CN101300195B - 紫外线照射水处理装置 - Google Patents
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Abstract
紫外线照射水处理装置(10)由具有圆筒形侧面部(21)的容器(20)构成,在容器(20)内设置有与侧面部(21)的中心轴(S)平行的多个棒状的紫外线灯(30A)~(30F)。另外,沿着侧面部(21)的内周的切线方向的位置的侧面部(21)的外壁上设有用于使被处理水(W1)流入的被处理水入口管(22)。
Description
技术领域
本发明涉及紫外线照射水处理装置,例如,涉及紫外线照射效率高的紫外线照射水处理装置,其用于净水处理和下水处理、食品排水处理、药物排水处理、远洋船舶压载水处理等中,为了使藻类、微生物、病原性原生动物等失活或者无害化而对被处理水照射紫外线。
背景技术
以往,日本的自来水供水系统以氯消毒所产生的卫生学上的安全性为基础而加以运用。
在这样运用的前提下,近年来,产生了如下问题:发生了隐孢子虫和贾第虫等新生和再生病原微生物所导致的供水污染事故。另外,也产生了如下问题:由于供水水源即湖泊、水库、河流的富营养化和有机物污染的进行,藻类大量发生。大量发生的藻类成为异臭和着色障碍、凝集、沉淀阻碍、过滤堵塞、过滤水泄漏障碍的原因。此外,还产生了如下问题:为了消毒所注入的氯剂与原水中的有机物反应,生成了有害副产物(三卤甲烷等)。
为了解决这些问题,人们研究了对日本的供水系统培植了多年的从凝集到沉淀、过滤、氯处理这样依次处理的基本模式的运用加以改善。
具体来说,作为与以往氯消毒不同的替代消毒技术,开始利用对被处理水照射紫外线的紫外线消毒。紫外线消毒不需要复杂的药物注入管理,具有不产生三卤甲烷等有害副产物的优点。另外,对隐孢子虫的增殖能力予以破坏,从而使感染力消失的效果也高。因此,以残留有机物的氧化和消毒为目的,有时在净水处理场中进行基于紫外线消毒的紫外线照射处理。
进行紫外线消毒时,从紫外线透过效率的角度考虑,一般来说,对过滤处理水或凝集沉淀处理水照射紫外线。另一方面,以凝集改善和使隐孢子虫等病原性原生动物类的感染力消失等为目的时,对原水进行紫外线照射。即,照射紫外线以替代前述的氯处理。
另外,在净水处理中,希望藻类不要繁殖。与此相关,紫外线照射对防止藻类的繁殖也有效。
在上述这样的紫外线照射处理以病原性微生物和原生动物的消毒为目的而被采用的情况下,对消毒有效的紫外线波长区域为称作UV-C带的200nm~300nm。为了使该UV-C带的紫外线发生,可以采用将水银蒸气封入灯内的低压或中压的水银灯。
另外,作为对被处理水照射紫外线的装置,已知有如下所述的装置:在流体流通的圆筒容器内将1支或数支紫外线灯与容器的轴向平行地配置(“ULTRAVIOLET DISINFECTION GUIDANCEMANUAL.”,United States Environmental Protection Agency,June 2003,Draft.)。
但是,为了使消毒对象即病原性原生动物和病原菌、病毒等灭活所需要的紫外线照射量对每个微生物种均不同。所以,从进入紫外线照射水处理装置到出来的点滴时间内,必须有效地对含有消毒对象即病原性原生动物和细菌、细菌、病毒等的被处理水照射紫外线。
另外,紫外线的强度与距紫外线灯的距离的平方成反比例地减少。所以,为了有效地照射紫外线,必须使被处理水通过紫外线灯附近。
于是,提出了如下方法:设置螺旋状的导流叶片的方法,用于使被处理水一边绕紫外线灯的外周回旋一边流动(日本特表平9-503160号公报),以及引起涡流等2次流动的方法,以使全体被处理水通过紫外线灯附近(日本特表2004-512905号公报,日本特表2001-516637号公报)。
例如,作为以往的紫外线照射水处理装置100,可列举出图41所示结构的装置。
在紫外线照射水处理装置100中,被处理水W1从圆筒形容器101下部的被处理水入口管102进入,沿容器101的轴向上升。然后,以从容器101上部的处理水出口管103流出的方式流动。在圆筒形容器101的中心轴上设置有被保护管104围着的紫外线灯105。此外,在容器101的内部设置有螺旋状导流叶片106。在这种结构的紫外线照射水处理装置100中,被处理水W1一边沿着螺旋状导流叶片106绕紫外线灯105的周围回旋一边流动。所以,能均匀地对全体被处理水W1照射紫外线。
另外,作为另一紫外线照射水处理装置100S,例如可列举出图42所示的结构的装置。此外,在图42中,与图41相同的结构标上同一符号而省略重复的说明。
在紫外线照射水处理装置100S中,被处理水W1从形成在圆筒形容器101的下部的被处理水入口管102流入,沿容器101的轴向上升。然后,从形成在容器101上部的处理水出口管103流出。在圆筒形容器101的中心轴上设置有被保护管104围着的紫外线灯105。此外,在圆筒形的容器101的内壁面上形成有围着紫外线灯105的半圆形截面的螺旋状流路110。即,在如图42所示那样构成的紫外线照射水处理装置100S中,被处理水W1从被处理水入口管102流入,通过螺旋状流路110。所以,被处理水W1一边绕紫外线灯105的外周回旋一边流动。由此,能均匀地对全体被处理水W1照射紫外线。此外,螺旋状流路110的截面形状为半圆形,所以引起作为流体的2次流动的涡流。因此,被处理水W1通过紫外线灯105的附近,能更有效地照射紫外线。
不过,在上述这样的以往紫外线照射水处理装置中,存在如下所示的问题。
(A)首先,在为了处理大量的被处理水而采用多支紫外线灯的情况下,装置的结构变得复杂而成为故障的原因。此外,也增加了制作这种结构的装置的制造成本。
(B)另外,为了处理大量的被处理水,想出与被处理水的流动方向并行地配置多个紫外线灯。但是,在配置多个紫外线灯的情况下,若一部分灯发生故障而熄灭,则熄灭的灯的附近就不能充分地照射紫外线。其原因在于,从周边的紫外线灯所照射的紫外线被熄灭的灯遮蔽。
(C)以保护紫外线灯为目的所设置的保护管的材料一般采用结晶石英和合成石英玻璃。若这种结晶石英和合成石英玻璃被施加了突发的冲击,就容易破损。因此,在紫外线灯等发生破损的情况下,封在紫外线灯内的水银便泄漏到被处理水中,或者构成紫外线灯和保护管的石英玻璃等碎片混入被处理水中。
发明内容
本发明鉴于上述情况而做成的,目的在于提供一种紫外线的照射效率高的紫外线照射水处理装置。
此外,本发明的另一目的在于提供一种即使在紫外线灯或保护管破损时也能继续使用的紫外线照射水处理装置。
本发明为了解决上述课题,提供了一种紫外线照射水处理装置,其使被处理水流入而进行照射紫外线的处理,并使处理后的处理水流出,其中,所述装置主体设置有具有圆筒形侧面部的容器;在所述容器内设置有:与所述侧面部的中心轴平行设置的多个棒状的紫外线灯,以及为了保护所述各紫外线灯而分别设置成包着所述各紫外线灯的多个保护管;所述容器的外壁上设置有:沿着所述侧面部的内周的切线方向设置的、用于使所述被处理水流入的被处理水入口管,以及用于使所述处理水流出的处理水出口管。
因此,本发明通过将被处理水入口管沿着容器侧面部的内周的切线方向设置而使被处理水流入时,能在容器内使被处理水回旋。所以,能均匀地对全体被处理水照射紫外线,能提供紫外线的照射效率高的紫外线照射水处理装置。
