DE4225631A1

DE4225631A1 - Modulare selbstreinigende oxidationskammern

Info

Publication number: DE4225631A1
Application number: DE4225631A
Authority: DE
Inventors: Donald G Hager; Ronald L Peterson
Original assignee: Peroxidation Systems Inc
Current assignee: Peroxidation Systems Inc
Priority date: 1991-08-02
Filing date: 1992-08-03
Publication date: 1993-02-04
Anticipated expiration: 2012-08-04
Also published as: DE4225630A1; AU2486992A; DE4225630C2; JPH05506405A; EP0556366A1; CA2093018A1; CA2093018C; US5401474A; EP0556369A1; CA2093016A1; AU647313B2; AU2501792A; AU646974B2; WO1993002790A1; WO1993002789A1; DE4225631C2; EP0556369A4; JPH05506406A; JPH0817935B2; CA2093016C

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Oxidations kammer, insbesondere auf eine modulare Oxidationskammer.

US-PS 48 97 246 beschreibt eine Bauart einer Oxidations kammer, in der mit unerwünschten organischen Verbindungen verunreinigte Flüssigkeit behandelt wird. Wenn die Flüssig keit durch die Oxidationskammer läuft, wird sie einer in tensiven ultravioletten (UV)-Strahlung von Hochleistungs-UV- Lampen ausgesetzt, die innerhalb von Quarzröhren angeordnet sind, welche sich durch die Flüssigkeit in der Kammer er strecken. Gleichzeitig wird die Flüssigkeit einer chemischen Attacke ausgesetzt, und zwar durch die Injektion von Wasser stoffperoxid. Ferner sei auf US-PS 48 97 246 sowie US-PS 49 52 376 hingewiesen, wobei letzteres Patent sich auf eine große tankartige Oxidationskammer bezieht, die durch Prall platten unterteilt werden kann, um eine Reihe von parallelen Strömungspfaden vorzusehen, die durch die zu verarbeitende Flüssigkeit erforderlich sind. US-PS 49 68 489 zeigt die An wendung einer Fluorethylenpropylen(FEP)-Hülse um ein Quarz rohr herum, welches eine Ultraviolettlampe enthält, die bei der Verarbeitung der Flüssigkeit verwendet wird. Die FEP-Hülse erleichtert die Reinigung der Quarzröhre und dient zu deren Schutz. US-PS 50 37 618 beschreibt die Verkleidung von Wänden der Oxidationskammer mit einem UV-reflektierten Mate rial, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen (TEFLON®) oder Polyvinylidenfluorid (KYNAR®). Es wird auch eine Mög lichkeit der Unterteilung der tankartigen Oxidationskammer beschrieben, um einen sequentierten Strömungspfad von be trächtlicher Länge vorzusehen, und zwar anpaßbar auf eine Folge von Flüssigkeitsbehandlungen.

Der Inhalt dieser Patentschriften bzw. der deutschen Fami lienmitglieder wird zum Inhalt der Offenbarung der vorlie genden Anmeldung gemacht.

Das Behandlungsverfahren gemäß den genannten Patentschriften führt freilich noch immer zu einer Verschlechterung der Quarzrohre und des Inneren der Oxidationskammer. Die Ver schlechterung oder die Verschmutzung führt zu einer Ver minderung des optischen Wirkungsgrades der Kammer, und zwar bis zu dem Punkt, wo die Verarbeitung unterbrochen werden muß und die Quarzrohre gereinigt werden müssen. Die Wände der Kammer können ebenfalls gleichzeitig gereinigt werden. Solche Unterbrechungen sind außerordentlich unerwünscht.

Das zentrale Problem der vorliegenden Erfindung besteht darin, solche Unterbrechungen zu vermeiden.

Zusammenfassung der Erfindung. Die vorliegende Erfindung be zieht sich auf eine Oxidationskammer, die sich auf Befehl selbst reinigt. Nach der Feststellung, daß eine Reinigung erforderlich ist, muß der Betreiber lediglich einen elek trischen Schalter drücken, um die Reinigungswirkung ein zuleiten, die dann automatisch bis zu ihrer Vollendung fortschreitet. Der automatische Reinigungsprozeß macht weniger als 1 Minute erforderlich und es besteht keine Not wendigkeit, die Oxidationskammer auseinanderzunehmen. In der Tat besteht auch keine Notwendigkeit, das Verarbeiten der verunreinigten Flüssigkeit zu unterbrechen.

