本发明属于饮用水处理领域，具体而言，涉及一种饮用水处理器及深度处理方法。
背景技术：
1、氯消毒是最常用的饮用水消毒方法，然而氯可以与原水中的卤素离子和天然有机物(natural organic matter，简称nom)反应产生许多消毒副产物(disinfection by-products，简称dbps)。在新标准《生活饮用水卫生标准(gb 5749-2022)》中，对消毒副产物的控制要求相比于以往逐渐加强，将三卤甲烷和卤乙酸纳入常规指标，并增加氯酸盐检测要求；新标准还在附录中增加了二甲基亚硝胺，碘乙酸等新dbps的管控指标。
2、dbps控制是保障饮用水安全的重要目标，dbps控制策略包括dbps前体(dbps前体即消毒副产物前驱物)去除和消毒工艺优化。dbps前体去除是在消毒工艺前引入深度处理工艺，如活性炭吸附，膜分离和高级氧化工艺(advanced oxidation processes，简称aops)等。aops用于nom的处理已得到广泛关注。常见的aops工艺包括芬顿工艺、紫外/氯、光催化、电化学氧化等。
3、中国专利文献(一)cn202111198947.4公开了一种饮用水紫外线二氧化氯消毒设备及使用方法，属于饮用水消毒技术，然而，该专利用涉及的应用于饮用水处理的氯基高级氧化工艺仍然需要外源投加氯，造成消毒副产物含量的增加，另外，次氯酸钠、氯胺、二氧化氯、次氯酸钙等物质容易自发分解，提高日常的储存和使用难度。因此，开发能够“即产即用”的氯基aops，无需额外投加氯、易于管理、更加安全的氯基aops，对饮用水深度处理有着重要的意义。
技术实现思路
1、1.要解决的技术问题：
2、现有技术中，紫外/氯高级氧化工艺需要额外投加次氯酸钠、氯胺、二氧化氯，在消毒过程中可能反应产生消毒副产物，且次氯酸钠、氯胺、二氧化氯难以保存和运输，使用难度大。
3、2.技术方案
4、为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种饮用水处理器，用于处理饮用水，
5、饮用水处理器包括容器、紫外光装置，以及设置于容器内部的电极；
6、其中，容器设有供饮用水流入的入口、供饮用水流出的出口和将它们连通的流体通道；
7、电极用于使氯离子发生电化学氧化反应；
8、紫外光装置为容器内的饮用水提供紫外光照。
9、进一步的，容器包括筒体，流体通道位于筒体的内壁一侧。
10、进一步的，电极包含阳极和阴极，阳极和阴极至少部分位于流体通道中；阳极和阴极之间相互绝缘。
11、进一步的，饮用水处理器还包括电源；阳极电性连接至电源的正极；阴极连接电性至电源的负极。
12、电源输出的电流为直流电。
13、优选的，电源输出的电流为恒定电流。
14、本发明的紫外/电解技术原理为：接通电极的电源、紫外光装置的电源，电极板间产生电场，使水中的氯离子发生化学反应，氯离子在阳极电极表面失去电子产生游离氯，游离氯经紫外光照射后产生羟基自由基、活性氯等强氧化性物质，将水中的天然有机物氧化降解。
15、需要说明的是，本发明中的游离氯(free chlorine)是指以次氯酸、次氯酸根离子或溶解的单质氯形式存在的氯，具有氧化性；活性氯(reactive chlorine species)是指氧化性较强的氯自由基，包括cl·、clo·和cl2-·，(具体可参考论文insight intomicropollutant abatement during ultraviolet light-emitting diode combinedelectrochemical process:reaction mechanism,contributions of reactive speciesand degradation routes,huruijet al.,science of the total environment,volume876,2023)。
16、电化学氧化法在废水处理中广泛使用，利用电解可将水中的部分离子如氯离子氧化，以产生氧化物，和电极表面的原位氧化共同发生作用，协同降解水中的污染物，具有高效、安全的特点，并能够减少外源氧化物的投加；然而电化学方法中发挥降解作用的物质依然有限，因此需要将电化学法与其他方法相结合，开发新的高级氧化工艺，使组合的新工艺可以兼具各工艺的优势，强化nom降解效果，减少外源物质投加。