附图说明
图1是本发明的第1实施形态的紫外线照射水处理装置10的侧视图。
图2是第1实施形态的紫外线照射水处理装置10的俯视图。
图3是表示第1实施形态的被处理水W1的回旋流的示意图。
图4是改变了第1实施形态的被处理水入口管22的形成位置时的图。
图5是表示第1实施形态的紫外线灯熄灭时的容器20内的照度分布的示意图。
图6是第1实施形态的紫外线照射水处理装置10A的侧视图。
图7是第1实施形态的紫外线照射水处理装置10A的俯视图。
图8是本发明的第2实施形态的紫外线照射水处理装置10B的侧视图。
图9是第2实施形态的紫外线照射水处理装置10B的俯视图。
图10是第2实施形态的紫外线照射水处理装置10C的侧视图。
图11是第2实施形态的紫外线照射水处理装置10C的俯视图。
图12是本发明的第3实施形态的紫外线照射水处理装置10D的侧视图。
图13是表示第3实施形态的被处理水W1回旋时的流线F的图。
图14是表示第3实施形态的被处理水W1回旋时的圆周方向的速度分布的示意图。
图15A是用于说明第3实施形态的污染物质收集容器70的效果的图。
图15B是用于说明第3实施形态的污染物质收集容器70的效果的图。
图16是表示本发明的第4实施形态的紫外线照射水处理装置10E的紫外线灯30A~30F的设置场所的示意图。
图17是表示第4实施形态的紫外线灯30A~30F的设置场所的比较例的图。
图18是表示本发明的第5实施形态的紫外线照射水处理装置10F的结构的示意图。
图19是表示第5实施形态的洗净装置90的结构的示意图。
图20是表示第5实施形态的洗净部件91的结构的示意图。
图21是表示本发明的第6实施形态的紫外线照射水处理装置10G的结构的侧视图。
图22是第6实施形态的紫外线照射水处理装置10G的俯视图。
图23是表示本发明的第7实施形态的紫外线照射水处理装置10H的结构的侧视图。
图24是第7实施形态的紫外线照射水处理装置10H的俯视图。
图25是表示本发明的第8实施形态的紫外线照射水处理装置10I的结构的侧视图。
图26是第8实施形态的紫外线照射水处理装置10I的俯视图。
图27是表示本发明的第9实施形态的紫外线照射水处理装置10J的结构的侧视图。
图28是第9实施形态的紫外线照射水处理装置10J的俯视图。
图29是表示本发明的第10实施形态的紫外线照射水处理装置10K的结构的侧视图。
图30是第10实施形态的紫外线照射水处理装置10K的俯视图。
图31是表示本发明的第11实施形态的紫外线照射水处理装置10L的结构的侧视图。
图32是第11实施形态的紫外线照射水处理装置10L的俯视图。
图33是表示本发明的第12实施形态的紫外线照射水处理装置10M的结构的侧视图。
图34是第12实施形态的紫外线照射水处理装置10M的俯视图。
图35是表示本发明的第13实施形态的紫外线照射水处理装置10N的构成的侧视图。
图36是第13实施形态的紫外线照射水处理装置10N的俯视图。
图37是表示紫外线照射水处理装置10K中的被处理水W1的流线的示意图。
图38是表示第13实施形态的紫外线照射水处理装置10N中的被处理水W1的流线的示意图。
图39是表示本发明的第14实施形态的紫外线照射水处理装置10P的结构的侧视图。
图40是第14实施形态的紫外线照射水处理装置10P的俯视图。
图41是表示以往的紫外线照射水处理装置100的结构的图。
图42是表示以往的另一紫外线照射水处理装置100S的结构的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施形态进行说明。
<第1实施形态>
图1是表示本发明的第1实施形态的紫外线照射水处理装置10的结构的侧视图,图2是紫外线照射水处理装置10的俯视图。
紫外线照射水处理装置10使被处理水W1流入而进行照射紫外线的处理,并使处理后的处理水W2流出。
紫外线照射水处理装置10的容器20具有圆筒形的侧面部21。
在容器20的外壁上设有被处理水入口管22和处理水出口管23。另外,在容器20的两端部设有端面部24A和24B。
被处理水入口管22是为了使被处理水W1流入而沿着侧面部21的内周的切线方向T所设置的管。
处理水出口管23是为了使处理水W2流出而设置在容器20上的管。在此,处理水出口管23沿着从被处理水入口管22流入的被处理水W1的流线方向设置在侧面部21的外壁上。更具体地说,沿着侧面部21的内周的切线方向设置。
另外,被处理水入口管22和处理水出口管23分别配置在侧面部21中的互相不同的端部21A、21B上。换言之,被处理水入口管22和处理水出口管23各自的中心轴错开而与容器20连接。此外,被处理水入口管22和处理水出口管23的内径为侧面部21的内径的1/2以下。
在容器20的内侧设置有紫外线灯30A~30F和保护管31A~31F。
紫外线灯30A~30F与侧面部21的中心轴S平行设置。另外,紫外线灯30A~30F在以中心轴S为中心的圆周上等间隔地设置在底面部24A、24B上。具体来说,作为紫外线灯,采用将在两侧安装有电极的石英管形成U字型的棒状的灯。石英管的内部处于大致真空状态,只存在水银蒸气。若使这种状态的石英管的两电极间产生高压放电,则电子就激发水银蒸气而发出紫外线。
在本实施形态中,能采用产生200nm~300nm波长的紫外线的紫外线灯,特别是采用产生254nm波长的紫外线的灯。然后,通过使被处理水W1暴露在产生的紫外线中,便使被处理水中的消毒对象物质无害化。另外,采用直径为2~10cm左右的紫外线灯。
保护管31A~31F用于保护各紫外线灯30A~30F,以使被处理水W1不与各紫外线灯30A~30F直接接触。因此,被分别设置为包着各紫外线灯30A~30F。此外,该保护管31A~31F由石英玻璃形成,设置在底面部24A、24B上。
其次,对本实施形态的紫外线照射水处理装置10的作用进行说明。
首先,被处理水W1通过被处理水入口管22,流入容器20内。在此,被处理水入口管22沿着容器20的内周的切线方向T形成,因此流入容器20内的被处理水W1可以进行回旋。
被处理水W1成为侧面部21的内壁21W侧的流速快的回旋流。此时,从紫外线灯30A~30F照射254nm附近的波长的紫外线。波长在254nm附近的紫外线作为杀菌线而起作用,使被处理水中的耐氯微生物的隐孢子虫和其它微生物、大肠杆菌等菌类、病毒、藻类等灭活。由此,被处理水W1得以消毒。
被紫外线消毒的被处理水W1从处理水出口管23作为处理水W2而被排出。然后,处理水W2被送到下一个净水工序,或直接供水给需要者。
正如以上所说明的那样,根据本实施形态的紫外线照射水处理装置10,沿着侧面部21的内周的切线方向T在侧面部21的外周壁上设置处理水入口管22,因此能使被处理水W1回旋。因此,能使被处理水W1一边与紫外线灯30A~30F有效地接触一边流动,从而能够提高紫外线的照射效率。换言之,使回旋流产生,因此紫外线能没有浪费地照射全体被处理水W1。
补充说明一下,当如图4中表示以往的紫外线照射水处理装置100T的俯视图所示,被处理水入口管22和处理水出口管23未沿着容器20内周的切线方向形成时,则在它们的连接部,被处理水W1不均匀地流动。此外,若被处理水W1的流量大,则被处理水W1的大部分平稳地从被处理水入口管22流到处理水出口管23。因此,紫外线不能均匀地照射全体被处理水W1。另外,容器20内的通过时间(照射时间)变短,因此不能照射充分的紫外线量用于消毒。
