CN212292900U - 一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，包括真空紫外消毒机构和水力流道机构；所述真空紫外消毒机构包括真空紫外灯群和供电组件；所述真空紫外灯群由多个真空紫外灯管构成，所述真空紫外灯管与所述供电组件电性连接；所述水力流道机构包括进水管、出水管、外壳、折返式环柱管道、中心圆柱管道、设备保护盖、灯群支架、进水端盖板和出水端盖板；本实用新型具有净水快速的特点，利用真空紫外灯群对原水进行深度处理，且在这个过程中无药剂的投加使用、方便运行管理；本实用新型可以满足水源快速处理，保证饮用水的安全。

Description

一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，更具体的说是涉及一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置。

背景技术

国民经济的快速发展，人们生活水平的提高，对健康的要求越来越高。饮用水在人们正常生活中不可或缺，饮用水的品质也得到了更多人的关注，高品质的水已经成为一种迫切的需求。随着社会、经济的不断进步和发展，通过各种途径进入水体的污染物种类和数量都急剧增加，由此造成了严重的水环境污染，并对人类的用水安全构成重大威胁。目前，传统的物理、化学、生物等水处理方法已难以满足水质净化的要求，因此，新型水处理技术的开发与应用显得尤为重要。

当前人们使用的主要饮用水还是来自自来水厂，自来水在出厂之前通常会选用氯作为消毒剂，在这个过程中氯会和一些有机物发生反应产生对人体有害的消毒副产物。市政供水过程中，水厂的出水虽经过处理，但不是纯净的的水，它仍含有某些微量无机物、有机物及卫生物，管网的长期运行会使得管网结垢，这使得管网成为微生物繁殖的培养基，水中残存的细菌可能会再度繁殖，使得微生物指标超标。在某些高楼层仍然存在很多屋顶水箱，由于管理运行不当，水箱内会有微生物的滋生，严重影响着居民的用水安全。

真空紫外深度处理技术是利用真空紫外反应产生的波长为185nm的真空紫外和波长为254nm的紫外光对水流进行照射，达到消毒、去除水中有机物等深度处理的目的。其中波长为254nm的紫外光可以使微生物DNA的碱基对发生聚合、阻止蛋白质合成而使微生物不能繁殖,是纯物理作用；波长为185nm的真空紫外光可以使水裂解，产生羟基自由基(·OH)形成高级氧化体系，高效去除水中的有机物。

在一些应急临时供水场合下，如部队野外供水、灾后临时供水等，往往需要具有如下特点的水处理设备：机动性强、方便搬运、对水流具有深度处理、在处理过程中无药剂投加、方便运行管理、可以达到对原水进行简易的处理并满足人们的健康要求，然而当前市场上对这样的设备或者技术比较紧缺。

真空紫外深度处理技术是利用真空紫外反应产生的波长为185nm的真空紫外和波长为254nm的紫外光对水流进行照射，达到消毒、去除水中有机物等深度处理的目的，且只需较短的时间就可以达到预期效果。其中波长为254nm的紫外光可以使微生物DNA的碱基对发生聚合、阻止蛋白质合成而使微生物不能繁殖,是纯物理作用；波长为185nm的真空紫外光可以使水裂解，产生羟基自由基形成高级氧化体系，高效去除水中的有机物。

因此，如何提供一种利用紫外光的圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，该装置具有净水快速的特点，利用真空紫外灯群对原水进行深度处理，且在这个过程中无药剂的投加使用、方便运行管理；本实用新型可以满足水源快速处理，保证饮用水的安全。

为了实现上述方案，本实用新型采用以下技术方案：

一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，包括真空紫外消毒机构和水力流道机构；

所述真空紫外消毒机构包括真空紫外灯群和供电组件；所述真空紫外灯群由多个真空紫外灯管构成，所述真空紫外灯管与所述供电组件电性连接；

所述水力流道机构包括进水管、出水管、外壳、折返式环柱管道、中心圆柱管道、设备保护盖、灯群支架、进水端盖板和出水端盖板；所述进水端盖板和所述出水端盖板分别设置在所述外壳的两端开口上，并且所述进水端盖板上设置有与所述真空紫外灯管对应的进出孔洞，所述设备保护盖安装在所述进水端盖板外侧；所述折返式环柱管道位于所述外壳内，一端与所述进水端盖板固定连接，另一端与所述出水端盖板之间留有间隙；所述中心圆柱管道位于折返式环柱管道内，一端穿过所述出水端盖板与所述出水管连通，另一端与所述进水端盖板之间留有间隙；所述外壳、所述折返式环柱管道和所述中心圆柱管道构成折返式环柱流道，所述中心圆柱管道内为中心圆柱形流道，可增加水流停留时间，延长真空紫外灯管的与水流的接触作用时间，同时圆柱状结构可减小设备占地面积，每个流道的宽度大约为真空紫外在水中的衰灭距离的两倍加上真空紫外灯管的直径；所述进水管连接在所述外壳靠近所述进水端盖板的一端，与所述折返式环柱流道连通，形成进水通道；所述真空紫外灯管通过所述灯群支架固定在所述折返式环柱流道和所述中心圆柱形流道内。

