CN101568492B - 流体处理系统 - Google Patents
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Abstract
在本发明的一个方面中，本发明涉及一种流体处理系统，包括：入口；出口；布置在入口和出口之间的流体处理区，该流体处理区：(i)包括第一壁表面和与所述第一壁表面相对的第二壁，并且(ii)具有布置于其中的至少一个阵列的多行辐射源组合件；每个辐射源组合件具有横截流体流通过所述流体处理区的方向的纵向轴；所述第一壁表面和所述第二壁表面中的每一个包括第一流体导流器元件和第二流体导流器元件，所述第一流体导流器元件突入所述流体处理区的程度比所述第二流体导流器元件大。
Description
技术领域
在本发明的一个方面中，涉及一种流体处理系统，更具体地，涉及一种紫外线照射水处理系统。在本发明的另一个方面中，涉及一种用于处理流体的方法，更具体地涉及一种用于照射水的方法。
背景技术
流体处理系统在本领域中被广泛地知晓。更具体地，紫外线(UV)照射流体处理系统在该领域中被广泛地知晓。包括全封闭的腔的早先的处理系统设计成容纳一或多个照射
(最好为UV)灯。这些较早的设计中存在某些问题。特别是当被应用于以较大规模的城市废水或饮用水处理设备为代表的大畅流处理系统(large open flow treatment systems)时，这些问题很明显。因此，这类反应器(reactors)具有与其关联的以下问题：
相对高的反应器资本成本(capital cost)；
难于接近浸没的反应器及/或被弄湿的装备(灯、套管清洁器(sleeve cleaners)等等)；
很难从流体处理装备清除污垢材料(fouling materials)；
相对低的流体消毒效率，及/或
用于维护被弄湿的组件(套管、灯等类似组件)所需要的完全冗余的装备。
常规的封闭反应器(closed reactors)中的缺点引起所谓的“明渠(open channel)”反应器的发展。
例如，美国专利4,482,809、4,872,980和5,006,244(都以马舍尔科维尔德(Maarschalkerweerd)的名义并都转让给本发明的受让人，并且下文称为马舍尔科维尔德#1专利)都描述了使用紫外线(UV)照射的重力自流供给(gravity fed)流体处理系统。
这样的系统包含包括若干UV灯的UV灯模块(例如框架(frames))阵列，每个UV灯安装在套管中，套管在附接到横梁(cross-piece)的一对腿之间延伸，并被该对腿支撑。如此支撑的套管(容纳UV灯)浸入要被处理的流体中，然后该流体根据需要被照射。流体被暴露于其的照射的量通过流体到灯的接近度(proximity)、灯的输出瓦数和流体经过灯的流速确定。具体地，一或多个UV传感器可以被用来监控灯的UV输出，并且通过使用液位闸门(level gates)等等的手段在处理装置的下游将流体液位(fluid level)控制在某种程度上。
马舍尔科维尔德#1专利教导了特征为从被弄湿或被浸没的状态下取出装备而不需要完全装备冗余的改善的能力的流体处理系统。这些设计将灯阵列划分成行和/或列，并且特征为向“顶部敞开”的通道中的流体提供自由表面流(free-surface flow)的反应器开口的顶部。
在马舍尔科维尔德#1专利中教导的流体处理系统的特征为具有流体的自由表面流(典型地为顶部流体表面不被特意地控制或约束)。因此，该系统将典型地遵循明渠流体力学(open channel hydraulics)的特性(behaviour)。因为该系统的设计内在地包括流体的自由表面流，所以在一个或者其他的流体地邻接的阵列通过流体液位的变化而受到相反的影响之前，存在每个灯或灯阵列能够处理的最大流量(maximum flow)的约束。在流动中的高速流或显著的变化处，流体的无限制或流体的自由表面流被允许改变处理体积和流体流的截面形状，从而致使反应器相对而言不起作用。假如阵列中的每个灯的功率相对较低，那么每个灯随后的流体流将相对低。完全地明渠流体处理系统的构思将满足这些低灯功率和随后的降低的液体负载处理系统的需要。这里的问题是，由于较小功率的灯，需要相对较多数量的灯以处理相同体积的流体流。因此，该系统的固有成本(inherent cost)将被不适当的增大，并且/或不能与自动灯套管清洁和大流体体积(fluid volume)处理系统的附加的特点相竞争。
这导致所谓的半封闭的流体处理系统。
美国专利5,418,370、5,539,210和Re36,896(都以马舍尔科维尔德(Maarschalkerweerd)的名义并都转让给本发明的受让人，并且下文称为马舍尔科维尔德#2专利)都描述了在使用UV辐射的自重自流供给流体处理系统中使用的经改善辐射源模块。通常地，该经改善的辐射源模块包括从支撑构件密封地伸出悬臂的辐射源组合件(典型地包括辐射源和保护(例如石英)套管)。该支撑构件可以进一步地包括在在自重自流供给流体处理系统中稳固辐射源模块的适当的器具。
因此，为了解决具有大量的灯和与每个灯相关联的清洁的增加的高成本的问题，更高输出的灯被应用于UV流体处理。结果是灯的数量和随后的每个灯的长度被急剧地降低。这导致自动灯套管清洁装备的经济可承受性(affordability)、减小了用于处理系统所需要的空间和其他好处。为了使用更高功率的灯(例如，中压UV灯)，如果反应器表面不被限制在所有表面上，那么在该系统使用期间的每个灯的液体负荷将被增加到反应器中的流体的处理体积/截面面积将显著地变化的程度，从而这样的系统将致使相对地不起作用。因此，所述马舍尔科维尔德#2专利的特征为具有限制在反应器的处理区域中被处理的流体的封闭表面。该封闭处理系统具有实际上布置在明渠中的敞开端。被浸没或被弄湿的装备(UV灯、清洁器等等)能够通过使用枢轴铰链、滑动器(sliders)和各种的其他允许去除装备的装置从半封闭反应器被取出到自由表面。
马舍尔科维尔德#2专利中描述的流体处理系统具体地为特征为相对地较短长度的灯，该灯向大致垂直的支撑臂伸出悬臂(即，灯仅在一端被支撑)。这允许灯通过枢轴转动或其他的取出方法从半封闭的反应器取出。这些显著地更短并且更大功率的灯内在特征为在将电能转化为UV能的效率较低。与以物理上接近和支撑这些灯所需要的装备相关联的成本值得注意。
事实上，在马舍尔科维尔德#1和#2专利中描述的流体处理模块和系统已经在城市废水处理(即，排出到河、池塘、湖或其他的这样的接收水流)领域中建立了广泛的应用。
在城市饮用水领域，利用所谓的“封闭”流体处理系统或“增压”液体处理系统已为人所知。
已知的封闭流体处理，例如，参见美国专利5,504,335(马舍尔科维尔德#3)。马舍尔科维尔德#3教导了一种包括用于接收流体流的外壳的封闭流体处理装置。外壳包括流体入口、流体出口、布置在流体入口和流体出口之间的流体处理区和布置在流体处理区的至少一个辐射源模块。流体入口、流体出口和流体处理区彼此之间处于共线的关系。至少一个辐射源模块包括密封地连接到腿的辐射源，腿密封地安装到外壳。辐射源布置得大致与流体流平行。辐射源模块可拆卸的穿过设置在流体入口和流体出口中间的外壳中的孔，从而免除物理地去除该装置以保养辐射源的需要。
美国专利6,500,346[塔基珀尔(Taghipour)等(塔基珀尔)]也教导了一种封闭流体处理装置，特别地对于诸如水等流体的紫外线处理有用。该装置包括用于接收流体流的外壳。外壳具有流体入口、流体出口、布置在流体入口和流体出口之间的流体处理区和具有布置在流体处理区中的至少一个具有纵向轴的辐射源，该纵向轴大致横截流体流通过外壳的方向。流体入口、流体出口和流体处理区相对于彼此处于共线的关系。流体入口具有第一开口，第一开口具有(i)小于流体处理区的截面积的截面积，和(ii)大致与至少一个辐射源组合件的纵向轴平行的最大直径。