与此相对照,在本实施形态的紫外线照射水处理装置10中,被处理水W1不是平稳流动而是形成回旋流,因此能增加通过时间。此外,紫外线量(mJ/cm2)以紫外线照度(mW/cm2)和照射时间(sec)之积进行计算。在本实施形态的紫外线照射水处理装置10中,对被处理水W1照射10mJ/cm2以上的紫外线量,因此能使隐孢子虫对人的感染力灭活。
另外,根据本实施形态的紫外线照射水处理装置10,具有即使一部分的紫外线灯发生故障时也能均匀地照射紫外线的优点。
对这一点加以补充,即使仅1支紫外线灯坏掉或发生故障时,则紫外线灯的输出也降低。因此,输出降低的紫外线灯的周边的照度就不足,有可能不能充分地被消毒。例如,紫外线灯30A~30F中,1支(30F)熄灭时的容器20内的照度分布的示意如图5所示。在此,在图5中,用L1表示照度充分的区域,用L2表示照度不充分的区域。此外,图5表示容器20的侧面部21的剖视图。
与此相对照,本实施形态的紫外线照射水处理装置10将被处理水W1形成回旋流,因此从点亮的其它紫外线灯30A~30E照射紫外线,能充分地进行消毒。即,能减轻紫外线灯的一部分(30F)发生故障而熄灭时的影响。
另外,本实施形态的紫外线照射水处理装置10将多个紫外线灯30并列配置,且使被处理水与所有灯接触而流动,由此提高照射效率,结果能缩小装置,因而易于组装到已有设备中。
在考虑将紫外线照射水处理装置10用于净水处理的情况下,这可以产生明显的效果。其原因在于,净水处理设施等已经在社会全面普及而被使用。所以,对能组装到已有设施和设备中的紫外线照射水处理装置寄予希望。例如,在只设置1支紫外线灯的紫外线照射水处理装置中,为了增加紫外线量,必须增加装置的全长。与此相对照,本实施形态的紫外线照射水处理装置10设置有多数(6支)紫外线灯,能用相同的全长得到数倍(6倍)的照射效率。
(变形例)
通过在本实施形态的紫外线照射水处理装置10中设置挡板40,有时能更有效地照射紫外线。作为设置有挡板40的紫外线照射水处理装置10A的例子,能列举出图6、图7分别表示侧视图、俯视图的装置。
其次,对设置挡板40的效果进行说明。
若从被处理水入口管22流入的被处理水W1的流速快,被处理水W1通过容器20的时间就变短,因此有时不能得到充分的紫外线量。于是,在侧面部21的内壁21W上设置有挡板40使其长度方向与中心轴S平行,由此能减弱被处理水W1的回旋流。这样一来,容器20的中央部的流程加大。结果能对被处理水W1照射充分的紫外线。
此外,挡板40不限于1片,也可以设有多个。但是,紫外线灯30A~30F本身成为缓和回旋流的流动阻力。所以必须考虑被处理水W1的流量和紫外线灯的直径、位置、被处理水入口管22的直径,处理水出口管23的直径来决定挡板的数量、位置、尺寸、形状。
<第2实施形态>
图8是表示本发明的第2实施形态的紫外线照射水处理装置10B的结构的侧视图,图9是紫外线照射水处理装置10B的俯视图。此外,与已说明的部分相同的部分标上同一符号,只要没有特别说明就省略重复的说明。另外,以下的各实施形态也同样地省略重复的说明。
本实施形态的紫外线照射水处理装置10B是将洗净装置50组装到第1实施形态的紫外线照射水处理装置10A上的装置。
洗净装置50包括:洗净部件51、移动部件52、驱动轴53、驱动电动机54。
洗净部件51用于擦拭保护管31A~31F而擦掉污垢。具体来说,可以采用在紫外线下不劣化的含氟树脂等树脂制刷子或SUS等金属制刷子,特别优选采用不锈钢制的刷子。
另外,作为洗净部件51,可以不是刷子状而是环状物。具体来说,能采用树脂和含氟树脂的O形环。若采用刷子作为洗净部件51,则由于刷子毛的破损,碎片可能混入处理水W2中。因此,必须在下一处理工序进行用于碎片除去的膜分离。与此相对照,若采用O形环作为洗净部件51,就能省去该膜分离的处理。所以,净水处理时,优选采用O形环作为洗净部件51。
移动部件52用于将洗净部件51固定支承在驱动轴53上,同时根据驱动轴53的旋转使洗净部件51沿着驱动轴53移动。具体来说,移动部件52安装在洗净部件51上,与驱动轴53通过内外螺纹结构互相连接。
驱动轴53沿着容器20的中心轴S设置,通过旋转沿着中心轴S驱动移动部件52。即,通过内外螺纹结构与移动部件52连接,将驱动轴53的旋转能量转换成移动部件52的驱动能量。
驱动电动机54是使驱动轴53旋转用的电动机。另外,驱动电动机54能设定驱动时间。例如,能通过内置的定时器设定成每15分钟进行驱动。
正如以上所说明的那样,紫外线照射水处理装置10B具有洗净装置50,因此能维持紫外线照射的消毒性能。
(消毒性能)
下面对洗净装置50的作用加以补充。
被处理水W1中的有机物和无机物等溶解物附着在保护管31A~31F的表面上。特别是钙等无机物,水温越高溶解度越低。因此,通过紫外线灯30A~30F的加热,保护管31A~31F被迫加热,钙等就析出而附着在保护管31A~31F的表面上。在此,这种附着的钙等称为「污垢」。
而且,若保护管31A~31F表面弄脏,就妨碍紫外线对被处理水W1的照射。由此,紫外线照射水处理装置10B的消毒性能降低。为了避免这种消毒性能的降低,必须1日进行数次保护管31A~31F的洗净。
于是,在本实施形态的紫外线照射水处理装置10B中,通过刷子和洗净环等擦拭保护管表面的物理洗净,对保护管31A~31F进行洗净。由此,保护管31A~31F的表面经常处于被洗净的状态,因此能维持紫外线照射的消毒性能。此外,在进行洗净时,也可以使用通过药品进行的化学洗净。
另外,洗净而被除去的附着物(污垢)与处理水W2一起排出。此时,必须使被除去的附着物在处理水中的浓度为水质标准以下,但通过增加洗净频率,能满足该要件。
此外,即使不是设置有多个紫外线灯的紫外线照射水处理装置10B,也能提高紫外线的照射效率。具体来说,能列举出图10、图11分别表示侧视图、俯视图的紫外线照射水处理装置10C。
紫外线照射水处理装置10C中,紫外线灯不是多个,而只设有1支。但是,即使紫外线灯是1支,也能通过使被处理水W1回旋,提高紫外线的照射效率。
另外,在紫外线照射水处理装置10C中,在容器20的中心轴S上配置有紫外线灯。因此,将洗净装置50的驱动轴53配置在从中心轴S偏离的位置上。所以,如此将驱动轴53配置在从中心轴S偏离的位置上,能得到与设置有挡板40同样的作用和效果。
<第3实施形态>
图12是表示本发明的第3实施形态的紫外线照射水处理装置10D的结构的侧视图。
本实施形态的紫外线照射水处理装置10D对第1实施形态的紫外线照射水处理装置10的容器形状进行变形,设置有污染物质的回收机构。具体来说,还设置有连接管60、污染物质收集容器70、污染物质回收配管80。
紫外线照射水处理装置10D的容器20在侧面部21的下部设置有倒圆锥形状的排出部25,在排出部25的下部设置有连接部26。
另外,处理水出口管23沿着中心轴S设置。此外,处理水出口管23的下端23L设置在比紫外线灯31A~31F的下端更靠下方的位置。
连接管60是用于将容器20的连接部26和污染物质收集容器70连接起来的管。