17、使用本发明的技术方案，能够解决传统紫外/氯处理方法中存在的需要额外投加氯继而产生的一系列问题，包括造成消毒副产物含量的增加，以及次氯酸钠、次氯酸钙、二氧化氯等物质容易自发分解，带来的日常储存和使用上的难度。本发明的紫外/氯处理方法属于能够“即产即用”的氯基高级氧化技术(advanced oxidation process,简称aops)，无需额外投加氯、易于管理，这对饮用水的深度处理具有重要意义。
18、现有的紫外和氯联用工艺往往用于处理各类难降解的工业化学品废水、农药残留和医药废水等高盐废水，处理的废水中氯离子含量甚至能够达到1000mg/l～60000mg/l，即使水体中含有的氯离子不足，也可以通过外加氯离子来产生充足的游离氯，使氯离子含量至少达到100mg/l及以上的水平。
19、进一步的，电极的阳极为钌铱钛电极。
20、进一步的，钌铱钛电极为析氯电极中钛基钌系氧化物涂层电极中的一种。
21、进一步的，阴极为钛电极。
22、进一步的，阳极和阴极之间的间距为2mm～4cm。
23、进一步的，阳极和阴极之间的间距选自一下数值范围内的任一点值：
24、2mm～1cm、2mm～2cm、2mm～3cm、2mm～4cm、1cm～2cm、1cm～3cm、1cm～4cm、2cm～3cm、2cm～4cm、3cm～4cm。
25、比如，阳极和阴极之间的间距为2mm。
26、进一步的，紫外光装置包括紫外光照灯，紫外光照灯包括低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、汞齐紫外灯、卤素灯、氙灯、黑灯、真空紫外灯、x射线、α射线或γ射线中的任意一种或两种及以上。
27、进一步的，紫外光照灯发射出的紫外光波长为254nm。
28、比如，本发明中紫外光照灯包括低压汞灯。使用低压汞灯一方面能够促进游离氯产生氯自由基，且由于低压汞灯主要产生254nm和185nm紫外线，而253.7nm是常见的紫外线杀菌波段，基于此，选择低压汞灯作为紫外光装置不仅能够起到产生氯自由基，降低消毒副产物前驱物的含量，且能起到杀菌效果，且低压汞灯价格相对较低，因而还可以节约成本。
29、进一步的，紫外光装置还包括防水罩，紫外光照灯设置于容器的流体通道内；防水罩设置于容器的流体通道内，用于将流体通道中的饮用水与紫外光照灯进行隔绝。
30、进一步的，防水罩被构造为石英套管。石英套管起到防水和透过紫外光的作用。
31、进一步的，饮用水处理器还包括磁力搅拌器和磁力搅拌子；磁力搅拌器位于容器下方；磁力搅拌子位于容器的流体通道中。
32、磁力搅拌器的工作原理是由微电机带动耐高温强力磁铁旋转产生旋转磁场，来驱动容器内的磁力搅拌子转动，以达到对容器内的饮用水进行充分搅拌的目的，同时还可以对溶液进行同步加热，进而使得饮用水中的各种物质在设定的温度下得到充分的混合或反应。
33、进一步的，饮用水处理器还包括第一固定装置和第二固定装置；第一固定装置被构造为绝缘密封圈；绝缘密封圈的外缘与容器构成固定连接或可拆卸连接。第二固定装置被构造为一个密封圈；密封圈的外缘与容器构成固定连接或可拆卸连接。
34、进一步的，第一固定装置设有两个贯穿的通孔；阳极和阴极分别从两个通孔中穿过并延伸至流体通道中；第一固定装置对阳极和阴极形成限位和固定。
35、进一步的，第二固定装置设有一个贯穿的通孔；石英套管从该通孔中穿过并延伸至流体通道中；第二固定装置对石英套管形成限位和固定。
36、第二方面，本发明提供了一种饮用水深度处理方法，
37、将待处理的饮用水从前述的饮用水处理器的入口通入至流体通道中，经过深度处理后从出口流出；深度处理包括：使电极和紫外光装置同时运行，对流体通道中的水体进行深度处理。
38、进一步的，紫外光照灯发出的紫外光在流体通道中的光功率为1.5mw/cm2～3mw/cm2。
39、进一步的，待处理的饮用水的氯离子浓度c1为10～100mg/l；待处理的饮用水的doc浓度c2为2.5～3.5mg/l。
40、进一步的，深度处理过程中，待处理的饮用水在流体通道中的水力停留时间t为5～10min；容器的容积v为0.8～1.2l。
41、进一步的，深度处理过程中电极表面的电流密度j为5～15ma/cm2。
42、进一步的，电流密度j选自以下数值范围内的任一点值：5～8ma/cm2、5～12ma/cm2、5～～15ma/cm2、8～12ma/cm2、8～15ma/cm2、12～15ma/cm2。
