本實用新型涉及水處理裝置，特別是涉及一種消毒劑發生裝置。
背景技術：
目前，從水體消毒劑的種類來說，有氯氣、次氯酸鈉、漂白粉、三氯異氰尿酸、二氧化氯、雙氧水、臭氧等，此外還有紫外線消毒等一些手段。其中，次氯酸鈉和二氧化氯是工農業生產和日常生活中比較常見的兩種強氧化劑，它們均為非天然存在的化學物質，具有殺滅細菌和病毒的功能，廣泛用于自來水消毒、游泳池水滅菌、雨水處理、循環水除藻、以及醫藥衛生和防疫等各個領域。
次氯酸鈉和二氧化氯都是廣譜高效的消毒劑，但是各有優缺點：
次氯酸鈉作為一種真正高效、廣譜、安全的強力滅菌、殺病毒藥劑，它同水的親和性很好，能與水任意比互溶，它不存在液氯、二氧化氯等藥劑的安全隱患，且其消毒效果被公認為和氯氣相當。次氯酸鈉消毒最主要的作用方式是通過它的水解形成次氯酸，次氯酸再進一步分解形成新生態氧[O]，新生態氧的極強氧化性使菌體和病毒上的蛋白質等物質變性，從而致死病源微生物；其次，次氯酸在殺菌、殺病毒過程中，不僅可作用于細胞壁、病毒外殼，而且因次氯酸分子小，不帶電荷，還可滲透入菌(病毒)體內，與菌(病毒)體蛋白、核酸和酶等有機高分子發生氧化反應，從而殺死病原微生物；再次，次氯酸產生出的氯離子還能顯著改變細菌和病毒體的滲透壓，使細胞喪失活性而死亡，也正是因為這一特點，所以它消毒效果好，投加準確，操作安全，使用方便，對環境無毒害，不存在跑氣泄漏，可以任意環境工作狀況下投加。但是次氯酸鈉較易分解，不易儲存和運輸，只能現場制取，且次氯酸鈉的殺菌過程以氯代反應為主，易于有機物生成三氯甲烷等有害物質。
二氧化氯的分子式是ClO2，二氧化氯溶液為黃色或淡黃色液體，有效氯含量為2.63，二氧化氯以分子態在水中存在，其分子以對微生物細胞的高穿透力和強氧化性實現迅速殺滅微生物。二氧化氯作為第四代高效、廣譜殺菌劑，殺菌過程為氧化還原反應，殺菌速率快，在二氧化氯易溶于水，不與水發生化學反應，其溶解度是氯的5倍而且不產生三鹵甲烷等消毒副產物，二氧化氯不與氨氮等化合物作用而被消耗，故具有較高的余氯，殺菌消毒效果比氯更強，pH＝6.5時，氯的滅菌效率比二氧化氯高，而隨著pH提高，二氧化氯的滅菌效率將很快超過氯。但二氧化氯具有易爆炸，易揮發的特性，不宜運輸儲存，一般采用現場制取和使用。
基于此，現有技術通常采用電解裝置進行次氯酸鈉或二氧化氯的現場制備和使用，但目前現有的消毒劑電解裝置大多結構復雜、制造技術要求高，且通常無法對電解過程進行有效的控制和調節，僅能夠用于制備單一種類的消毒劑。
技術實現要素：
基于此，有必要提供一種結構簡單、電解過程可控的消毒劑發生裝置。
一種消毒劑發生裝置，包括消毒劑發生系統、氯化鈉溶液投放系統、溫控系統、消毒劑儲存系統、電源以及自控系統，其中，
所述消毒劑發生系統包括電解槽，該電解槽包括以不對稱耐腐蝕電解隔膜隔開的陽極室和陰極室，所述陽極室設置有陽極，并用于接收所述氯化鈉溶液投放系統投放的氯化鈉溶液，所述陰極室設置有陰極，所述陰極和陽極分別連接至所述電源，以進行電解反應生成消毒劑；
所述溫控系統用于調節所述電解槽中所述電解反應的溫度；
所述消毒劑儲存系統用于收集經所述電解反應生成的消毒劑；
所述自控系統經有線和/或無線分別連接控制所述氯化鈉溶液投放系統、溫控系統、消毒劑儲存系統以及電源。
本實用新型的原理如下：
采用電解氯化鈉水溶液的方法制備消毒劑時，陰極和陽極主要進行如下電極反應：