污染物质收集容器70通过连接管60与容器20连接,是用于蓄积被排出的被处理水W1和被处理水W1所含有的污染物质D的容器。此外,污染物质收集容器70配置在连接管60的下方。所以,能将连接管60插入污染物质收集容器70中进行连接。
污染物质回收配管80用于对蓄积在污染物质收集容器70中的污染物质D进行回收。通过在回收日打开配管,能使蓄积在污染物质收集容器70中的污染物质D排出。
下面,对本实施形态的紫外线照射水处理装置10D的作用进行说明。
首先,被处理水W1通过被处理水入口管22,流入容器20内。
流入容器20内的被处理水W1沿顺时针方向依次流过配置在侧面部21的圆周方向上的6支紫外线灯30A~30F的外周附近。
然后,被处理水W1没有浪费地从容器20的中心轴的上端流到下端。即,被处理水W1在容器20内一边螺旋状回旋一边流到中心轴S的下方。此外,回旋时的被处理水W1的流线F例如如图13所示。图13表示的是圆筒形部分即侧面部21的剖视图。图14是表示图13中的I-I’截面的紫外线灯30A的流线方向的速度分布的示意图。
不过,通常为如上所述那样被处理水W1在容器20内一边回旋一边照射紫外线的状态。
但是,有时由于突发的冲击等,保护管31A~31F破裂,进而紫外线灯30A~30F破裂。
此时,构成紫外线灯30A~30F和保护管31A~31F的石英玻璃片混入被处理水W1,或内封在紫外线灯30A~30F内的水银泄漏至被处理水W1中。于是,这种石英玻璃片和水银等成为被处理水W1的污染物质D。
在此,相对于被处理水即水的比重1,石英玻璃为2.2,水银为13.5左右。若使含有这种物质的被处理水回旋,由于离心分离的作用,比重大的物质就被推出到回旋方向的外侧。即,由于内部的回旋流,离心力就起作用,重的物质从流过内侧的流体中分离。被分离的玻璃和水银等物质到达侧面部21的内壁21W上,在重力的作用下,沿着该内壁21W而积聚在下方。
即,根据本实施形态的紫外线照射水处理装置10D,即使在污染物质D混入被处理水W1中的情况下,在被处理水W1的螺旋状的回旋流引起的离心分离作用和重力作用下,也能可靠地向污染物质收集容器70导出污染物质D。由此,能防止混入了污染物质D的处理水W2的流出。
正如以上所说明的那样,根据本实施形态的紫外线照射水处理装置10D,能将紫外线没有浪费地照射到全体被处理水W1。
另外,即使由于突发的冲击等而使紫外线灯破损时,由于离心分离的作用,污染物质也不会混入处理水W2,从而可以安全且可靠地进行紫外线照射。
万一,即使多个紫外线灯30A~30F中有一部分发生故障而熄灭时,也由于被处理水W1流过全体紫外线灯30A~30F的附近,因而能不停止运行而继续地照射紫外线。
此外,净水处理设施等作为社会的基础设施,平时总工作。因此,紫外线照射水处理装置中也经常流入被处理水W1。这样被处理水W1经常流入时,若不经意打开污染物质回收配管80,则紫外线灯和保护管由于水击作用(水击)而破损。在本实施形态的紫外线照射水处理装置10D中,设置有能够暂时蓄积污染物质D的污染物质收集容器70,从而能够防止这种水击作用所导致的紫外线灯和保护管的破损。
另外,根据本实施形态的紫外线照射水处理装置10D,因为没有必要设置回收污染物质的回收池,所以能简化净水处理设施等结构。补充说明一下,在第1实施形态的紫外线照射水处理装置10中,如图15(A)所示,例如,有必要在集水井5和凝集、沉淀池7之间设置对污染物质D进行回收的回收池6。回收池6设置有隔板6A,不能越过该隔板6A的污染物质D存积在池底。与此相对照,在本实施形态的紫外线照射水处理装置10D中,如图15(B)所示,设置有能够暂时蓄积污染物质D的污染物质收集容器70,因此没有必要设置回收池6。
<第4实施形态>
图16是表示本发明的第4实施形态的紫外线照射水处理装置10E的紫外线灯30A~30F的设置场所的示意图。
本实施形态的紫外线照射水处理装置10E的紫外线灯30A~30F、保护管31A~31F的设置场所与第1实施形态、第2实施形态不同。
在本实施形态中,在容器20内设置有以中心轴S为中心的第1圆周C1和该第1圆周C1的内侧的第2圆周C2,在第1圆周C1上等间隔地设置第1紫外线灯31A、31C、31E,第2圆周C2上等间隔地设置第2紫外线灯31B、31D、31F。另外,第2紫外线灯31B、31D、31F分别设置在成为第1紫外线灯31A、31C、31E的设置间隔的中点的角度的位置上。
换言之,作为外周列,以圆周方向角度120°等分排列3支紫外线灯30A、30C、30E。此外,剩余的3支紫外线灯30B、30D、30F作为内周列,在排列半径小于外周列的圆周上,与外周列错开圆周方向角度60°而等间隔排列。
此外,在图16中,表示了配置有6支紫外线灯30A~30F时的排列方法,但本发明不限于此。
其次,对本实施形态的紫外线照射水处理装置10E的作用进行说明。
首先,被处理水W1通过被处理水入口管22,流入容器20内。
流入容器20内的被处理水W1在容器20内一边螺旋状回旋一边流到中心轴S的下方。此时,被处理水W1碰到外周排列第1个紫外线灯30A,被分开后通过内壁21W和内周C2而通过。
其次,向紫外线灯30A内周C2侧逃逸的被处理水W1Ao,碰上内周排列第1个紫外线灯30B。然后,被分成外周C1侧、中心轴S侧而通过。
接着,向紫外线灯30B的外周C1侧逃逸的被处理水W1Bo与向外周侧第1个紫外线灯30A的内壁21W侧逃逸的被处理水W1Ai合流,碰到外周排列第2个紫外线灯30C。
之后,被处理水W1同样地依次流过内周排列第2个紫外线灯30D、外周排列第3个紫外线灯30E,内周排列第3个紫外线灯30F……的周围。
正如以上所说明的那样,本实施形态的紫外线照射水处理装置10E,分别在第1内周C1和第2内周C2上配置有紫外线灯。因此,不会形成紫外线灯间的流动发生停滞的滞留区域,被处理水W1可靠地流过。
补充说明一下,在同一半径上配置全部紫外线灯30A~30F时,就形成有紫外线灯间的流动发生停滞的滞留区域。例如在图17中,沿着被处理水W1的回旋方向,在紫外线灯30A的后方部形成有滞留区域R。若形成有滞留区域,则紫外线就不能均匀地照射到全体被处理水上。即,在本实施形态的紫外线照射水处理装置10E中,与在同一圆周上配置紫外线照射灯的紫外线照射水处理装置相比,能使紫外线均匀地照射在全体被处理水上,从而能够提高紫外线照射的照射效率。
此外,万一,即使多个紫外线灯30A~30F中有一部分发生故障而熄灭时,被处理水W1也流过全部紫外线灯30A~30F的附近。因此,即使紫外线灯中的一部分发生故障时,也能不停止运行而继续进行紫外线照射处理。
<第5实施形态>
图18是表示本发明的第5实施形态的紫外线照射水处理装置10F的结构的示意图。另外,图19是表示本实施形态的洗净装置90的结构的示意图。
本实施形态的紫外线照射水处理装置10F是将洗净装置90组装到第3实施形态的紫外线照射水处理装置10D上的装置。
洗净装置90设置有洗净部件91、移动部件92、驱动轴93、驱动电动机94、变速齿轮机构95。
洗净部件91用于擦拭保护管31A~31F而擦掉污垢。该洗净部件91如图20所示,包括:第1导流叶片型洗净板91A、第2导流叶片型洗净板91B、连结部件91C。
第1导流叶片型洗净板91A为半圆形洗净板,倾斜设置使得被处理水W1的回旋流的下游侧比上游侧更靠下方。此外,还具有用于洗净保护管31A~3IC的3个洗净刮水器91D。