如上所述的类型的已知的流体处理系统的实际实施已经使得辐射源的纵向轴为：(i)与通过流体处理系统的流体流的方向平行，或(ii)与流体流通过流体处理系统的的方向正交。更进一步地，在配置(ii)中，将灯从流体处理系统的上游端到下游端放置成阵列、下游辐射源直接放置在上游辐射源的后面已经是通用的。
在UV辐射水处理系统中的配置(ii)的使用以辐射截至从辐射源指定的距离有效的理论为基础，取决于被处理的水的透射率(transmittance)。因此，在配置(ii)中隔开辐射源使得邻近的辐射源的纵向轴线隔开等于大约上句中提到的指定距离的两倍的距离是通常的布置。
美国专利5,503,800[弗瑞(Free)]教导了一种采用如上所述的配置(ii)的用于废水的紫外线杀菌系统。在弗瑞教导的系统中，通道被形成为绕着单个灯组件，并且在通道中形成凸起以引起湍流的塞流(turbulent plug flow)，从而当该设备被插入要被处理的流体流中时，通道起限制和绕着外壳引导液体的作用，并且凸起起到在外壳和通道壁之间的通道中产生连续的环状流的作用。因为该系统需要在壁结构和单个灯组合件之间设置单独的通道，所以它具有缺点。因此，当处理大体积的水时，必须利用多个辐射源组件。因为每个辐射源组件将必须构造成具有如在弗瑞中所示的一对相对的腔，并且每个腔将必须具有产生所谓的流体的塞流所需要的凸起，由弗瑞教导的配置相当复杂。因为弗瑞系统的目的在于在外壳和通道壁之间的通道中产生连续的环状流，所以这并不令人惊奇。
美国专利5,952,663[布莱切利(Blatchley)三世等，(布莱切利)]教导一种用于向明渠中的流体施加紫外线剂量的设备。特别是参照布莱切利中的图12，显示了一种容纳具有一系列垂直布置的灯(14)的模块的流体处理通道。布置在流体通道的侧壁上的是一系列流体分流器(27)。如示，流体分流器(27)的配置使得每个流体分流器(27)突入流体处理通道相同的程度。因为这种配置导致相对高的流体压头(head)损失和低处理效率，这种配置具有缺点。
因此，尽管如上所述的技术产生了进展，仍然有改进的余地。具体地说，需要一种具有利用如上所述的配置(ii)的流体处理系统，提供相对地低的液体的流体压头(hydraulichead)损失，同时提供相对高的处理效率。
发明内容
本发明的一个目的在于排除或缓和至少一个上述现有技术的缺点。
本发明的另外一目的在于提供一种排除或缓和至少一个上述现有技术的缺点的新颖的流体处理系统。
因此，在本发明的一个方面中，本发明提供一种流体处理系统，包括：
入口；
出口；
布置在入口和出口之间的流体处理区，该流体处理区：(i)包括第一壁表面和与所述第一壁表面相对的第二壁，并且(ii)具有布置于其中的至少一个阵列的多行辐射源组件；
每个辐射源组件具有横截流体流动通过所述流体处理区的方向的纵向轴；
所述第一壁表面和所述第二壁表面中的每一个包括第一流体导流器元件和第二流体导流器元件，所述第一流体导流器元件突入所述流体处理区的程度比所述第二流体导流器元件大。
本发明的另一个方面中，本发明提供一种流体处理系统，包括：
入口；
出口；
布置在所述入口和所述出口之间的流体处理区，所述流体处理区包括第一壁表面和与所述第一壁表面相对的第二壁表面；
第一辐射源组件，包括具有横截流体流动通过所述流体处理区的方向的第一纵向轴的辐射源；
布置在第一壁表面中的第一流体接收部，以在两者间限定第一汇合部，所述第一流体接收部包括第一顶端部，第一顶端部构造成(i)所述第一辐射源的第一中点和所述第一顶端部之间的第一距离与(ii)所述第一中点和所述第一汇合部之间的第二距离的第一比率大于或等于1。
在本发明的又一个方面中，本发明提供一种流体处理系统，包括：
入口；
出口；
布置在所述入口和所述出口之间的流体处理区，所述流体处理区包括第一壁表面和与所述第一壁表面相对的第二壁表面；
第一辐射源组件包括具有横截流体流动通过所述流体处理区的方向的第一纵向轴的辐射源；
第一流体接收部布置在第一汇合部和第二汇合部之间的第一壁表面中。
所述第一辐射源组件定位成使得：(i)所述第一辐射源的第一中点沿着流体流动的方向的法线布置在所述第一汇合部和所述第二汇合部之间，并且(ii)相对于连接所述第一汇合部和所述第二汇合部的线，它处于朝向所述流体处理区的中心区域隔开一段距离的关系。
因此、本发明的发明人提出了一种改进的流体处理系统。这种改进由使用略微与在先技术的方法相反(countenntuitive)的方法产生。具体地，布莱切利的在先技术的方法以使用在流体处理区的壁上使用导流器结构，以从壁朝向布置有一系列辐射源组件的流体处理区的中心引导要被处理的流体(典型地为水)为前提。与这种方法相反，本发明的流体处理系统使用辐射源组件和规定的壁结构的组合，以激励流体沿着流体处理区的壁侧流动，同时排除或缓和短路(short circuiting)(即，流体沿着壁流动而不受充分的剂量的辐射)。因此，不同于在先技术的方法中设法使得流体朝向流体处理区的中间集中流动，该流体处理系统依赖于在流体处理区中从一侧到另一侧的相对均匀的流体流动，同时排除或缓和短路。
在本流体处理系统的一个普通的较佳实施例中，至少两个流体流导流器定位在流体处理系统的反应器壁(最好为每个相对的反应器壁)中。这些流体流导流器构造成将要被处理的流体朝向定位在最靠近反应器系统的壁的辐射源组合件引导。
较佳地，每一流体流导流器由凸入反应器中的流体流区域的两个成角度的表面组成。反应器壁(或壁)包括至少一对这样的流体流导流器，并且这对中的一个比另一个更进一步突入流体处理区。较佳地，当在给定的反应器壁上的一对这样的流体导流器元件之间时，上游流体导流器元件比下游流体导流器元件更进一步地突入流体处理区。
虽然并不希望通过任何特定的理论或作用模式对于这样的通常的较佳实施例进行约束，相信上游流体导流器元件中的主要表面(1eading surface)用来促使流体沿着反应器的壁流动，以改变方向朝向最接近反应器壁的辐射源组合件。相同的流体流导流器元件的第二表面产生朝向定位为最靠近反应器的壁的辐射源组合件的相对高的动量和强烈的涡流。
通过以这种方式引导流体流，由这一部分流体流吸收的辐射能量增加，从而改善了流体处理系统或反应器的性能。另外，流体流导流器的这种配置用来最小化被处理的流体的水力压头损失。
使用这样的流体流导流器的另外的优点在于，在流体处理系统中需要的辐射源的数量能够减少，从而降低系统的整体投资费用。这样的流体流导流器的使用不仅提高消毒性能(因为流体流被从流体处理区的壁偏转到辐射源)，而且具有能够改善流体混合的涡流的产生的优点。
在本流体处理系统的第二通常的较佳实施例，使用所谓的流体流缓和壁(fluid flowreliefwall)结构或接收部(这将根据图4-7更详细地描述)。
虽然并不希望通过任何特定的理论或作用模式对于这样的通常的较佳实施例进行约束，相信当辐射源组件定位为靠近反应器壁时，沿着反应器壁流动的流体被阻碍。这样的灯组件布置的目的在于维持用于有效的处理(例如，消毒)的有效的流体厚度层。为了用这样的方式定位辐射源组合件，接收部被布置在反应器壁中。
因为流体自然地趋向于沿着的流体处理区的壁的侧部以相对直线的方式移动——这被本流体处理区促进并且被现有技术的方法妨碍，本流体处理系统的实施例有利于流体的惯性。因此，在本流体处理区的该实施例中，流体被以成比例的方式绕着靠近接收部的辐射源组件测量(metered)。
在反应器壁中设置这样的接收部不仅为诸如净化系统等等的辐射源外围元件提供足够的间隙，而且也减少了被反应器的壁吸收辐射的辐射损失。另外，与如同布莱切利所教导的常规的导流器模式相比，在反应器壁中设置这样的接收部减少被处理的流体的流体压头损失。
