在所述臭氧消解装置内超声波仪9进行超声，从而进一步将水中臭氧消耗殆尽。

作为一种可选的实施方式，为了进一步能够实现远程控制，如图3所示，所述医疗废水臭氧消毒设备还包括：

所述臭氧发生装置2包括发生装置本体21和设置在所述发生装置本体21上的第一控制器22、第一开关24和第一无线通信模块23，所述第一无线通信模块21与所述第一控制器22电连接。

所述臭氧混合装置5包括混合装置本体51和设置在所述混合装置51本体上的第二控制器52、第二开关54、臭氧浓度检测器55和第二无线通信模块53，所述第二无线通信模块53与所述第二控制器52电连接。

云服务模块10，所述第一控制器22和所述第二控制器52分别与所述云服务模块10无线通讯连接；

客户终端11，通过互联网与所述云服务模块10进行信息交互。

该实施方式中，

所述第一无线通信模块23和所述第二无线通讯模块53均包括：4G/5G模块、WIFI模块、BLE模块、zigbee模块和LORA模块中的一种。无线通讯模块支持WIFI接入互联网和支持现场无线模块组网，以实现既可以本地组网控制，也可以远程控制。

所述第一控制器22和所述第二控制器52均包括：单片机、DSP、ARM、PLC和工控机中的一种，所述单片机采用AT89S51或AT89C52单片机。

所述云服务模块10包括阿里云物联网平台、小米云物联网平台和自建云服务模块的一种。云服务模块又称云平台，具有多种访问模式；作为一种可选的实施方式，所述客户终端包括电脑、平板电脑或手机。为了实现多种访问模式，云服务模块可设置手机客户端与PC客户端组成的多种访问模式，客户端通过互联网与云平台进行信息交互，为用户提供科学的生产管理依据。手机客户端具有较高的便捷性与灵活性。PC客户端具有更高的功能完善性。所述的手机客户端包括通过手机关注微信公众号或通过手机扫描二维码登录到控制端界面或者为安装于用户手机内的应用app，允许用户随时查看采集到的具体信息。手机客户端主要用于实时查看信息，具体包括：臭氧发生装置和臭氧混合装置开关状态以及臭氧浓度检测器54检测到的臭氧浓度信息；并可以远程控制，具体地：

所述客户终端11、所述第一控制器22和所述第二控制器52通过无线通讯连接分别接入所述云服务模块10；

所述臭氧浓度检测器55采集获得所述臭氧的浓度信息；

所述第一控制器22接收所述浓度信息并进行数据分析处理，获得解析信息；

所述解析信息上传至所述云服务模块；所述客户终端通过接入所述云服务模块查看所述解析信息；

臭氧发生装置的开启时间过长时，所述客户终端11可发送关闭指令至所述云服务模块，所述云服务模块10接收所述指令并转发至所述臭氧发生装置的所述第一控制器22，第一控制器22控制第一开关24发生动作，所述臭氧发生装置完成关闭动作；从而可以控制臭氧发生装置2的开启和暂停或关机；同样地，可以臭氧混合装置5的开启和暂停或关机；

作为一种可选的实施方式，如图3所示，所述气液混合泵7与所述第二控制器52无线通讯连接。

利用臭氧浓度检测器54实时在线监测臭氧浓度，当消杀浓度低时，所述客户终端发送启动气液混合泵7的指令至所述云服务模块，所述云服务模块接收所述启动气液混合泵7的指令并转发至所述臭氧发生装置的所述第二控制器52，启动气液混合泵7循环进行添加臭氧，充分保证臭氧的浓度和作用时间，保障病菌的灭活率，保证废水中病毒能全部灭活。

作为一种可选的实施方式，如图3所示，所述提升泵4与所述第一控制器22无线通讯连接。所述客户终端可发送关闭或开启指令至所述云服务模块，所述云服务模块接收所述指令并转发至所述臭氧发生装置的所述第一控制器22，启动或关闭污水收集装置1中的污水向臭氧混合装置5的传输。

作为本申请实施例的另一种典型的实施方式，提供了一种臭氧杀菌方法，如图4所示，所述方法包括：

S1、通过所述污水收集装置1，获得医疗废水；

S2、通过所述臭氧发生装置2进行氧化反应，获得臭氧；

S3、所述医疗废水输送至所述臭氧混合装置，所述臭氧输送至所述臭氧混合装置，所述医疗废水和所述臭氧在所述臭氧混合装置内消解反应，获得消解水；

步骤S3具体包括：所述医疗废水依次通过所述提升泵4和所述射流器3进入所述臭氧混合装置5，所述臭氧通过所述射流器3进入所述臭氧混合装置5，所述医疗废水和所述臭氧在所述臭氧混合装置5内内消解反应，获得消解水。

S4、所述消解水进入所述接触反应装置中进行消毒，获得灭活水。

上述本申请实施例中的一种医疗废水臭氧消毒设备和方法的技术方案，至少设置有如下的技术效果或优点：

(1)保证未处理污水与空气完全隔离，病毒达到国家规定的消毒灭活CT值后(同时满足投加量大于0.6mg/L后，污水的消解停留时间在半小时以上)，现污水中病毒的有效灭活；

(2)臭氧消解装置以及超声波仪的设置，保障经预消毒处理后的污水，还能继续进入后续的生化系统进行生化处理，不对后续生化的微生物造成影响。

(3)控制器、无线通信模块、云服务模块和客户终端的设置：远程自动化控制消毒设备启停，减少人工操作；设备的物联网云平台控制，无需人在现场，即可实现对设备的启停操作，无需人为进行喷洒消毒。提高对杀菌消毒的技术监管；设备的运行状态都可通过电脑端/手机端进行查看具体设备的开关情况和时长，让监督管理人员第一时间了解和监督具体的消杀情况和效果。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明实施例权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明实施例也意图包含这些改动和变型在内。