第2导流叶片型洗净板91B为半圆形洗净板,其与第1导流叶片型洗净板91A连结成圆形,为了使被处理水W1进一步回旋而倾斜设置。此外,第2导流叶片型洗净板91B处于比第1导流叶片型洗净板91A更靠下方的位置而与之面对面地连结在一起。另外,还具有用于洗净保护管31D~31F的3个洗净刮水器91D。
连结部件91C用于将第1导流叶片型洗净板91A和第2导流叶片型洗净板91B连结起来。
移动部件92用于将洗净部件91固定支承在驱动轴93上,同时根据驱动轴93的旋转而使洗净部件91沿着驱动轴93移动。该移动部件92安装在第1导流叶片型洗净板91A上。另外,移动部件92和驱动轴93通过内外螺纹结构相互连接。
驱动轴93沿着容器20的中心轴S而设置,用于利用旋转沿着中心轴S的方向驱动移动部件92。具体来说,在驱动轴93上,在驱动区域的整个区域加工有螺纹。所以,利用驱动轴93的旋转,使具有螺纹加工的内面的移动部件92上下升降。换言之,驱动轴93和移动部件92通过内外螺纹结构连接,因此驱动轴93的旋转能量可以转换成移动部件92的升降能量。
驱动电动机94是用于使驱动轴93旋转的电动机。另外,驱动电动机94能设定驱动的时间。例如,能通过内置的定时器设定为每15分钟进行驱动。
变速齿轮机构95用于使驱动电动机94的转速发生变速。
另外,洗净装置90除上述的结构之外,还设置有导向部件96、导轨97、固定板98A、98B、轴承99A、98B。导向部件96用于将第1导流叶片型洗净板91A和第2导流叶片型洗净板91B卡挂在导轨97上。另外,导轨97由轴承99A、99B分别固定在驱动区域的上下所设置的固定板98A、98B上。
下面,对本实施形态的紫外线照射水处理装置10F的作用进行说明。
首先,在预先设定的日期,或根据需要,对驱动电动机94进行驱动,驱动轴93进行旋转。
接着,根据驱动轴93的旋转,移动部件92沿着容器20的中心轴S升降。在此,移动部件92安装在第1导流叶片型洗净板91A上,第1导流叶片型洗净板91A和第2导流叶片型洗净板91B还由连结部件91C连结。所以,若驱动轴93旋转,洗净部件91就整体上下移动。
若洗净部件91上下移动,洗净刮水器91D就一边上下擦拭保护管31A~31F表面一边移动。由此,保护管31A~31F表面得以洗净。
正如以上所说明的那样,在本实施形态的紫外线照射水处理装置10F中,洗净刮水器91D一边上下擦拭保护管31A~31F表面一边移动,因此能防止污垢附着在保护管表面上。此外,作为保护管31A~31F的污垢的成分,能列举出水中有机物和铁、锰、钙等无机物。
另外,本实施形态的洗净部件91具有第1导流叶片型洗净板91A和第2导流叶片型洗净板91B。此外,第1导流叶片型洗净板91A和第2导流叶片型洗净板91B在回旋流的回旋方向倾斜设置。
因此,在紫外线照射水处理装置10F的侧面部21的上部,导流叶片型洗净板91A、91B的倾斜沿着螺旋状回旋流的流线,能抑制流动阻力的增加。
另一方面,在紫外线照射水处理装置10F的下部,有时由于上部的流动阻力,被处理水W1的回旋能力减弱,轴向的流速增强。此时,导流叶片型洗净板91A、91B能作为导流叶片发挥作用而使回旋流得以恢复。
即,紫外线照射水处理装置10F的洗净装置90具有导流叶片型洗净板91A、91B,因此在回旋流成为主流的区域,能抑制流动阻力的增加,在轴向的流速成为主流的区域,使回旋流得以恢复。此外,也能防止污垢附着在保护管表面上。所以,能够继续有效地进行紫外线的照射。
<第6实施形态>
图21是表示本发明的第6实施形态的紫外线照射水处理装置10G的结构的侧视图,图22是紫外线照射水处理装置10G的俯视图。
紫外线照射水处理装置10G用于使被处理水W1流入而进行照射紫外线的处理,并使处理后的处理水W2流出。
在该紫外线照射水处理装置10G的容器20内,设置有紫外线灯30A~30F和保护管31A~31F。另外,在容器20的下方设置有污染物质收集容器70、污染物质回收配管80。
紫外线照射水处理装置10G的容器20包括:侧面部21、被处理水入口管22、处理水出口管23、排出部25、连接部26、盖部27。
侧面部21具有圆筒形状的外壁和内壁,使外壁的一部分和内壁连通并安装有处理水入口管22,使得被处理水W1沿着内周的切线方向流入。
被处理水入口管22是为了使被处理水W1流入,沿着侧面部21的内周的切线方向T而设置的管。
处理水出口管23是为了使处理水W2流出而设置在容器20上的管。在此,处理水出口管23在侧面部21的中心轴S上穿过盖部27而设置。
排出部25设置在侧面部21的下端,是使侧面部21的下端的内径变小的倒圆锥台形状。
连接部26是与污染物质收集容器70连接的部分。在此,设置在排出部25的下端,形成为具有与排出部25下端的内径相同大小的内径的圆筒形。
盖部27是用于以水密(watertight)的方式盖在侧面部21的上端的盖子。另外,该盖部27的背面设置有紫外线灯30A~30F和保护管31A~31F。
紫外线灯30A~30F与侧面部21的中心轴S平行设置。另外,紫外线灯30A~30F在以中心轴S为中心的圆周上等间隔地设置在盖部27上。具体来说,作为紫外线灯,采用将在两侧上安装有电极的石英管形成U字型的棒状的灯。
保护管31A~31F是用于使被处理水W1不与各紫外线灯30A~30F直接接触的石英玻璃管。在此,分别包着各紫外线灯30A~30F而设置在盖部27上。
引导板41是安装在侧面部21的内壁和被处理水入口管22的内壁所成的角度为锐角的区域上的板。具体来说,安装成从侧面部21的内周线上逐渐扩大与内壁之间的间隔。
污染物质收集容器70是用于蓄积被处理水W1和被处理水W1所含有的污染物质D的容器。具体来说,污染物质收集容器70配置在容器20的下方,连接部26被插入。然后,对从连接部26排出的被处理水W1所含有的污染物质D进行蓄积。
污染物质回收配管80用于对蓄积在污染物质收集容器70中的污染物质D进行回收。通过在回收日打开管,能使污染物质收集容器70所蓄积的污染物质D排出。
下面对本实施形态的紫外线照射水处理装置10G的作用进行说明。
首先,被处理水W1通过被处理水入口管22,流入容器20内。此时,被处理水W1被引导板41导向容器20的内壁方向。
然后,流入容器20内的被处理水W1沿顺时针方向依次流过配置在侧面部21的圆周方向的6支紫外线灯30A~30F的外周附近。另外,被处理水W1从容器20的中心轴S方向的上端流到下端。即,被处理水W1在容器20内一边螺旋状回旋一边流到中心轴S的下方。此外,回旋时的被处理水W1的流线F例如如图22所示。
另外,到达排出部25的下端的回旋流成为上升流而沿中心轴S上升,从处理水出口管23被排出。
正如以上所说明的那样,根据本实施形态的紫外线照射水处理装置10G,使外壁的一部分与内壁连通并安装有被处理水入口管22,使得被处理水W1沿着侧面部21的内壁的切线方向T流入,因此能使被处理水W1回旋。其结果,使被处理水W1与紫外线灯30A~30F有效接触地流过,能提高紫外线的照射效率。
另外,紫外线照射水处理装置10G设置有引导板41,因此能将被处理水W1引导到侧面部21的内壁方向。由此,被处理水W1的流入动压力的方向转换成回旋方向。因此,对于设置在被处理水入口管22的入口附近的紫外线灯30A、30F,能缓和由于被处理水W1的流入动压力所产生的剪切力。所以,能防止紫外线灯30和保护管31的破损。