更进一步地，因为对于诸如净化系统等外围设备的兼容度能够更大，在反应器壁中设置这样的接收部，允许反应器成本经济的制造。更进一步地，由于从辐射源组件典型地产生涡流，辐射源和反应器壁之间的间隙能够被优化为在辐射源组件上引起较小的应力。涡流在靠反应器壁侧衰弱。这是由于凹部改变流体在辐射源组合件和反应器的壁的那个部分之间流动的量。这通过减少形成的涡流的强度和尺寸用来减少辐射源组件中引起的应力。因而，这允许反应器更大的液体负荷，从而允许在辐射源组件中使用更大功率的辐射源，在液体系列中使用更大的辐射源组件和/或定位更多辐射源组件。
附图说明
参照附图描述本发明的实施例，其中相同的引用标记表示相同的部分，并且其中：
图1是类似于布莱切利中公开的现有技术的流体处理系统的俯视图；
图2是根据本发明的第一较佳实施例的流体处理系统的俯视图；
图3是根据本发明的第二较佳实施例的流体处理系统的俯视图；
图4是根据本发明的第三较佳实施例的流体处理系统的俯视图；
图5是根据本发明的第四较佳实施例的流体处理系统的俯视图；
图6是根据本发明的第五较佳实施例的流体处理系统的俯视图；
图7是根据本发明的第六较佳实施例的流体处理系统的俯视图；
图8是图4中图释的流体处理系统的放大部分；
图9是图释对各种流体处理系统的水力压头损失和消毒效率的各种试验的结果的图表；
图10图释实例A(参见图4)的流体处理系统中的流体流动轨迹；
图11图释实例B(参见类似于布莱切利的图1)的流体处理系统中的流体流动轨迹；
图12-17的每一个图释在各种流体处理系统中的液体流速分布图和/或辐射强度分布；
图18图释类似于布莱切利中所公开的现有技术的流体处理系统的一部分的放大示意图；
图19-21图释本流体处理系统的较佳实施例的一部分的放大示意图；和
图22-23图释图8中所示的实施例的替换实施例。
具体实施方式
在描述本发明的较佳实施例之前，将先描述诸如如上所述的布莱切利中所教导的现有技术的流体处理系统。
参照图1，图释的流体处理系统10包括通道15。通道15包括一对侧壁20、25。明渠15构造为接收沿箭头A的方向流动的流体。
侧壁20包括一对流体分流器(fluid diverters)22。侧壁25包括一对流体分流器27。多个竖直指向的辐射源组件30布置明渠15中。
从图1中看出，流体分流器22、27具有相同轮廓(即，三角形)，且以相同角度突入明渠15。
参照图2，图示了根据本发明的流体处理系统100的第一较佳实施例。流体处理系统100包括明渠115和一双相对侧壁120、125。明渠115构造为用来接收沿箭头A的方向流动的流体。
侧壁120包括两对流体导流器(fluid deflectors)122、123。侧壁125包括两对流体导流器127、128。如能被看见的那样，流体导流器122、123、127、128具有相同横截面形状——即，直角三角形。如进一步显示的那样，流体导流器122、127突入明渠115的角度比流体导流器123、128大。
布置在明渠115中的是多个辐射源组件130。
在本发明的特定较佳实施例中，辐射源组件130布置成与2005年3月15日提交的共同待定美国专利申请S.N.11/078,706[弗若奥姆(From)等(弗若奥姆)]中描述的模式相似。
图3图释流体处理系统100的稍微变形形式。
因此，在图3中，图释流体处理系统200。流体处理系统200包括明渠215和一对相对的侧壁220、225。明渠215构造成接收沿箭头A的方向流动的流体。
侧壁220包括两对流体导流器222、223。侧壁225包括两对流体导流器227、228。如能被看见的那样，流体导流器222、223、227、228具有相同横截面形状——即直角三角形。如进一步明示的那样，流体导流器222、227突入明渠215的角度比流体导流器223、228大。
多个辐射源组件230布置在明渠215中。
参照图4，图释流体处理系统300。流体处理系统300包括明渠315和一双相对的侧壁320、325。明渠315构造成接收沿箭头A的方向流动的流体。
侧壁320包括一对接收部(receptacle portions)322、323。侧壁325包括一对接收部327、328。如能被看见的那样，接收部322、323、327、328具有相同的截面形状——即，圆形的一部分。
多个辐射源组合件330布置在明渠315中。如能够被看见的那样，图释的多个辐射源组件330包括最靠近侧壁320的一对辐射源组合件330a和最靠近侧壁325的一对辐射源组合件330b。
如能够从图4和8所见的那样，辐射源组合件330的截面和接收部322，323，327，328的截面是相关的——即，它们都是圆形的或包括一部分圆形。更进一步地，能够看见的是，每个辐射源组合件330a相对于接收部322、323大致同心地布置。类似地，每个辐射源组件330b相对于接收部327、328大致同心地布置。
进一步地参照图8，很明显，辐射源组件取向成：(i)第一辐射源的第一中点被布置在壁表面沿着垂直于流体流动的方向与容器会合所限定的汇合部之间，和(ii)辐射源组件处于相对于连接(i)中的汇合部的线朝向流体处理区的中心区域的彼此隔开的关系——即，辐射源组件在线的那侧比容器更靠近流体处理区。需要理解的是，术语汇合部用于广义而不必局限于具体的点。例如：如果有连接壁表面和容器的弯曲部，汇合部能够被认为是壁表面的轨迹最初朝向容器偏斜的点。
图5-7图释与图4中图释的流体处理系统300类似的流体处理系统。图5-7中的要素差异在于其中描绘的各种流体处理系统具有变化的横截面形状的接收部。
为了清楚之便，具有与图4中引用标记的相同的最后两位数的图5-7中的引用标记被用来描绘相同的元件。因此，图4中的明渠315与图5中的明渠415、图6中的明渠515和图7中的明渠615相对应。这种一致性也应用于图5-7中描绘的其余的元件。与图4图释的实施例所提供的(参见图8)不同，不提供图5-7中图释的实施例的放大部分。尽管如此，应当理解的是，在图5-7图释的每个实施例中，辐射源组件取向成：(i)第一辐射源的第一中点被布置在壁表面沿着垂直于流体流的方向与容器会合所限定的汇合部之间，和(ii)它处于相对于连接(i)中的连接部的线朝向流体处理区的中心区域的空间分离关系——即，辐射源组件在线的一侧比容器更靠近流体处理区的中间。
图5中描绘的流体处理系统400包括一系列具有两侧对称的梯形形式的横截面形状的凹部422、423、427、428。
图6中描绘的流体处理系统500包括一系列具有矩形形式的横截面形状的凹部522、523、527、528。
图7中描绘的流体处理系统600包括一系列具有三角形形式的横截面形状的凹部622、623、627、628。
图22-23图释图8中所图释的实施例的替换较佳实施例。
通常，最好是辐射源组件的外形(例如，如果有的话，保护套管)和容器的形状大致相同(本领域的技术人员理解容器的形状仅仅是一部分)。这个特点在增强的消毒作用的同时将液体压头损失最小化。
为了将本流体处理系统的较佳实施例的性能与现有技术所能达到的性能进行比较，建立和计算了一系列的计算机流体动力学(CFD)模型。
以下是实例和流体处理系统大体的一致性关系(如下所述，辐射源的确切数量和布局不完全相同)：
CFD模型的建立
例如A、B、C和D，使用由在Y轴方向的灯间距离为5英寸、并且在X轴方向的灯间距离为7.5英寸的2列和6行构成的灯图案(pattern)制成。保护(透明)套管的直径为2英寸。UV灯套管的表面粗糙度为零。流体流从计算范围的左侧进入并从右侧离开。简单的CF反应器形成在狭窄的矩形通道中，且长灯横截流体流动方向。反应器在灯的方向上对称。用于限定CF反应器的二维计算范围以常规的方式模拟。
湍流模式