陽極反應：
陰極反應為：
本實用新型合理設置各系統結構，利用氯化鈉溶液投放裝置向電解槽中投放氯化鈉溶液，氯化鈉溶液在電解槽中進行上述電解反應，生成消毒劑，該消毒劑流通至消毒劑儲存系統儲存，根據需要投放至待消毒的水體，對水體進行消毒處理，以此實現消毒劑的現場制取和現場使用，且各系統結構緊湊、結構簡單，便于制造。
本實用新型通過進一步設置溫控系統調節氯化鈉溶液的電解反應溫度，由此配合不同氯化鈉溶液濃度，可實現不同種類消毒劑的制備：如將溫度控制在5℃-40℃之間，氯化鈉溶液濃度在3％-5％時，本裝置主要生產次氯酸鈉；將溫度控制在40℃-70℃，氯化鈉溶液濃度達到飽和時，本裝置主要產生二氧化氯及其少量副產品(氯氣、雙氧水和臭氧)。
同時，本實用新型還通過設置自控系統對上述系統進行調控，可實現消毒劑制備中各步驟程序的精確可控。
在其中一個實施例中，所述氯化鈉溶液投放系統包括用于容納飽和氯化鈉溶液的鹽水箱、鹽水泵、水箱和水泵，所述自控系統經有線和/或無線分別連接控制所述鹽水泵和水泵，
所述水箱通過管道連接至所述鹽水箱，所述水泵用于將所述水箱中的水輸送至所述鹽水箱；所述鹽水箱通過管道連接至所述陽極室，所述鹽水泵用于將所述鹽水箱中的氯化鈉溶液投放至所述陽極室。由此根據所需的消毒劑種類，自動配制不同濃度的氯化鈉溶液。
在其中一個實施例中，所述鹽水箱和/或水箱設置有液位控制器，所述鹽水泵和/或水泵為計量泵。
在其中一個實施例中，所述消毒劑儲存系統包括儲藥箱和加藥泵，所述自控系統經有線和/或無線連接控制所述加藥泵，所述儲藥箱用于收集所述消毒劑，所述加藥泵用于將所述儲藥箱中的消毒劑投放至待消毒的水體。
在其中一個實施例中，所述儲藥箱設置有液位控制器，所述加藥泵為計量泵。
在其中一個實施例中，所述儲藥箱的材質為未增塑聚氯乙烯(UPVC)。UPVC材料強度高、便于加工，且性質穩定，不與包含消毒劑的電解液發生反應，保證消毒劑的品質。
在其中一個實施例中，還包括清洗系統，所述清洗系統包括清水泵和裝有水的清水箱，所述自控系統經有線和/或無線連接控制所述清水泵，所述清水箱通過管道連接至所述電解槽，所述清水泵用于將所述清水箱中的水輸送至所述電解槽。由此對所述電解槽進行清洗，在裝置停止工作時，防止隔膜和電極結垢，延長裝置的使用壽命。
在其中一個實施例中，所述不對稱耐腐蝕電解隔膜為多孔陶瓷膜。多孔陶瓷膜具有如下優點：耐高溫，使用溫度1300攝氏度；耐酸堿腐蝕，對強堿有較強抵抗力；多孔材質，氣孔直徑小且大小均一；制造工藝精良，表面光潔，使用壽命長。
在其中一個實施例中，所述電解槽為管式電解槽。由此可連續進行電解反應制備消毒劑，提高電解效率。
在其中一個實施例中，所述電源為可控硅整流電解電源。該電解電源具有高電流、低電壓的優點，在保證電解效率的同時，運行安全可靠。
與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：
本實用新型合理設置消毒劑發生裝置各系統結構，使得電解氯化鈉溶液制備消毒劑的過程精確可控，可根據需要制備不同種類的消毒劑，消毒劑產率高、能耗低，且裝置結構簡單，便于生產制造，使用壽命長，運行安全可靠，可以大面積推廣應用。
附圖說明
圖1為本實用新型所述消毒劑發生裝置的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本實用新型的消毒劑發生裝置作進一步詳細的說明。