43、进一步的，深度处理过程中产生的游离氯含量为10mg/l，电极表面的电流密度j与待处理的饮用水的氯离子浓度c1的关系为：j＝15.51c1—0.293。
44、本发明中，电流密度j的取值与待处理的饮用水的碱度和待处理的饮用水的氯离子浓度有关：待处理的饮用水的碱度(以碳酸钙计)在80～120mg/l之间，本发明中控制待处理的饮用水的碱度为90mg/l，在水力停留时间为10min，容器的容积为1l的条件下，以游离氯产生量10mg/l为目标，电流密度j与待处理的饮用水的氯离子浓度c1的关系为：j＝15.51c1—0.293。
45、
46、需要说明的是，由于游离氯会在紫外光作用下部分转化为活性氯，因此以游离氯产生量10mg/l为目标，探究电流密度j与待处理的饮用水的氯离子浓度c1的关系时，不使用紫外光照灯，水体中也不添加天然有机物避免对游离氯的测定产生影响，仅添加氯离子进行模拟实验。
47、3.有益效果
48、本发明的有益效果在于：
49、提供了一种无需外源投加氯且能够降低饮用水中的消毒副产物前驱物含量，以减少消毒副产物产生量的饮用水处理器及其深度处理方法。
50、具体来说，本发明具有以下有益效果：
51、本发明克服了应用于高盐废水有机物处理的紫外/电解工艺不宜应用于饮用水处理的技术偏见，将紫外/电解工艺运用于饮用水的处理上，在水体中本身的氯离子含量浓度较低的情况下，通过准确控制紫外光在水体中的光功率，并根据待处理的饮用水的氯离子含量调节电极表面的电流密度，进而实现在短时间内将饮用水的消毒副产物前驱物的含量降低8％～25％的效果，不仅成功利用饮用水中少量的氯离子减少了消毒副产物前驱体，并且无需额外投加氯，避免消毒副产物的增加。
52、本发明基于高级氧化技术产生具有较强氧化能力的活性物质的优势，考虑到通过氧化去除消毒副产物前驱物的途径降低消毒副产物含量的构想，发明了一种无需额外添加化学试剂的饮用水深度处理方法，本发明由电化学装置和紫外光装置组成，用于常规水处理工艺(絮凝—沉淀—过滤—消毒)的过滤、消毒工艺之间，将过滤后的饮用水接入系统，通过阳极电解产生游离氯，经紫外光照射后产生羟基自由基、氯自由基等多种活性物质，充分发挥紫外/氯和电化学方法的优势，可降解水中的天然有机物等，并减少消毒工艺产生的消毒副产物，为饮用水消毒副产物控制策略提供新的思路和技术支撑。
53、电化学氧化法在废水处理中广泛使用，利用电解可将水中的部分离子如氯离子氧化以产生氧化物，和电极表面的原位氧化一起降解水中的污染物，具有高效、安全的特点，并能够减少外源氧化物的投加；然而电化学方法中发挥降解作用的物质依然有限，因此需要将电化学法与其他方法相结合，开发新的高级氧化工艺，使组合的新工艺可以兼具各单元的优势，强化nom降解效果，减少外源物质投加。本发明的饮用水处理器基于将紫外/氯产生活性物质、电化学法可无需外源物质投加氧化物的特点相结合的构想，发明了一种采用紫外/电解的饮用水深度处理方法，该方法可通过电解原位产生游离氯，兼具有紫外/氯的多种活性物质、电化学法的无需外源投加氧化物的优点。
1.一种饮用水处理器，用于处理饮用水，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的饮用水处理器，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的饮用水处理器，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的饮用水处理器，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的饮用水处理器，其特征在于，
6.一种饮用水深度处理方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的饮用水深度处理方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的饮用水深度处理方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的饮用水深度处理方法，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的饮用水深度处理方法，其特征在于，