湍流通过使用连续(Continue)的和那维尔斯托克斯方程(Navier Stokes equations)解算。湍流是为了包含湍流的效果而建模。通过使用Fluent 6.2.22软件，具有壁功能的可实现的k-ε模型被用于湍流的模拟，以精确地推算每个情况的速度场、压强、湍流和流体流图。
边界条件
在流体处理区的基准速度(reference velocity)以这样的方式限定：对于每一情况，由理想的流动混合条件中的反应器接收的最大UV光能量所限定的所施加的理想剂量在65％UVT维持在24mJ/cm2。对于所有研究的情况，入口速度是0.57m/s。
具有二阶(second-order)方案的分离的解算程序(segregated solver)被用于Fluent 6.2.22模拟。
所有变量的余量标准(residual criterion)为10-5。
采用无特定结构的网格。每一情况的单元格的总数为大约35,000。网格使用Gambit2.2.30(Fluent软件)产生。所有情况的Y+小于50。使用距离套管0.01英寸的第一距离并且具有1.2的生长速率(growing rate)的特定的4边界层。
以下是实例A、B、C和D中所用的参数的汇总：
低压灯：306UVC瓦特；
灯弧长(arc length)：2米；
灯外保护套管直径：2英寸；
UVT：在废水处理中：65％；
理想剂量在65％UVT为24mJ/cm2；
行数：6；
列数：2；
Y轴方向灯间距离：5英寸；和
X轴方向变形距离：7.5英寸。
消毒模型
通过CFD工具产生的流动图案(flow patterns)与编码用来模拟一阶动力学MS2的经过用户定义的欧拉函数(Eulerian function)的DO模型相联合。DO辐射模型是用来通过解算用于有限数量的不连续的立体角的辐射传递函数(RTF)来模拟辐射场的Fluent软件不可分割的部分，其与固定在全局笛卡尔座标系统的矢量方向有关。DO模型将RTF变换为用于在相同空间座标系中的辐射强度的迁移方程(transport equation)。它解算和所存在的矢量方向一样多的迁移方程。求解方法与用于流体流和能量方程的方法相同。本质上，该软件数值地计算与微生物动力学(microbial kinetics)有关的或者无关的剂量场。
参照图9，图释了实例A、B、C和D的水力压头损失和消毒作用效率之间的对比。
对于本技术领域的技术人员来说显而易见的是，实例B和D与现有技术的流体处理系统一致，从而只用来做比较的目的。
如示，图1(实例B)中图释的流体处理系统具有显著高的水力压头损失和低消毒作用效率。相反，图4/8和2/3(分别为实例A和C)所示的流体处理系统改善了水力压头损失和消毒作用不足。
相对于实例D，当该流体处理系统具有超过实例A和C的流体处理系统的水力压头损失，后者系统具有大于25％的经改善的消毒作用效率。因此，使用实例A和C中的流体处理系统，可以减少25％的辐射源的数量，以获得和实例D中的流体处理系统相同的流体处理。对于实例A和C的流体处理系统，这代表了很大的改进。
图10图释了实例A(参见图4)的流体处理系统中的流体流的轨迹，反之，图11图释实例B(参见图1——类似于布莱切利)的流体处理系统中的流体流的轨迹。显而易见的，图10中图释的流体处理系统使用辐射源组合件和规定的壁结构的组合以促使流体沿着流体处理区的壁侧流动，同时免除或缓和短路。这通过以大致均匀的方式分布流体流通过流体处理区来实现。相反，图11图释的流体处理系统以不均匀的方式向流体处理区的中间的集中流体流。
参照图12-14，图释了图4和8中图释的流体处理系统的UV强度分布和速度分布图。从图12可以看出，以比尔定律(Beer′s law)为基础的UV强度分布从辐射面的外部开始衰退。最高的强度位于靠近套管的表面，并且强度随着距离辐射源组件的距离增加而降低。CFD模拟显示流体流在与直壁和半圆形壁相连接的尖缘处分离。这样的流动分离沿着半圆形壁产生小涡流，以形成湍流剪切层(turbulent shear layer)，这增加了该轨迹中的流动混合。速度分布图接近于抛物线状，不过它的速度幅值偏移得更靠近灯套管。由于湍流混合，具有高动量的流动的动能在半圆形壁附近扩散到流动具有低动量的区域。因为截面积突然从相对较小变为相对较大，所以该轨迹中的流速也相对地低。这种围绕着灯套管的长轨迹、较好地混合和小涡流、和相对缓慢运动的流动的组合增加了由流体接收的辐射量。因此，这样的流体处理系统在这样的构造/结构中更加高效。
参照图15和16，图释了诸如图1所示的流体处理系统——即，类似于布莱切利方法，的速度分布图和UV强度分布。可见，三角形导流器和辐射源组件的位置在使得灯套管和反应器壁之间加速流动的构造的左侧形成相对收缩形流道(contracted channel)。合速度分布图(resulting velocity profile)接近具有其大幅值(amplitude)靠近中心的抛物线状。在套管和流动导流器之间的流速也比本发明图释的流缓和(flow relief)高。这是因为在流体流导流器中该构造的左侧的收缩区(contracted area)的比率比具有流缓和的大。如上述的图12-14图释的流体处理系统的情况相同，流体不被绕着灯套管导引或引导。利用常规的导流器，只有非常短的高速度轨迹靠近套管和壁。这种短轨迹和高速度导致由流体接收到低剂量的能量。不良混合和具有绕着辐射源组合件的短轨迹的相对较高的速度的组合降低流体接收到的辐射量，这导致与图12-14中图释的流体处理系统相比较低的效率。
图17图释图12-16中所提供的关键信息的置换。
本流体处理系统的一个特征为与辐射源对齐的接收部的设置。这种方法不同于布莱切利所教导的——即，利用对齐辐射源突入流体处理区的流体导流器。
为了图释差异，现在参考图18-21。
参照图18，可见所示的配置类似于布莱切利所描述的。在这样的配置中，能够容易地看到流体散流器(fluid diffuser)和反应器的壁之间存在汇合部。辐射源的中点和汇合部之间的距离显示为A。辐射源的中点和流体导流器的顶端之间的距离显示为B。如清楚地显示的，B∶A的比率小于1。
相反，参照图19-21(分别对应于图7、6和4图释的流体处理系统)，B∶A的比率等于1(图21)或者大于1(图19和20)。当然，图19-21中的B代表辐射源的中点和接收部的顶端之间的距离。
虽然已经参照说明性的实施例和实例描述了本发明，这种描述并不意欲以限制意义进行解释。因此，当参照本说明书时，各种的说明性的实施例的变化例以及本发明的其他的实施例对所属技术领域的专业人员来说是显而易见的。因此，附上的权利要求书将涵盖任何这样的变化例或实施例。
本文引用的所有的公布、专利和专利申请通过完全引用它们被结合，以与每一单独的公布、专利或专利申请通过完全引用被结合的被具体地和单独地表示在相同范围中。
Claims (135)
1.一种流体处理系统，其特征在于，包括：
入口；
出口；
布置在所述入口和出口之间的流体处理区，该流体处理区：(i)包括第一壁表面和与所述第一壁表面相对的第二壁表面，并且(ii)具有布置于该流体处理区内的至少一个阵列的多行辐射源组件；
每个辐射源组件具有纵向轴，该纵向轴横截流体流过所述流体处理区的方向；
所述第一壁表面和所述第二壁表面中的每一个均包括第一流体导流器元件和第二流体导流器元件，所述第一流体导流器元件突入所述流体处理区的角度比所述第二流体导流器元件大。
2.如权利要求1所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体导流器元件位于所述第二流体导流器元件的上游。
3.如权利要求1所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体导流器元件位于所述第二流体导流器元件的下游。