优选的，在上述一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置中，所述灯群支架包括由内向外呈同心环状分布的内层灯管支架、中间层灯管支架、外层灯管支架，材质为不锈钢；所述内层灯管支架、所述中间层灯管支架、所述外层灯管支架上均匀分布有若干φ4mm的过水孔洞，所述中间层灯管支架、所述外层灯管支架上呈环状均匀分布有若干灯管固定孔，所述内层灯管支架中心设置有单个灯管固定孔，所述真空紫外灯管安装在所述灯管固定孔上；一方面可以使进水均匀地分布在流道内，避免短流产生，使水流与紫外真空灯管接触更充分，提高设备工作效率；另一方面灯群支架可较好地固定真空紫外灯群，以保证水力作用下的稳定工况。所述过水孔洞可以起到均匀布水，减少设备短流的产生。

所述内层灯管支架安装在所述中心圆柱管道内，所述中间层灯管支架安装在所述中心圆柱管道与所述折返式环柱管道之间，所述外层灯管支架安装在所述折返式环柱管道与所述外壳之间。

优选的，在上述一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置中，所述灯群支架设置有3个；

优选的，在上述一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置中，所述真空紫外灯管包括高透石英玻璃套管、真空紫外灯丝、真空紫外灯座、灯头和透明灯罩；所述真空紫外灯丝位于所述透明灯罩内，一同安装在所述灯头上；所述灯头插接在所述真空紫外灯座上，并且位于所述高透石英玻璃套管内；所述真空紫外灯座封闭所述高透石英玻璃套管一端的开口；所述高透石英玻璃套管经所述进水端盖板上的进出孔洞进入所述外壳内，并固定在所述灯管固定孔上；所述真空紫外灯座外接有与所述真空紫外灯丝电性连接的电缆；所述设备保护盖对位于所述进水端盖板外侧的所述真空紫外灯底座进行封闭保护。

优选的，在上述一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置中，所述供电组件包括电源开关、真空紫外工作指示灯和电源插头；所述真空紫外灯座外接的电缆与所述电源开关、所述真空紫外工作指示灯电性相连接，并且所述电源开关与所述电源插头电性连接，构成供电通路。真空紫外工作指示灯可以指示真空紫外灯群的工作状态是否异常。

优选的，在上述一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置中，所述设备保护盖包括为两个半圆形盒体，通过中间的铰链连接，所述铰链通过一根不锈钢棒垂直固定在所述进水端盖板的边缘，通过铰链可实现半圆形盒体的转动，实现所述设备保护盖的开启与关闭，达到保护真空紫外灯群的目的。

优选的，在上述一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置中，所述进水管以所述外壳的切线方向进水，优化了进水的水力条件。

优选的，在上述一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置中，所述外壳为圆柱形不锈钢外壳。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，利用真空紫外灯辐射出的波长为185nm真空紫外和波长为254nm紫外光对原水进行消毒灭菌、去除其中的有机物，最终达到对水深度处理、保障供水安全。

本实用新型开发了折返式环柱流道；水流从周边外侧折返式环柱流道进入，从中心圆柱形流道流出。这种流道设计延长了真空紫外辐照时间，增强了水处理的效果。本实用新型运用多个真空紫外灯管构成真空紫外灯群，利用真空紫外灯群对水进行深度处理，增加了深度处理的稳定性，同时利用真空紫外光强度在水中的衰减规律，对紫外灯群和流道进行优化设计。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型的结构示意图；

图2附图为本实用新型的剖视图；

图3附图为真空紫外消毒机构的结构示意图；

图4附图为真空紫外灯管的结构示意图；

图5附图为真空紫外灯管的剖视图；

图6附图为水力流道机构的结构示意图；

图7附图为折返式环柱流道和中心圆柱管道内水流流向示意图；

图8附图为灯群支架的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，该装置具有净水快速的特点，利用真空紫外灯群对原水进行深度处理，且在这个过程中无药剂的投加使用、方便运行管理；本实用新型可以满足水源快速处理，保证饮用水的安全。

结合说明书附图1-8，本实用新型公开了一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，包括真空紫外消毒机构1和水力流道机构2；

