CN102730790B - 光过滤式紫外照射灭活装置 - Google Patents
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Abstract
一种光过滤式紫外照射灭活装置，主要解决提高灭活装置效率等技术问题，采用技术方案是，光过滤式紫外照射灭活装置具有多孔布水板和多孔集水板，该多孔布水板和多孔集水板分别在壳体内腔固定构成有布水腔、照射腔和集水腔，该布水腔连通有进水口，该照射腔布设有紫外灯组件，该集水腔连通有出水口，该多孔布水板的布水孔连通有布水腔和照射腔，该多孔集水板的集水孔连通有照射腔和集水腔，适用于需高效处理的各种场合。
Description
技术领域：
本发明涉及一种应用物理现象消毒与灭菌器材，特别是一种应用紫外线辐射的器材。
背景技术：
紫外线灭活是一种新兴的灭活水中微生物技术，该技术的特点是，利用254nm及其附近波长区域的紫外线对微生物DNA的破坏，阻止蛋白质合成而使微生物不能繁殖，由于其具有杀菌广谱性强，处理效率高，运行成本低，不产生副产物等突出优势而越来越受到人们的关注，并广泛应用于消毒饮用水和污水处理行业。
紫外线灭活装置的灭活效果和紫外线剂量的大小直接相关，在理想灭活装置中，假设水流接受到的照射剂量是一致的，紫外线剂量等于紫外线平均强度乘以水在灭活装置里的停留时间，这样得到的剂量称为紫外线平均剂量，然而这种流态在实际的灭活装置中是不可能达到的，在实际应用中，一般通过试验验证灭活装置对特定微生物灭活效果并与标准剂量响应曲线比较，从而确定其实际达到的剂量，称之为紫外线生物验定剂量，紫外线生物验定剂量和紫外线平均剂量的比值称为灭活装置效率，显然，灭活装置效率在进水水质一定的情况下，其主要影响因素是水力条件，因此灭活装置结构的流体动力学设计是改善灭活装置水力条件提高装置效率的关键技术之一，在这方面，现有的紫外灭活装置存在下列问题：
1.结构呈顺流式的紫外灭活装置——其流体动力学设计的特点是，水流方向和紫外灯长度方向一致，这种流态造成在推流情况下，有部分被处理水是长时间处于低辐射强度区，从而给紫外灭活装置的处理效果带来较大的负面影响；
2.结构呈横流式的紫外灭活装置——其流体动力学设计的特点是，水流方向和紫外灯长度方向垂直，但是由于紫外灯的长度较大，水流在紫外灯长度方向分配不均匀，会造成水流在灭活装直接穿过，形成短流，装置的空间利用率明显下降，同时给装置处理效果带来不利影响。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种光过滤式紫外照射灭活装置，它能改善灭活装置的水力条件，提高灭活装置的效率。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：
光过滤式紫外照射灭活装置包括有壳体、进出水口、紫外灯组件，进水口位于壳体侧边下方，出水口位于壳体侧边上方，紫外灯组件位于壳体内腔，其特点是：光过滤式紫外照射灭活装置具有多孔布水板和多孔集水板，该多孔布水板和多孔集水板分别在壳体内腔固定构成有布水腔、照射腔和集水腔，该布水腔连通有进水口，该照射腔布设有紫外灯组件，该集水腔连通有出水口，该多孔布水板的布水孔连通有布水腔和照射腔，该多孔集水板的集水孔连通有照射腔和集水腔。待处理的水经进水口流入布水腔，水经多孔布水板整个面上的布水孔均匀地进入照射腔，并横向穿过紫外灯组件，再经多孔集水板的集水孔均匀集水，最终自出水口流出。