4.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体导流器元件和所述第二流体导流器元件中的一个或者两个具有平坦的顶部。
5.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体导流器元件和所述第二流体导流器元件中的一个或者两个具有修圆的顶部。
6.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体导流器元件和所述第二流体导流器元件中的一个或者两个具有尖的顶部。
7.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体导流器元件和所述第二流体导流器元件中的一个或者两个具有三角形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
8.如权利要求7所述的流体处理系统，其特征在于，所述三角形是等腰三角形。
9.如权利要求7所述的流体处理系统，其特征在于，所述三角形是等边三角形。
10.如权利要求7所述的流体处理系统，其特征在于，所述三角形是不等边三角形。
11.如权利要求7所述的流体处理系统，其特征在于，所述三角形是直角三角形，该直角三角形具有垂直于流体流动的方向的直角边。
12.如权利要求11所述的流体处理系统，其特征在于，所述直角表面位于所述流体导流器元件的上游部分。
13.如权利要求11所述的流体处理系统，其特征在于，所述直角表面位于所述流体导流器元件的下游部分。
14.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体导流器元件和所述第二流体导流器元件处于沿着所述第一壁表面和所述第二壁表面中的一个或两个彼此隔开的关系。
15.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体导流器元件和所述第二流体导流器元件处于沿着所述第一壁表面和所述第二壁表面两者彼此隔开的关系。
16.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，每行包括多个辐射源组件，所述多个辐射源组件处于在横截流体流过所述流体处理区的方向的方向上彼此隔开的关系以限定间隙，流体通过该间隙可以在相邻的一对辐射源组件之间流动；在与流体流过所述流体处理区的方向正交的方向上，所述阵列中的所有行彼此之间交错排列，使得所述辐射源组件的上游的行中相邻的一对辐射源组件之间的间隙在流体流动的方向上被所述辐射源组合件的、至少两个串联布置的下游的行部分地或完全地阻隔。
17.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述辐射源组件的阵列包括：
第一行辐射源组件、在所述第一行辐射源组件下游的第二行辐射源组件、在所述第二行辐射源组件下游的第三行辐射源组件和在所述第三行辐射源组件下游的第四行辐射源组件；
在所述第一行中相邻的一对辐射源组件限定流体可以流过的第一间隙，来自所述第二行的辐射源组件部分地阻隔所述第一间隙以将所述第一间隙划分为第二间隙和第三间隙，来自所述第三行的辐射源组件至少部分地阻隔所述第二间间隙，并且来自所述第四行的辐射源组件至少部分地阻隔所述第三间隙。
18.如权利要求17所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体处理系统包括复数N个所述阵列。
19.如权利要求18所述的流体处理系统，其特征在于，N具有从1到10的值。
20.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体处理区布置在构造为接收流体流动的明渠中。
21.如权利要求20所述的流体处理系统，其特征在于，所述至少一个阵列的辐射源组件基本垂直地布置在所述明渠中。
22.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体处理区布置在具有平行于底面的封闭横截面的外罩中，所述外罩构造为接收流体流动，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
23.如权利要求22所述的流体处理系统，其特征在于，所述外罩的封闭横截面包括多边形的形状。
24.如权利要求22所述的流体处理系统，其特征在于，所述外罩的封闭横截面包括以直线为边的形状。
25.如权利要求22所述的流体处理系统，其特征在于，所述外罩的封闭横截面包括正方形的形状。
26.如权利要求22所述的流体处理系统，其特征在于，所述外罩的封闭横截面包括矩形的形状。
27.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，每个辐射源组件包括辐射源；并且所述辐射源布置在保护套中。
28.如权利要求27所述的流体处理系统，其特征在于，所述保护套包括封闭端和开口端。
29.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，每个辐射源组件包括紫外线辐射源。
30.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，每个辐射源组件包括低压高输出的紫外线辐射源。
31.如权利要求1-3中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一壁表面和所述第二壁表面彼此基本平行。
32.一种流体处理系统，其特征在于，包括：
入口；
出口；
布置在所述入口和所述出口之间的流体处理区，所述流体处理区包括第一壁表面和与所述第一壁表面相对的第二壁表面；
第一辐射源组件，所述第一辐射源组件包括具有第一纵向轴的辐射源，所述第一纵向轴横截流体流过所述流体处理区的方向；
布置在第一壁表面内的第一流体接收部，以在所述第一壁表面与所述第一流体接收部之间限定第一汇合部，所述第一流体接收部包括第一顶部，所述第一顶部构造成(i)所述第一辐射源的第一中点与所述第一顶部之间的第一距离比(ii)所述第一中点与所述第一汇合部之间的第二距离的第一比率大于或等于1。
33.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括弯曲的平行于底面的横截面横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
34.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括部分圆形的平行于底面的横截面横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
35.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括半圆形的平行于底面的横截面横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
36.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括以直线为边的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
37.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括正方形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
38.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括三角形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