真空紫外消毒机构1包括真空紫外灯群11和供电组件；真空紫外灯群11由多个真空紫外灯管12构成，真空紫外灯管12与供电组件电性连接；

结合附图6和附图7，图6和图7中箭头为水流方向，水力流道机构2包括进水管21、出水管22、外壳23、折返式环柱管道24、中心圆柱管道25、设备保护盖26、灯群支架27、进水端盖板28和出水端盖板29；进水端盖板28和出水端盖板29分别设置在外壳23的两端开口上，并且进水端盖板28上设置有与真空紫外灯管12对应的进出孔洞，设备保护盖26安装在进水端盖板28外侧；折返式环柱管道24位于外壳23内，一端与进水端盖板28固定连接，另一端与出水端盖板29之间留有间隙；中心圆柱管道25位于折返式环柱管道24内，一端穿过出水端盖板29与出水管22连通，另一端与进水端盖板28之间留有间隙；外壳23、折返式环柱管道24和中心圆柱管道25构成折返式环柱流道211，中心圆柱管道25内为中心圆柱形流道212，可增加水流停留时间，延长真空紫外灯管12的与水流的接触作用时间，同时圆柱状结构可减小设备占地面积，每个流道的宽度大约为真空紫外光在水中衰灭距离的两倍加上真空紫外灯管12的直径；进水管21连接在外壳23靠近进水端盖板28的一端，与折返式环柱流道211连通，形成进水通道；真空紫外灯管12通过灯群支架27固定在折返式环柱流道211和中心圆柱形流道212内。

为了进一步优化上述技术方案，灯群支架27包括由内向外呈同心环状分布的内层灯管支架271、中间层灯管支架272、外层灯管支架273，材质为不锈钢，外层灯管支架273外边缘焊接在外壳23内壁上；内层灯管支架271、中间层灯管支架272、外层灯管支架273上均匀分布有若干φ4mm的过水孔洞274，中间层灯管支架272、外层灯管支架273上呈环状均匀分布有若干φ20mm的灯管固定孔275，内层灯管支架271中心设置有单个灯管固定孔275，真空紫外灯管12安装在灯管固定孔275上；一方面可以使进水均匀地分布在流道内，避免短流产生，使水流与紫外真空灯管接触更充分，提高设备工作效率；另一方面灯群支架27可较好地固定真空紫外灯群11，以保证水力作用下的稳定工况。过水孔洞可以起到均匀布水，减少设备短流的产生。

内层灯管支架271安装在中心圆柱管道25内，中间层灯管支架272安装在中心圆柱管道25与折返式环柱管道24之间，外层灯管支架273安装在折返式环柱管道24与外壳23之间。

为了进一步优化上述技术方案，灯群支架27设置有3个，一个安装在距离进水管21的位置200mm处，一个安装在流道的中间位置，一个安装在离出水管22的位置200mm处；

为了进一步优化上述技术方案，真空紫外灯管12包括高透石英玻璃套管121、真空紫外灯丝122、真空紫外灯座123、灯头124和透明灯罩125；真空紫外灯丝122位于透明灯罩125内，一同安装在灯头124上；灯头124插接在真空紫外灯座123上，并且位于高透石英玻璃套管121内；所述真空紫外灯座123封闭高透石英玻璃套管121一端的开口；高透石英玻璃套管121经进水端盖板28上的进出孔洞进入外壳23内，并固定在灯管固定孔275上；真空紫外灯座123外接有与真空紫外灯丝122电性连接的电缆；设备保护盖26对位于进水端盖板28外侧的真空紫外灯底座进行封闭保护。

为了进一步优化上述技术方案，供电组件包括电源开关13、真空紫外工作指示灯14和电源插头15；真空紫外灯座123外接的电缆与电源开关13、真空紫外工作指示灯14电性相连接，并且电源开关13与电源插头15电性连接，构成供电通路。真空紫外工作指示灯14可以指示真空紫外灯群11的工作状态是否异常。

为了进一步优化上述技术方案，设备保护盖26包括为两个半圆形盒体261，通过中间的铰链连接，铰链通过一根不锈钢棒垂直固定在进水端盖板28的边缘，通过铰链可实现半圆形盒体261的转动，实现设备保护盖26的开启与关闭，达到保护真空紫外灯群11的目的。

为了进一步优化上述技术方案，进水管21以外壳23的切线方向进水，优化了进水的水力条件。

为了进一步优化上述技术方案，外壳23为圆柱形不锈钢外壳23，采用不锈钢板围成，其内径为102mm，钢材厚度为3mm，长度为1200mm，外壳23左右两端的进水端盖板28和出水端盖板29均采用不锈钢盖板支撑，并焊接在外壳23两端，进水端盖板28和出水端盖板29与外壳23之间连接部分为圆滑过渡曲面，在进水端盖板28上开有12个与真空紫外灯管12对应的φ20mm进出孔洞，开口位置及数量和真空紫外灯管12位置和数量相匹配。在出水端盖板29的中心处开有φ40mm的孔洞，孔洞处焊接DN40的出水管22，出水管22与中心圆柱管道25连通。