本實用新型采用的不對稱耐腐蝕電解隔膜為耐高溫耐腐蝕多孔陶瓷膜，購自北京華晶國際貿易有限公司；
可控硅整流電解電源購自廣州市簡通自動化控制設備有限公司，KZ系列。
本實施例一種消毒劑發生裝置，結構如圖1所示，包括電解槽、氯化鈉溶液投放系統、溫控系統、清洗系統、儲藥箱、加藥泵、直流微電電源以及自動控制柜。
所述電解槽為管式電解槽，包括以耐高溫耐腐蝕多孔陶瓷膜隔開的陽極管和陰極管，氯化鈉溶液由陽極管注入并經所述耐高溫耐腐蝕多孔陶瓷膜滲透至陰極管中，所述陰極管和陽極管分別連通至所述直流微電電源，以此連續進行電解反應，在陰極管內產生氫氣，氫氣通過導氣管排出裝置，同時在陽極管生成消毒劑(如NaClO，ClO2、Cl2、O3、H2O2等)，然后將包含消毒劑的電解液連續輸送至所述儲藥箱，并進一步在加藥泵的作用下投放至裝有待消毒水體的消毒池中，對水體進行消毒。
所述溫控系統用于調節所述管式電解槽中電解反應的溫度，而由于電解反應通常會大量放熱，因此所述溫控系統主要為冷卻系統，該冷卻系統利用冷卻水調節所述管式電解槽中所述電解反應的溫度，一方面控制管式電解槽的溫度不超過80℃，避免耐高溫耐腐蝕多孔陶瓷膜發生變性和UPVC材質的輸送電解液的管道及儲藥箱的強度下降；另一方面，通過調節氯化鈉溶液的電解反應溫度，由此配合不同氯化鈉溶液濃度，可實現不同種類消毒劑的制備：如將溫度控制在5℃-40℃之間，氯化鈉濃度在3％-5％時，本裝置主要生產次氯酸鈉；將溫度控制在40℃-70℃，鹽水濃度達到飽和時，本裝置主要產生二氧化氯及其少量副產品(氯氣、雙氧水和臭氧)。
氯化鈉溶液投放系統包括裝有飽和氯化鈉溶液的鹽水箱、鹽水泵、裝有水的水箱和水泵，通過所述水泵將所述水箱中的水泵入所述鹽水箱，由此自動配制不同濃度的氯化鈉溶液，再通過所述鹽水泵連續將所述氯化鈉溶液泵入所述陽極管，制備不同種類的消毒劑。
所述清洗系統包括清水泵和裝有水的清水箱，停止電解反應后，通過所述清水泵將所述清水箱中的水泵入所述電解槽，對所述電解槽進行清洗，由此在裝置停止工作期間，防止隔膜和電極結垢，延長設備的使用壽命。
上述鹽水箱、水箱、清水箱均設置有液位控制器，以便對其中的水位進行觀測和控制；上述鹽水泵、水泵、清水泵均為計量泵，以便對各液體的添加量進行精確控制。
上述溫控系統、鹽水泵、水泵、清水泵、加藥泵、直流微電電源等裝置分別經電纜連接至所述自動控制柜，通過所述自動控制柜控制各裝置的運行參數，由此對電解反應的各步驟程序進行精確控制。
上述直流微電電源具體可采用可控硅整流電解電源，該電解電源具有高電流、低電壓的優點，在保證電解效率的同時，運行安全可靠。
可以理解的是，各裝置之間的連接管道以及鹽水箱、水箱、清水箱也可具體采用UPVC進行制作。
上述消毒劑發生裝置通過合理設置消毒劑發生裝置各系統的結構，裝置結構簡單，便于生產制造，同時使電解氯化鈉溶液制備消毒劑的過程精確可控，可根據需要制備不同種類的消毒劑，采用上述消毒劑發生裝置進行次氯酸鈉或二氧化氯制備時，技術指標及運行參數可具體如表1所示：
表1
由此可見，采用本實用新型可進行特定種類的消毒劑制備，且消毒劑產率高、能耗低，使用壽命長，運行安全可靠，可以大面積推廣應用。
以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。