本发明的结构采用过滤器原理，形成光过滤式布局，运用大阻力布水和集水的方法，以紫外光作为过滤介质对水进行灭活处理，在整个多孔布水板上经各布水孔均匀地进入照射腔，在照射腔内任一局部的水流流程基本相同，均为横向穿过紫外灯，并确保所有水流接受的紫外辐射基本一致，从而克服了传统灭活装置存在死区、低效区和短流区等缺陷，提高灭活装置效率。
附图说明：
图1是本发明光过滤式紫外照射灭活装置纵剖视示意图。
图2是图1的横剖视示意图。
图3是图1中多孔布水板和多孔集水板平面示意图。
具体实施方式：
参照图1、2，光过滤式紫外照射灭活装置包括有壳体1、进水口2、挡水板3、多孔布水板4、紫外灯组件5、多孔集水板6、隔板7和出水口8。
壳体1，是一密封的筒状体，包括有底板11、侧板12和顶板13，壳体1是光过滤式紫外照射灭活装置用以容置各组成的主体构件。
进水口2，图示为法兰型结构，也可制成其他类似结构，通常进水口2是固定设置在壳体1侧板12近底板11的适当位置处，以求较佳的进水效果。
挡水板3，是一折角状的板体，恰位于进水口2处，可改善进水水流方向，防止水流冲击。
多孔布水板4，如图3所示为一矩形板体，在该板体上均匀开设有一组布水孔40，各布水孔40的直径为10毫米至20毫米，各布水孔40的孔中心距为30毫米至50毫米，孔径和孔距的大小可视灭活装置的容量大小选定，多孔布水板4上的各布水孔40的开孔面积总和不大于布水腔100的横截面积，各布水孔40的中心连线和多孔布水板4对应的各端边平行，即图3所示各布水孔40的垂直向中心连线和多孔布水板4的左端边43和右端边44平行，各布水孔40至各端边的距离和上述各布水孔40的中心距相同；
多孔布水板4的底端边41焊接固定于壳体1的底板11内侧，其顶端边42焊接固定于壳体1的顶板13内侧，其左、右端边43、44是分别焊接固定于壳体1的筒状侧板12；
焊接固定后的多孔布水板4和壳体1对应的内腔共同构成灭活装置的布水腔100，该布水腔100连通有进水口2，待处理水自进水口2经挡水板3后进入布水腔100，在布水腔100内的水由于受大阻力的多孔布水板4的阻挡，水会稳定地通过布水孔40均匀呈垂直紫外灯组件5轴线方向进入照射腔101，水流在紫外灯组件5长度方向均匀分配，消除短流现象，提高装置的空间利用率。
紫外灯组件5，包括有紫外灯管、石英套管、尼龙固定件、接头、密封圈、填料函和电缆，其结构和功能基本和现有技术相同，本发明的特点是采用紫外灯组件5的特有布置方式，如图2示例，装置中有12个紫外灯组件5(其数量由装置的处理容量选定)，在多孔布水板4、多孔集水板6和隔板7围构的矩形或方形截面上，各紫外灯组件5呈矩阵排列，各紫外灯组件5外壁之间的距离不大于28毫米，各紫外灯组件5外壁至壳体1、多孔布水板4、多孔集水板6和隔板7之间的距离不大于28毫米，确保所有水流接受的辐射强度基本一致，可提高装置的灭活处理效果。
多孔集水板6，如图3所示，其结构和多孔布水板4相似，在矩形板体上均匀开设有一组集水孔60，各集水孔60的直径为10毫米至20毫米，各集水孔60的孔中心距为30毫米至50毫米，孔径和孔距的大小可视灭活装置的容量大小选定，多孔集水板6上的各集水孔60的开孔面积总和不大于集水腔102的横截面积，各集水孔60的中心连线和多孔集水板6的对应各端边平行，即图3所示各集水孔60的水平向中心连线和多孔集水板6的底端边61和顶端边42平行，各集水孔60的垂直向中心连线和多孔集水板6的左端边63和右端边64平行，各集水孔60至各端边的距离和上述各集水孔60的中心距相同；
