本發(fā)明涉及一種太陽能式給水管網紫外線滅菌裝置，具體地說是涉及一種利用太陽能、光導技術的智能控制無污染的高效滅菌給水管網水質處理裝置。
背景技術：
：目前，紫外系統(tǒng)已經大規(guī)模應用于我國市政污水處理，設計人員對污水處理中采用的紫外系統(tǒng)的設計選型了解得比較深入，積累了很多寶貴的經驗。然而，紫外系統(tǒng)在給水廠中的應用在國內才剛剛起步，當前國內僅有少數(shù)市政水廠設置了紫外消毒工藝?！渡铒嬘盟l(wèi)生標準》(gb5749—2006)明確將兩蟲(賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲)列入水處理消毒目標微生物，而常規(guī)的化學消毒對其滅活效果十分有限，而紫外技術的優(yōu)勢越來越明顯。隨著紫外消毒系統(tǒng)技術逐步成熟，更多的水廠在未來會逐步引用紫外技術與化學方式聯(lián)合進行飲用水的消毒處理。目前，給水管網紫外線滅菌裝置的設計，歐洲的趨勢是根據(jù)處理規(guī)模和市場需求選擇不同的設計方法。如對于小型系統(tǒng)(500m3/h以下)傾向于采用歐洲的設計方法，如dvgw；而對于大中型系統(tǒng)(500m3/h以上)傾向于采用美國環(huán)保署的設計方式。給水管網紫外線滅菌裝置的設計原理是利用253.7nm波長的紫外光對水中微生物中的遺傳物質dna，rna的結構破壞，導致微生物無法繁殖，從而喪失致病能力，實現(xiàn)對飲用水的消毒目的。而評價紫外系統(tǒng)的消毒效果好壞主要是紫外消毒劑量。紫外消毒劑量（mj/cm2）=紫外強度（mw/cm2）×水力停留時間（s）。水樣的紫外透光率大小是直接影響紫外系統(tǒng)選型的重要參數(shù)。紫外透光率即254nm下的紫外透光率，指波長254nm的紫外線通過1cm比色皿水樣下測定的透光率，透光率越大，其實際照射到微生物的紫外光強度就越大，紫外劑量越高。傳統(tǒng)的給水管網紫外線滅菌裝置，在紫外燈供能方面，對電能依賴性較大。在偏遠山區(qū)，和孤島等缺電地區(qū)使用紫外線滅菌裝置就顯得力不從心，而且不能實行智能控制。光導管技術在國外已經取得了一定的研究成果,但是在國內還是方興未艾,研究光導管技術的目的就是要把光導管做成一種具有代表性的新型節(jié)能環(huán)保產品,這不但要體現(xiàn)在光導管本身,其生產制造、使用過程,以及壽命結束后的回收分解都應被考慮在內,這也就是全程節(jié)能環(huán)保的概念。另一方面,現(xiàn)今國內外對于光導管的研究很多還處于對其本身性能的不斷強化和改善,實際上,沒有任何系統(tǒng)是孤立存在的,光導管系統(tǒng)的研究也需要和其它系統(tǒng)結合起來考慮,比如自然通風系統(tǒng)等,結合新技術不但可以提高光導管的性能還能拓展其應用范圍。未來光導管的發(fā)展趨勢不僅要節(jié)能環(huán)保健康,還應功能全面,新穎時尚,這就需要業(yè)內人士在綜合應用上。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題而提供的一種太陽能式給水管網紫外線滅菌裝置，它可用于惡劣條件下的持續(xù)殺菌。光導管技術的引入使這種太陽能式給水管網紫外線滅菌裝置更加節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種太陽能式給水管網紫外線滅菌裝置，其特征在于：包括串聯(lián)安裝的數(shù)根日光滅菌管，所述每根日光滅菌管側壁上連通安裝有光導管的一端，光導管的另一端設有濾光片，濾光片的一側設有菲涅爾透鏡，濾光片位于菲涅爾透鏡的聚焦光路上，每根日光滅菌管還設有棱鏡；所述菲涅爾透鏡上設有一個光感應裝置，菲涅爾透鏡安裝在一個移動平臺上，移動平臺分別由一個伺服電機驅動，伺服電機、蓄電池的控制信號輸入端連接控制器，控制器的信號輸入端連接各個光感應裝置，菲涅爾透鏡由控制器自動控制追蹤太陽；太陽光直射在菲涅爾透鏡上，穿過菲涅爾透鏡的太陽光得以聚集使光照強度提高，而后聚集的光線通過濾光片濾掉可見光和紅外光，僅留下紫外光，經光導管傳播至日光滅菌管內，在棱鏡的反射和折射作用下使紫外光充滿日光滅菌管，對流經日光滅菌管的水進行滅菌；控制器通過光感應裝置采集的信息，對伺服電機發(fā)送控制指令，完成菲涅爾透鏡及太陽能電池板對太陽的追蹤以及對紫外燈啟閉的控制。所述的一種太陽能式給水管網紫外線滅菌裝置，其特征在于：所述菲涅爾透鏡材料為聚烯烴。