39.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括两侧对称的梯形形状的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
40.如权利要求32-35中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一比率等于1。
41.如权利要求36-39中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一比率大于1。
42.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，沿着与流体流过所述流体处理区的方向正交的第一直线测量所述第一距离。
43.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一辐射源组件的边缘相对于所述第一壁表面隔开一定距离，以在所述第一辐射源组件的边缘与所述第一壁表面之间限定第一间隙。
44.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，进一步包括第二辐射源组件，所述第二辐射源组件包括具有第二纵向轴的辐射源和第二流体接收部，所述第二纵向轴横截流体流过所述流体处理区的方向，所述第二流体接收部布置在所述第二壁表面内以在所述第二壁表面与所述第二流体接收部之间限定第二汇合部，所述第二流体接收部包括第二顶部，该第二顶部构造成(i)所述第二辐射源的第二中点与所述第二顶部之间的第三距离比(ii)所述第二中点与所述第二汇合部之间的第四距离的第二比率大于或等于1。
45.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括弯曲的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
46.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括部分圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
47.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括半圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
48.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括以直线为边的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
49.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括正方形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
50.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括三角形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
51.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括两侧对称的梯形形状的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
52.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二比率等于1。
53.如权利要求48-51中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二比率大于1。
54.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，沿着与流体流过所述流体处理区的方向正交的第二直线测量所述第二距离。
55.如权利要求44-52中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二辐射源组件的边缘相对于所述第二壁表面隔开一定距离，以在所述第二辐射源组件的边缘与所述第二壁表面之间限定第二间隙。
56.如权利要求44-52中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部位于所述第二流体接收部的上游。
57.如权利要求44-52中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部位于所述第二流体接收部的下游。
58.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部和所述第二流体接收部中的一个或两个具有平坦的顶部。
59.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部和所述第二流体接收部中的一个或两个具有修圆的顶部。
60.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部和所述第二流体接收部中的一个或两个具有包括圆形部分的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
61.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部和所述第二流体接收部中的一个或两个包括半圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
62.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部和所述第二流体接收部中的一个或两个具有尖的顶部。
63.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部和所述第二流体接收部中的一个或两个具有三角形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
64.如权利要求63所述的流体处理系统，其特征在于，所述三角形是等腰三角形。
65.如权利要求63所述的流体处理系统，其特征在于，所述三角形是等边三角形。
66.如权利要求63所述的流体处理系统，其特征在于，所述三角形是不等边三角形。
67.如权利要求63所述的流体处理系统，其特征在于，所述三角形是直角三角形，该直角三角形具有垂直于流体流动的方向的直角边。
68.如权利要求67所述的流体处理系统，其特征在于，所述直角表面位于所述流体接收部的上游部分。
69.如权利要求67所述的流体处理系统，其特征在于，所述直角表面位于所述流体接收部的下游部分。
70.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，多行辐射源组件布置在所述流体处理区中，以限定辐射源组件的阵列，每行包括多个辐射源组件，所述多个辐射源组件处于在横截流体流过所述流体处理区的方向的方向上彼此隔开的关系，以限定间隙，通过该间隙流体可以在相邻的一对辐射源组件之间流动；在与流体流过所述流体处理区的方向正交的方向上，所述阵列中的所有行彼此之间交错排列，使得所述辐射源组件的上游的行中相邻的一对辐射源组件之间的间隙在流体流动的方向上被辐射源组合件的、至少两个串联布置的下游的行部分地或完全地阻隔。