多孔集水板6的底端边61焊接固定于壳体1的底板11内侧，其顶端边62焊接固定于壳体1的顶板13内侧，其左、右端边43、44是分别焊接固定于壳体1的筒状侧板12；
焊接固定后的多孔集水板4、多孔布水板3、壳体1对应的内腔和隔板7共同构成灭活装置的照射腔101，该照射腔101布设有紫外灯组件5，该照射腔101的高度和紫外灯组件5的长度对应，该照射腔101的横截面形状呈矩形或方形，和紫外灯组件5在该腔内布设的矩阵相对应；
焊接固定后的多孔集水板4和壳体1对应的内腔共同构成灭装置的集水腔103，经紫外线照射处理后的水，能均匀稳定的通过多孔集水板6的集水孔60进入集水腔103，并随之自出水口8排出。
隔板7，是一矩形板体，在壳体1内腔位于照射腔101两侧分别固设有一隔板7，其四周端边分别焊接固定于壳体1的底板11、侧板12和顶板13，隔板7的功能如图所示，壳体1侧板12、多孔布水板4、多孔集水板6和二隔板7形成的照射腔101，能使照射腔101的横截面形状呈矩形或方形，从而使其和紫外灯组件5组成的矩阵完全匹配，防止照射腔101内产生辐射的低强度区，提高灭活处理效果。
出水口8，图1、2示为法兰型结构，也可制成其他类似结构，通常出水口8是固定设置在壳体1侧板12近顶板13的适当位置处，以求较佳的出水效果。
Claims (5)
1.一种光过滤式紫外照射灭活装置，包括有壳体、进出水口、紫外灯组件，进水口位于壳体侧边下方，出水口位于壳体侧边上方，紫外灯组件位于壳体内腔，其特征在于：光过滤式紫外照射灭活装置具有多孔布水板(4)和多孔集水板(6)，该多孔布水板(4)和多孔集水板(6)分别在壳体(1)内腔固定构成有布水腔(100)、照射腔(101)和集水腔(102)，该布水腔(100)连通有进水口(2)，该照射腔(101)布设有紫外灯组件(5)，该集水腔(102)连通有出水口(8)，该多孔布水板(4)的布水孔(40)连通有布水腔(100)和照射腔(101)，该多孔集水板(6)的集水孔(60)连通有照射腔(101)和集水腔(102)。
2.根据权利要求1所述的光过滤式紫外照射灭活装置，其特征是壳体(1)内腔位于照射腔(101)两侧分别固设有一隔板(7)，壳体(1)侧板(12)、多孔布水板(4)、多孔集水板(6)和二隔板(7)形成的照射腔(101)的横截面形状呈矩形或方形。
3.根据权利要求1所述的光过滤式紫外照射灭活装置，其特征是所述的紫外灯组件(5)呈矩阵布设，各紫外灯组件(5)外壁之间的距离不大于28毫米，各紫外灯组件(5)外壁至壳体(1)、多孔布水板(4)、多孔集水板(6)和二隔板(7)之间的距离不大于28毫米。
4.根据权利要求1所述的光过滤式紫外照射灭活装置，其特征是多孔布水板(4)各布水孔(40)的中心连线和多孔布水板(4)对应的各端边平行，多孔集水板(6)各集水孔(60)的中心连线和多孔集水板(6)对应的各端边平行。
5.根据权利要求1所述的光过滤式紫外照射灭活装置，其特征是多孔布水板(4)各布水孔(40)的直径为10毫米至20毫米，各布水孔(40)的孔中心距为30毫米至50毫米，多孔集水板(6)各集水孔(60)的直径为10毫米至20毫米，各集水孔(60)的孔中心距为30毫米至50毫米，多孔布水板(4)上的各布水孔(40)的开孔面积总和不大于布水腔(100)的横截面积，多孔集水板(6)上的各集水孔(60)的开孔面积总和不大于集水腔(102)的横截面积。
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