另外,紫外线照射水处理装置10G设置有具有倒圆锥台形状的排出部25的容器20和污染物质收集容器70。由此,污染物质D即使混入被处理水W1时,利用被处理水W1的回旋流的离心分离作用和重力作用,也能可靠地将污染物质D引导到污染物质收集容器70,从而能够防止混入有污染物质D的处理水W2的流出。
<第7实施形态>
图23是表示本发明的第7实施形态的紫外线照射水处理装置10H的结构的侧视图,图24是紫外线照射水处理装置10H的俯视图。
本实施形态的紫外线照射水处理装置10H是对第3实施形态的紫外线照射水处理装置10D的容器形状进行了变形的装置。具体来说,容器20在侧面部21的上部具有流入部28和圆锥部29。此外,被处理水入口管22不是安装在侧面部21上而安装在流入部28上。
流入部28具有圆筒形状的外壁和内壁,外壁的一部分与内壁连通并安装有被处理水入口管22,使得被处理水让W1沿着内壁的切线方向T流入。
圆锥部29是设置在流入部28的下端的倒圆锥台形状的部分。另外,圆锥部29使流入部28的直径逐渐变小而成为侧面部21的直径。即,上端的内径等于流入部28的内径,下端的内径等于侧面部21的内径。
下面,对本实施形态的紫外线照射水处理装置10H的作用进行说明。
首先,被处理水W1通过被处理水入口管22,流入容器20内。此时,在被处理水W1的流入方向不存在紫外线灯30A,因此被处理水W1的流动未受紫外线灯30A妨碍,从而能够有效地发生回旋流。
成为回旋流的被处理水W1一边向紫外线灯30A~30F接近一边绕圆锥部29回旋。此外,在侧面部21一边绕紫外线灯30A~30F的外周附近回旋一边流到排出部25的下端。
然后,到达排出部25的下端的回旋流变成上升流,沿中心轴S上升,从处理水出口管23排出。
正如以上所说明的那样,本实施形态的紫外线照射水处理装置10H具有内径大于侧面部21的内径的流入部28,因此能减轻刚流入之后的被处理水W1和紫外线灯30A的接触。另外,在被处理水W1的流入方向不存在紫外线灯30A,因此被处理水W1的流动不受紫外线灯30A的妨碍,从而能够有效地发生回旋流。
此外,在圆锥部29中,使紫外线灯30和回旋流之间的距离逐渐靠近,在侧面部21中,被处理水W1在紫外线灯30附近回旋。所以,能提高紫外线的照射效果。
另外,减轻刚流入之后的被处理水W1和紫外线灯30A的接触,因此能缓和被处理水入口管22的入口附近的被处理水W1的流入动压力所产生的对紫外线灯30A和保护管31A的剪切力。
<第8实施形态>
图25是表示本发明的第8实施形态的紫外线照射水处理装置10I的结构的侧视图,图26是紫外线照射水处理装置10I的俯视图。
本实施形态的紫外线照射水处理装置10I是在第7实施形态的紫外线照射水处理装置10H上具有罩部件32A~32F的装置。
罩部件32A~32F用于保护流入部28的各保护管31A~31F,例如采用铁,铝、不锈钢等金属。此外,罩部件32A~32F设置在盖部27的底面上。
如上所述,紫外线照射水处理装置10I在保护管31A~31F的外周上设置有罩部件32A~32F,因此能缓和被处理水W1的流入动压力直接作用在保护管31A~31F上。补充说明一下,被处理水W1的流入动压力在刚流入流入部28之后显示为较高的数值,因此有时必须对流入部28的紫外线灯30A~30F比石英玻璃的保护管31A~31F进行更牢固的保护。那种场合,通过具有采用了金属等部件的罩部件32A~32F,能防止紫外线灯30A~30F和保护管31A~31F的破损。
<第9实施形态>
图27是表示本发明的第9实施形态的紫外线照射水处理装置10J的结构的侧视图,图28是紫外线照射水处理装置10J的俯视图。
本实施形态的紫外线照射水处理装置10J是在第7实施形态的紫外线照射水处理装置10H上设置有裙筒罩33的装置。
裙筒罩33是以围着流入部28的全部保护管31A~31F的方式设置在盖部27的下部的圆筒形的部件。例如,由铁、铝、不锈钢等金属形成。
由此,能与第8实施形态的紫外线照射水处理装置10I同样地防止紫外线灯30A~30F和保护管31A~31F的破损。
此外,由裙筒罩33的外周面和流入部28的内壁形成环状流路。所以,与罩部件32A~32F分别安装在各保护管31A~31F上的紫外线照射水处理装置10I相比,能将被处理水W1引导到流入部28的内壁方向,能有效地发生回旋流。
<第10实施形态>
图29是表示本发明的第10实施形态的紫外线照射水处理装置10K的结构的侧视图,图30是紫外线照射水处理装置10K的俯视图。
本实施形态的紫外线照射水处理装置10K是在第7实施形态的紫外线照射水处理装置10H的盖部27具有将紫外线灯30A~30F整体向下压而凹成圆柱形状的凹部27H的装置。在此,只将盖部27压下流入部28的高度。
采用上述的结构,本实施形态的紫外线照射水处理装置10K与第9实施形态的紫外线照射水处理装置10J相比,能缩短紫外线灯30A~30F的高度。另外,与第9实施形态的紫外线照射水处理装置10J同样,由凹部27H的外周面、流入部28的内壁形成环状流路,所以能有效地发生回旋流。
此外,通过在凹部27H上设置有对将电力供给到紫外线灯30A~30F用的电线等连接端子进行收容的端子箱,能降低装置整体的高度。如第1实施形态所述,能降低装置的高度是在将紫外线照射水处理装置引入到“现有的”净水处理设施中时极其重要的要素。
另外,还能提高紫外线灯30A~30F的照射效率。更详细地说,紫外线灯30A~30F的照射部分存在于从圆锥部29到侧面部21的部分,因此与被处理流体W1处于流入部28的情况相比,流过紫外线灯的附近。其结果,被处理流体W1受到强的紫外线照射,因而使照射效率得以提高。
<第11实施形态>
图31是表示本发明的第11实施形态的紫外线照射水处理装置10L的结构的侧视图,图32是紫外线照射水处理装置10L的俯视图。
本实施形态的紫外线照射水处理装置10L是在第10实施形态的紫外线照射水处理装置10K上设置有第1导向翅片42、第2导向翅片43的装置。
第1导向翅片42是朝下方的螺旋状的板,安装在流入部28的内壁上。
第2导向翅片43是朝下方的螺旋状的板,安装在凹部27H的外壁上。
采用上述的结构,被处理水W1在流入部28被引导到第1导向翅片42和第2导向翅片43,一边向下回旋一边流动。即,能有效地发生回旋流。其结果,即使紫外线灯30A~30F和保护管31A~31F发生了破损时,也能利用离心分离的作用将破损的玻璃片和液体水银引导到最下部的污染物质收集容器70。
也可设计为如下的结构:使第1导向翅片42的螺旋间距Po和第2导向翅片43的螺旋间距Pi在流动方向逐渐变小,第1导向翅片42的升角大于第2导向翅片43的升角。采用这种结构,回旋流速在流动方向被加速,因此能提高离心分离力。此外,所谓「升角」是指圆筒的螺旋线的切线与轴直角平面所成的角。
此外,本实施形态中安装有第1导向翅片42和第2导向翅片43两者,但即使只安装任一个也能得到同样的效果。另外,将第1导向翅片42和第2导向翅片43连结而构成一体结构的螺旋导向翅片也能得到同样的效果。即,第1导向翅片42和第2导向翅片43的组合和固定方法没有任何限定。
<第12实施形态>