所述的一種太陽能式給水管網紫外線滅菌裝置，其特征在于：還包括有一個反向的菲涅爾透鏡，反向的菲涅爾透鏡位于菲涅爾透鏡與濾光片之間，經過菲涅爾透鏡聚焦的光線再經反向的菲涅爾透鏡的作用下使光線重歸平行，而后再將該平行光線聚焦在濾光片上。所述的一種太陽能式給水管網紫外線滅菌裝置，其特征在于：所述棱鏡的材料為二氧化硅。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明裝置在紫外燈供能方面，采用太陽能，具有環(huán)保無污染的優(yōu)點，能適應于偏遠山區(qū)，和孤島等缺電地區(qū)，首創(chuàng)性的引入光導技術，使其更加環(huán)保，再結合智能控制系統(tǒng)和光感應系統(tǒng)，使整個裝置連為一體，自動智能地啟閉。附圖說明圖1為本發(fā)明的結構示意圖。圖2為圖1中紫外發(fā)生裝置的細節(jié)圖。具體實施方式如圖1所示，一種太陽能式給水管網紫外線滅菌裝置，包括串聯(lián)安裝的數(shù)根日光滅菌管1，每根日光滅菌管1側壁上連通安裝有光導管6的一端，光導管6的另一端設有濾光片5，濾光片5的一側設有兩個方向相反的菲涅爾透鏡3，濾光片5位于兩個菲涅爾透鏡3的聚焦光路上，每根日光滅菌管1還設有棱鏡7；菲涅爾透鏡3上設有一個光感應裝置11，菲涅爾透鏡3、太陽能電池板9分別安裝在一個移動平臺上，各個移動平臺分別由一個伺服電機12驅動，伺服電機12、蓄電池10的控制信號輸入端連接控制器4，控制器4的信號輸入端連接各個光感應裝置11，菲涅爾透鏡3、太陽能電池板9由控制器4自動控制追蹤太陽；太陽光直射在菲涅爾透鏡3上，穿過第一個菲涅爾透鏡3的太陽光得以聚集使光照強度提高，經過第一個菲涅爾透鏡3聚焦的光線再經第二個反向的菲涅爾透鏡3的作用下使光線重歸平行，而后聚集的平行光線通過濾光片5濾掉可見光和紅外光，僅留下紫外光，經光導管6傳播至日光滅菌管1內，在棱鏡7的反射和折射作用下使紫外光充滿日光滅菌管1，對流經日光滅菌管1的水進行滅菌；控制器4通過光感應裝置11采集的信息，對伺服電機12發(fā)送控制指令，完成菲涅爾透鏡3對太陽的追蹤以及對紫外燈8啟閉的控制。菲涅爾透鏡3材料為聚烯烴。棱鏡7的材料為二氧化硅。實施例：實驗器材：紫外濾光片，石英比色皿，菲涅爾透鏡，培養(yǎng)皿，涂布棒等實驗藥品：r2a瓊脂培養(yǎng)基測量參數(shù)：hpc如圖2所示，陽光通過菲涅爾透鏡聚集后，透過濾光片照射在盛有新鮮自來水的石英比色皿上，照射時間設定為500s、950s、1500s。照射時間計算如下：根據(jù)陽光紫外線強度測試結果，濾光片對紫外線的通過率約為0.42，菲涅爾透鏡對紫外線他透過率約為0.26。假定陽光中紫外線強度為0.01mw/cm2，通過菲涅爾透鏡后日光面積由38.47cm2集中到1cm2大小。則該面積內紫外線強度大小為0.042mw/cm2。根據(jù)《紫外線消毒標準》，紫外用于給水消毒劑量要≥40mj/cm2，即0.042*t≥40，解得t≥950s。照射后立即取100uml水樣進行培養(yǎng)，并設置對照試驗。培養(yǎng)基制作及培養(yǎng)條件參照微生物試驗設定。實驗步驟：1)稱取3gr2a培養(yǎng)基溶于200ml水中，經高壓滅菌鍋20分鐘滅菌后冷卻，在紫外操作臺中倒平板，每個培養(yǎng)基20ml，經紫外照射12h后倒置待用。2)試驗時間：選擇陽光強烈的正午時間。3)按照圖1安裝好裝置，菲涅爾透鏡安裝在滴定架上，濾光片鑲嵌在紙盒蓋上，石英比色皿鑲嵌在紙盒底部。4)轉動紙盒使紙盒頂面與菲涅爾透鏡面平行，菲涅爾透鏡的焦點對準石英比色皿的底部。5)取自來水100ml放置在燒杯中備用，取100μl置于培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每一樣本做2個平行樣。6)取4ml自來水樣放于石英比色皿中，按照實驗設計中光照時間分別照射500s、950s、1500s后進行培養(yǎng)，每支水樣取3次水樣培養(yǎng)，每次取100μl作為平行樣。7)鋪完平板后置于23℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5~7天，進行計數(shù)。太陽照射時間自來水500s950s1500s細菌數(shù)（個/ml）2201809530統(tǒng)計結果發(fā)現(xiàn)在950s照射后細菌數(shù)為95個，1500s照射后細菌數(shù)為30個。所述的一種太陽能式給水管網紫外線滅菌裝置滅菌效果良好。當前第1頁12