本实施方案采用折返式环柱流道211和中心圆柱形流道212配合，折返式环柱管道24、中心圆柱管道25均采用3mm厚不锈钢制成，使每个流道间采用3mm厚不锈钢间隔；水流从折返式环柱流道211最外侧流道依次往内侧折返式环柱流道211流道流动，最后流过中心圆柱形流道212通过出水管22流出设备。其中中心圆柱形流道212直径为40mm，在该流道上中心处有一组φ20真空紫外灯管12，则在该流道流动的水层为10mm；最外层折返式环柱流道211宽度为40mm，圆环外径为102mm，内径为82mm，在最外层返式环柱形流道上有12组φ20mm真空紫外反应装置，它们在流道上均匀分布，各真空紫外反应装置圆心距离约为20mm。内层往返式环柱形流道外径为81mm，内径为41mm，流道内有6组真空紫外反应灯管，它们在流道内均匀分布，各组件中心距离约为20mm。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，其特征在于，包括真空紫外消毒机构和水力流道机构；

所述真空紫外消毒机构包括真空紫外灯群和供电组件；所述真空紫外灯群由多个真空紫外灯管构成，所述真空紫外灯管与所述供电组件电性连接；

所述水力流道机构包括进水管、出水管、外壳、折返式环柱管道、中心圆柱管道、设备保护盖、灯群支架、进水端盖板和出水端盖板；所述进水端盖板和所述出水端盖板分别设置在所述外壳的两端开口上，并且所述进水端盖板上设置有与所述真空紫外灯管对应的进出孔洞，所述设备保护盖安装在所述进水端盖板外侧；所述折返式环柱管道位于所述外壳内，一端与所述进水端盖板固定连接，另一端与所述出水端盖板之间留有间隙；所述中心圆柱管道位于折返式环柱管道内，一端穿过所述出水端盖板与所述出水管连通，另一端与所述进水端盖板之间留有间隙；所述外壳、所述折返式环柱管道和所述中心圆柱管道构成折返式环柱流道；所述中心圆柱管道内为中心圆柱形流道；所述进水管连接在所述外壳靠近所述进水端盖板的一端，与所述折返式环柱流道连通，形成进水通道；所述真空紫外灯管通过所述灯群支架固定在所述折返式环柱流道和所述中心圆柱形流道内。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，其特征在于，所述灯群支架包括由内向外呈同心环状分布的内层灯管支架、中间层灯管支架、外层灯管支架；所述内层灯管支架、所述中间层灯管支架、所述外层灯管支架上均匀分布有若干过水孔洞，所述中间层灯管支架、所述外层灯管支架上呈环状均匀分布有若干灯管固定孔，所述内层灯管支架中心设置有单个灯管固定孔，所述真空紫外灯管安装在所述灯管固定孔上；

所述内层灯管支架安装在所述中心圆柱管道内，所述中间层灯管支架安装在所述中心圆柱管道与所述折返式环柱管道之间，所述外层灯管支架安装在所述折返式环柱管道与所述外壳之间。

3.根据权利要求1所述的一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，其特征在于，所述灯群支架设置有3个。

4.根据权利要求2所述的一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，其特征在于，所述真空紫外灯管包括高透石英玻璃套管、真空紫外灯丝、真空紫外灯座、灯头和透明灯罩；所述真空紫外灯丝位于所述透明灯罩内，一同安装在所述灯头上；所述灯头插接在所述真空紫外灯座上，并且位于所述高透石英玻璃套管内；所述真空紫外灯座封闭所述高透石英玻璃套管一端的开口；所述高透石英玻璃套管经所述进水端盖上的进出孔洞进入所述外壳内，并固定在所述灯管固定孔上；所述真空紫外灯座外接有与所述真空紫外灯丝电性连接的电缆；所述设备保护盖对位于所述进水端盖板外侧的所述真空紫外灯底座进行封闭保护。

5.根据权利要求4所述的一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，其特征在于，所述供电组件包括电源开关、真空紫外工作指示灯和电源插头；所述真空紫外灯座外接的电缆与所述电源开关、所述真空紫外工作指示灯电性相连接，并且所述电源开关与所述电源插头电性连接，构成供电通路。

6.根据权利要求1所述的一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，其特征在于，所述设备保护盖包括为两个半圆形盒体，通过中间的铰链连接，所述铰链通过一根不锈钢棒垂直固定在所述进水端盖板的边缘，通过铰链可实现半圆形盒体的转动，实现所述设备保护盖的开启与关闭。

7.根据权利要求1所述的一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，其特征在于，所述进水管以所述外壳的切线方向进水。

8.根据权利要求1所述的一种圆柱状流场型真空紫外深度水处理装置，其特征在于，所述外壳为圆柱形不锈钢外壳。

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