图33是表示本发明的第12实施形态的紫外线照射水处理装置10M的结构的侧视图,图34是紫外线照射水处理装置10M的俯视图。
本实施形态的紫外线照射水处理装置10M设置有倒圆锥台形状的侧面部21S以替代第10实施形态的紫外线照射水处理装置10K的容器20中的圆筒形的侧面部21。
如上所述,侧面部21S呈倒圆锥台形状,越向下方截面积越小。所以,被处理水W1的回旋流的流速逐渐被加速。因此,即使紫外线灯30A~30F和保护管31A~31F破损,玻璃片和水银等污染物质D流出时,也利用被加强的离心分离能力而使污染物质D回收到下方。即,能提高污染物质D的回收效率。
在没有必要提高污染物质D的回收效率时,能缩短排出部25的高度。此时,能降低装置整体的高度。
<第13实施形态>
图35是表示本发明的第13实施形态的紫外线照射水处理装置10N的结构的侧视图,图36是紫外线照射水处理装置10N的俯视图。
本实施形态的紫外线照射水处理装置10N将第10实施形态的紫外线照射水处理装置10K的处理水出口管的下端23L配置在比各紫外线灯30A~30F的下端更靠上方的位置。具体来说,处理水出口管的下端23L的位置为各紫外线灯30A~30F的高度的1/2的位置。
接着,采用图37、图38对本实施形态的紫外线照射水处理装置10N的作用进行说明。图37是表示紫外线照射水处理装置10K中的被处理水W1的流线的示意图,图38是表示紫外线照射水处理装置10N中的被处理水W1的流线的示意图。
在此,如图37所示,处理水出口管的下端23L处于紫外线灯的下端(侧面部21的下端)的同一高度或下方时,被处理水出口管23成为遮蔽物,因此回旋流的螺旋角(升角)变大。其结果,在被处理水W1的流入侧的区域产生滞留区域R(图37左侧),从而紫外线的照射效率降低。
另一方面,如图38所示,处理水出口管的下端23L处于比紫外线灯的下端更靠上方的位置时,回旋流的螺旋角(升角)就小,因此在侧面部21不产生滞留区域R。
正如以上所说明的那样,根据本实施形态的紫外线水处理装置10N,处理水出口管的下端23L处于比紫外线灯30A~30F的下端更靠上方的位置,因此能防止在侧面部21产生滞留区域R。即,能有效地使被处理水W1在容器20内的全部区域回旋,从而能够提高紫外线的照射效率
另外,对从排出部25朝上方的上升流也能照射紫外线,因此能提高紫外线的照射效率。
<第14实施形态>
图39是表示本发明的第14实施形态的紫外线照射水处理装置10P的结构的侧视图,图40是紫外线照射水处理装置10P的俯视图。
本实施形态的紫外线照射水处理装置10P是在第13实施形态的紫外线照射水处理装置10N上设置了流出部45、处理水排出管46的装置。
流出部45与被处理水W1以水密的方式设置在盖部27的下部,在底面是与处理水出口管23连结的圆筒形状的部位。
处理水排出管46以穿过流入部21的方式设置在流出部45的外壁上,是用于从处理水出口管23排出处理水W2的管。在此,处理水排出管46安装在与中心轴S垂直的方向上。
此外,内包有紫外线灯30A~30F的保护管31A~31F由罩部件32A~32F遮盖,固定在上端管板法兰上。
正如以上所说明的那样,根据本实施形态的紫外线水处理装置10P,能将处理水排出管46安装在与中心轴S垂直的方向上。因此,能缩小装置整体的高度。因此,扩大了装置上部的空间,紫外线灯30A~30F发生故障时,拔出灯来更换的作业等变得容易。
<其它>
此外,本发明不限于上述实施形态原有的状态,在实施阶段不脱离其要旨的范围内能对构成要素进行变形而具体化。另外,上述实施形态所公开的多个构成要素的适宜组合就能形成各种发明。例如,也可从实施形态所示的全体构成要素删除一些构成要素。此外,也可以在不同实施形态中对构成要素进行适宜组合。
根据本发明,能提供一种紫外线的照射效率高的紫外线照射水处理装置。
此外,根据本发明,能提供一种紫外线灯或保护管破损时也能继续使用的紫外线照射水处理装置。
Claims (28)
1.一种紫外线照射水处理装置,其使被处理水流入而进行照射紫外线的处理,并使处理后的处理水流出,其特征在于,
所述装置主体设置有具有圆筒形侧面部的容器;
在所述容器内设置有:
与所述侧面部的中心轴平行设置的多个棒状紫外线灯,以及
为了保护所述各紫外线灯,包着所述各紫外线灯而分别设置的多个保护管;
所述容器的外壁上设置有:
沿着所述侧面部的内周的切线方向设置、用于使所述被处理水流入的被处理水入口管,以及
用于使所述处理水流出的处理水出口管;
所述紫外线照射水处理装置还设置有:
用于擦拭所述保护管而擦掉污垢的洗净装置,
用于支承且驱动所述洗净装置的驱动轴,
将所述洗净装置固定并支承在所述驱动轴上,且根据所述驱动轴的旋转使所述洗净装置沿着该驱动轴移动用的装置,以及
用于使所述驱动轴旋转的驱动电动机;
所述洗净装置具有:
半圆形的第1导流叶片型洗净板,其倾斜设置使得所述被处理水的回旋流的下游侧比上游侧更靠下方,
半圆形的第2导流叶片型洗净板,其与所述第1导流叶片型洗净板连结成圆形,为了使所述被处理水进一步回旋而倾斜设置,以及
连结部件,用于连结所述第1导流叶片型洗净板和第2导流叶片型洗净板。
2.如权利要求1所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述各紫外线灯在以所述中心轴为中心的圆周上等间隔地设置。
3.如权利要求1或2所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,
所述紫外线灯包括:
在所述容器内,在以所述中心轴为中心的第1圆周上等间隔地设置的多个第1紫外线灯,
在所述第1圆周的内侧存在的第2圆周上,在成为所述第1紫外线灯的设置间隔中点的角度的位置等间隔地设置的多个第2紫外线灯。
4.一种紫外线照射水处理装置,其使被处理水流入而进行照射紫外线的处理,并使处理后的处理水流出,其特征在于,
所述装置主体设置有具有圆筒形侧面部的容器;
在所述容器内设置有:
沿着所述侧面部的中心轴设置的棒状的紫外线灯,以及
为了保护所述各紫外线灯,包着所述各紫外线灯而分别设置的保护管;
在所述容器的外壁上设置有:
沿着所述侧面部的内周的切线方向设置、用于使所述被处理水流入的被处理水入口管,以及
用于使所述处理水流出的处理水出口管;
所述紫外线照射水处理装置还设置有:
用于擦拭所述保护管而擦掉污垢的洗净装置,
用于支承且驱动所述洗净装置的驱动轴,
将所述洗净装置固定并支承在所述驱动轴上,且根据所述驱动轴的旋转使所述洗净装置沿着该驱动轴移动用的装置,以及
用于使所述驱动轴旋转的驱动电动机;
所述洗净装置具有:
半圆形的第1导流叶片型洗净板,其倾斜设置使得所述被处理水的回旋流的下游侧比上游侧更靠下方,
半圆形的第2导流叶片型洗净板,其与所述第1导流叶片型洗净板连结成圆形,为了使所述被处理水进一步回旋而倾斜设置,以及
连结部件,用于连结所述第1导流叶片型洗净板和第2导流叶片型洗净板。
5.如权利要求1、2或4所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述被处理水入口管和所述处理水出口管的内径为所述侧面部的内径的1/2以下。