71.如权利要求70所述的流体处理系统，其特征在于，所述辐射源组件阵列包括：
第一行辐射源组件、在所述第一行辐射源组件下游的第二行辐射源组件、在所述第二行辐射源组件下游的第三行辐射源组件和在所述第三行辐射源组件下游的第四行辐射源组件；
在所述第一行中的相邻一对辐射源组件限定流体可以流过的第一间隙，来自所述第二行的辐射源组件部分地阻隔所述第一间隙以将所述第一间隙划分为第二间隙和第三间隙，来自所述第三行的辐射源组件至少部分地阻隔所述第二间隙，并且来自所述第四行的辐射源组件至少部分地阻隔所述第三间隙。
72.如权利要求71所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体处理系统包括复数N个所述阵列。
73.如权利要求72所述的流体处理系统，其特征在于，N具有从1到10的值。
74.如权利要求32中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体处理区布置在构造为接收流体流动的明渠中。
75.如权利要求74所述的流体处理系统，其特征在于，所述至少一个阵列的辐射源组件基本垂直地布置在所述明渠中。
76.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体处理区布置在具有平行于底面的封闭横截面的外罩中，所述外罩构造为接收流体流动，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
77.如权利要求76所述的流体处理系统，其特征在于，所述外罩的封闭横截面包括多边形的形状。
78.如权利要求76所述的流体处理系统，其特征在于，所述外罩的封闭横截面包括以直线为边的形状。
79.如权利要求76所述的流体处理系统，其特征在于，所述外罩的封闭横截面包括正方形的形状。
80.如权利要求76所述的流体处理系统，其特征在于，所述外罩的封闭横截面包括矩形的形状。
81.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，每个辐射源组件包括辐射源。
82.如权利要求81所述的流体处理系统，其特征在于，所述辐射源布置在保护套中；并且所述保护套包括封闭端和开口端。
83.如权利要求81-82中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述保护套包括弯曲的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
84.如权利要求81-82中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述保护套包括圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
85.如权利要求81-82中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述保护套包括椭圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
86.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，每个辐射源组件包括紫外线辐射源。
87.如权利要求32所述的流体处理系统，其特征在于，每个辐射源组件包括低压高输出的紫外线辐射源。
88.一种流体处理系统，其特征在于，包括：
入口；
出口；
布置在所述入口和所述出口之间的流体处理区，所述流体处理区包括第一壁表面和与所述第一壁表面相对的第二壁表面；
第一辐射源组件，所述第一辐射源组件包括具有第一纵向轴的辐射源，所述第一纵向轴横截流体流过所述流体处理区的方向；
第一流体接收部，所述第一流体接收部布置在第一汇合部与第二汇合部之间的所述第一壁表面中；
所述第一辐射源组件定位成使得：(i)所述第一辐射源的第一中点沿着流体流动方向的法线布置在所述第一汇合部与所述第二汇合部之间，并且(ii)所述第一辐射源组件相对于连接所述第一汇合部和所述第二汇合部的线处于朝向所述流体处理区的中心区域彼此隔开的关系。
89.如权利要求88所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括弯曲的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
90.如权利要求88所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括部分圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
91.如权利要求88所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括半圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
92.如权利要求88所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括以直线为边的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
93.如权利要求88所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括正方形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
94.如权利要求88所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括三角形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
95.如权利要求88所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部包括两侧对称的梯形形状的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
96.如权利要求88所述的流体处理系统，进一步包括第二辐射源组件，所述第二辐射源组件包括具有第二纵向轴的辐射源和第二流体接收部，所述第二纵向轴横截流体流过所述流体处理区的方向，所述第二流体接收部布置在第三汇合部和第四汇合部之间的所述第二壁表面内，所述第二辐射源组件定位成使得：(i)所述第二辐射源的第二中点沿流体流动方向的法线布置在所述第三汇合部和第四汇合部之间，并且(ii)所述第二辐射源组件相对于连接所述第三汇合部和所述第四汇合部的线处于朝向所述流体处理区的中心区域彼此隔开的关系。
97.如权利要求96所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括弯曲的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
98.如权利要求96所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括部分圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
99.如权利要求96所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括半圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