6.如权利要求1、2或4所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,在所述侧面部的内壁上还设置有长度方向与所述中心轴平行的挡板。
7.如权利要求1、2或4所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述紫外线灯的照射波长处在200nm~300nm的范围内。
8.如权利要求1、2或4所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述保护管由石英玻璃形成。
9.如权利要求1、2或4所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,
所述处理水出口管沿着从所述被处理水入口管流入的被处理水的流线的方向设置在所述侧面部的外周壁上,
所述被处理水入口管和所述处理水出口管设置在所述侧面部的互不相同的端部上。
10.如权利要求1、2或4所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述容器在所述侧面部的下部具有倒圆锥形状的排出部。
11.如权利要求10所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述处理水出口管沿着所述中心轴设置,且设置成该处理水出口管的下端处于比所述紫外线灯的轴向长度的中间位置更靠下方的位置。
12.如权利要求10所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,还设置有:
连接管,其在所述排出部的下端与该排出部连接;以及
污染物质收集容器,其与所述连接管连接,用于蓄积经由所述连接管而排出的被处理水和该被处理水所含有的污染物质。
13.如权利要求12所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,
所述污染物质收集容器配置在所述连接管的下方,
所述连接管以插入所述污染物质收集容器中的方式进行连接。
14.一种紫外线照射水处理装置,其使被处理水流入而进行照射紫外线的处理,并使处理后的处理水流出,其特征在于,设置有:
容器,其包括:
被处理水入口管,用于使所述被处理水流入,
侧面部,其具有圆筒形状的外壁和内壁,使所述外壁的一部分与该内壁连通并安装有所述被处理水入口管,使得所述被处理水沿着所述内壁的切线方向流入,
倒圆锥台形状的排出部,其设置在所述侧面部的下端,并使该侧面部的下端的内径变小,
盖部,用于对所述侧面部的上端进行封闭,
处理水出口管,其穿过所述盖部而设置在所述侧面部的中心轴上;
在所述容器内设置有:
多个棒状的紫外线灯,其沿着所述侧面部的中心轴设置在所述盖部上;
多个保护管,其包着所述各紫外线灯而分别设置在所述盖部上,用于保护所述各紫外线灯;以及
引导板,其以与所述侧面部的内壁的间隔扩大的方式安装在所述被处理水入口管的内壁和所述侧面部的内壁所成的角度为锐角的区域。
15.一种紫外线照射水处理装置,其使被处理水流入而进行照射紫外线的处理,并使处理后的处理水流出,其特征在于,设置有:
容器,其包括:
被处理水入口管,用于使所述被处理水流入,
流入部,其具有圆筒形状的外壁和内壁,使所述外壁的一部分与该内壁连通并安装有所述被处理水入口管,使得所述被处理水沿着所述内壁的切线方向流入,
倒圆锥台形状的圆锥部,其设置在所述流入部的下端,并使该流入部的下端的内径变小,
圆筒形的侧面部,其设置在所述圆锥部的下端,并以该圆锥部的下端的内径构成,
倒圆锥台形状的排出部,其设置在所述侧面部的下端,并使该侧面部的下端的内径变小,
盖部,用于对所述流入部的上端进行封闭,
处理水出口管,其设置在所述流入部的中心轴上;
在所述容器内设置有:
多个棒状的紫外线灯,其沿着所述侧面部的中心轴设置在所述盖部上;
多个保护管,其包着所述各紫外线灯而分别设置在所述盖部上,用于保护所述各紫外线灯。
16.如权利要求15所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述紫外线灯在以所述中心轴为中心的圆周上等间隔地设置在所述盖部上。
17.如权利要求15或16的任一项所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,
所述容器在所述排出部的下端设置有以该排出部的下端的内径构成的圆筒形的连接部,
设置有污染物质收集容器,所述连接部插入其中,用于蓄积从该连接部排出的被处理水和该被处理水所含有的污染物质。
18.如权利要求15或16所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述容器设置有倒圆锥台形状的侧面部以替代所述圆筒形的侧面部。
19.如权利要求15或16所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述处理水出口管的下端处于比所述各紫外线灯的下端靠上方的位置。
20.如权利要求15或16所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述处理水出口管的下端处于所述各紫外线灯的大致1/2高度的位置。
21.如权利要求15或16所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,在所述流入部还具有分别包着所述各保护管而设置在所述盖部上的多个罩部件。
22.如权利要求15或16所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述流入部的内壁上还设置有朝下的螺旋状的第1导向翅片。
23.如权利要求15或16所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,在所述流入部上还具有以围着全部所述多个保护管的方式设置在所述盖部的下部的圆筒形的裙筒罩。
24.如权利要求15或16所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述盖部具有将所述多个紫外线灯整体向下压而凹成圆柱形状的凹部。
25.如权利要求15或16所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,设置有:
相对于所述被处理水以水密的方式设置在所述盖部的下部、且在底面与所述处理水出口管连结的圆筒形状的流出部,
穿过所述流入部而设置在所述流出部的外壁上、使来自所述处理水出口管的处理水排出的处理水排出管。
26.如权利要求23所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述裙筒罩的外壁上还设置有朝下的螺旋状的第2导向翅片。
27.如权利要求24所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,在所述凹部的外壁上还设置有朝下的螺旋状的第2导向翅片。
28.如权利要求26或27所述的紫外线照射水处理装置,其特征在于,所述第1导向翅片的升角大于所述第2导向翅片的升角。
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