100.如权利要求96所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括以直线为边的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
101.如权利要求96所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括正方形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
102.如权利要求96所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括三角形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
103.如权利要求96所述的流体处理系统，其特征在于，所述第二流体接收部包括两侧对称的梯形形状的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
104.如权利要求96-103中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部位于所述第二流体接收部的上游。
105.如权利要求96-103中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部位于所述第二流体接收部的下游。
106.如权利要求96所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部和所述第二流体接收部中的一个或两个具有平坦的顶部。
107.如权利要求96所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部和所述第二流体接收部中的一个或两个具有修圆的顶部。
108.如权利要求96-103中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部和所述第二流体接收部中的一个或两个具有包括部分圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
109.如权利要求96-103中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部和所述第二流体接收部中的一个或两个包括半圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
110.如权利要求96所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部和所述第二流体接收部中的一个或两个具有尖的顶部。
111.如权利要求96-103中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述第一流体接收部和所述第二流体接收部中的一个或两个具有三角形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
112.如权利要求111所述的流体处理系统，其特征在于，所述三角形是等腰三角形。
113.如权利要求111所述的流体处理系统，其特征在于，所述三角形是等边三角形。
114.如权利要求111所述的流体处理系统，其特征在于，所述三角形是不等边三角形。
115.如权利要求111所述的流体处理系统，其特征在于，所述三角形是直角三角形，该直角三角形具有垂直于流体流动的方向的直角边。
116.如权利要求115所述的流体处理系统，其特征在于，所述直角表面位于所述流体接收部的上游部分。
117.如权利要求115所述的流体处理系统，其特征在于，所述直角表面位于所述流体接收部的下游部分。
118.如权利要求96所述的流体处理系统，其特征在于，多行辐射源组件布置在所述流体处理区中，以限定辐射源组件的阵列，每行包括多个辐射源组件，所述多个辐射源组件处于在横截流体流过所述流体处理区的方向上彼此隔开的关系，以限定间隙，通过该间隙流体可以在相邻的一对辐射源组件之间流动；所述阵列中的所有行在与流体流过所述流体处理区的方向正交的方向上彼此之间交错排列，使得辐射源组件的上游的行中相邻的一对辐射源组件之间的间隙在流体流动的方向上被辐射源组合件的、至少两个串联布置的下游的行部分地或完全地阻隔。
119.如权利要求118所述的流体处理系统，其特征在于，所述辐射源组合件阵列包括：
第一行辐射源组件、在所述第一行辐射源组件下游的第二行辐射源组件、在所述第二行辐射源组件下游的第三行辐射源组件和在所述第三行辐射源组件下游的第四行辐射源组件；
在所述第一行中相邻的一对辐射源组件限定流体可以流过的第一间隙，来自所述第二行的辐射源组件部分地阻隔所述第一间隙以将所述第一间隙划分为第二间隙和第三间隙，来自所述第三行的辐射源组件至少部分地阻隔所述第二间隙，并且来自所述第四行的辐射源组件至少部分地阻隔所述第三间隙。
120.如权利要求119所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体处理系统包括复数N个所述阵列。
121.如权利要求120所述的流体处理系统，其特征在于，N具有从1到10的值。
122.如权利要求118-121中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体处理区布置在构造为用来接收流体流动的明渠中。
123.如权利要求122所述的流体处理系统，其特征在于，所述至少一个阵列的辐射源组件基本垂直地布置在所述明渠中。
124.如权利要求88-121中的任何一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体处理区布置在具有平行于底面的封闭横截面的外罩中，所述外罩构造为接收流体流动，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
125.如权利要求124所述的流体处理系统，其特征在于，所述外罩的封闭横截面包括多边形的形状。
126.如权利要求125所述的流体处理系统，其特征在于，所述外罩的封闭横截面包括以直线为边的形状。
127.如权利要求124所述的流体处理系统，其特征在于，所述外罩的封闭横截面包括正方形的形状。
128.如权利要求124所述的流体处理系统，其特征在于，所述外罩的封闭横截面包括矩形的形状。
129.如权利要求88所述的流体处理系统，其特征在于，每个辐射源组件包括辐射源；并且
所述辐射源布置在保护套中。
130.如权利要求129所述的流体处理系统，其特征在于，并且所述保护套包括封闭端和开口端。
131.如权利要求130所述的流体处理系统，其特征在于，所述保护套包括弯曲的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
132.如权利要求130所述的流体处理系统，其特征在于，所述保护套包括圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
133.如权利要求130所述的流体处理系统，其特征在于，所述保护套包括椭圆形的平行于底面的横截面，所述底面连接所述第一壁表面和所述第二壁表面。
134.如权利要求88所述的流体处理系统，其特征在于，每个辐射源组件包括紫外线辐射源。
135.如权利要求88所述的流体处理系统，其特征在于，每个辐射源组件包括低压高输出的紫外线辐射源。
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