Die Selbstreinigungsfunktion kann automatisch auf einer An zahl von Weisen initiiert werden. Bei einem ersten alterna tiven Ausführungsbeispiel wird eine Zeitsteuervorrichtung (timer) dazu verwendet, um die Reinigungsfunktion an durch Erfahrung bestimmten regelmäßigen Intervallen vorzunehmen. Gemäß einem zweiten alternativen Ausführungsbeispiel wird die UV-Strahlung an einem von Tast- oder Prüfanschlüssen überwacht und jedwede substantielle Schwächung der Strahlung zeigt die Notwendigkeit seiner Reinigung an. Bei einem dritten alter nativen Ausführungsbeispiel wird der Verunreinigungspegel in dem Abfluß (Effluenz) überwacht und dann, wenn dieser Verun reinigungspegel größer wird (verglichen mit dem ankommenden Verunreinigungspegel und dem verwendeten Reagens) die Reini gungsnotwendigkeit angezeigt. Schließlich bei einem vierten Ausführungsbeispiel wird eine gegenüber UV-Strahlung emp findliche Verbindung in den ankommenden Strom eingeführt und der Zustand dieser Verbindung im Abfluß wird überwacht, um festzustellen, ob eine Reinigung erforderlich ist.

Erfindungsgemäß wird die Reinigungsfunktion ausgeführt durch einen einzigartigen hin- und hergehenden Abstreifer, der durch ein zylindrisches Oxidationsrohr geschoben wird, und zwar durch den Druck der zu behandelnden Flüssigkeit. Der hin- und hergehende Abstreifer (shuttling scraper) ist eng passend innerhalb des Oxidationsrohrs derart angeordnet, daß der hin- und hergehende Abstreifer das Innere der zylindri schen Oberfläche des Oxidationsrohrs und auch die äußere zylindrische Oberfläche des Quarzrohrs, welches die Ultravio lettlampe umgibt und schützt, abstreift oder abkratzt, wobei die ultraviolette Lampe längs der gemeinsamen Achse von so wohl Quarzrohr als auch Oxidationskammerrohr angeordnet ist. Die Oxidationskammer ist somit speziell zur Verwendung mit dem hin- und hergehenden Abstreifer konstruiert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die vollständige Oxida tionskammer in der Form von drei Grundstrukturen, die auch als Module bezeichnet werden, gebildet. Eine erste Art eines Moduls ist ein Rohr, welches im weiteren als ein Oxidations rohr oder Rohrmodul bezeichnet wird, indem die ultraviolette Lampe und ihr schützendes Quarzrohr angeordnet ist.

Eine zweite Art eines Moduls ist der Rückführabschnitt, der dazu dient, die Strömungsrichtung umzukehren und der daher an den Enden von zwei Rohrmodulen angeordnet ist. Eine dritte Art eines Moduls ist der Eingabe/Ausgabe-Abschnitt (input/output = I/O-Abschnitt), der ein Ende eines der Rohre mit einer Quelle verunreinigten Wassers oder mit einem Abfluß für die behandelte Flüssigkeit verbindet.

Gemäß der Erfindung weisen die Rohrmodule eine TEFLON®- Auskleidung auf. Die Rohrmodule würden üblicherweise die gleiche Länge besitzen, wobei die Länge so gewählt werden kann, daß sie den Erfordernissen der zu behandelten Flüssig keit entspricht.

Aus diesen drei Grundmodulen können Oxidationskammern ohne weiteres aufgebaut oder konstruiert werden, die drei, sechs, neun oder irgendeine Vielfache von drei Rohrabschnitten um fassen. Diese modulare Lösungsmöglichkeit für die Oxida tionskammerkonstruktion minimiert die Anzahl der Teiletypen, die gelagert werden müssen und es wird auch die Konstruktion der Kammer erleichtert.

Sowohl die Eingabe/Ausgabe-Module als auch die Rückführmodule weisen Injektions(Eingabe)- und Tast(Probenahme)-Anschlüsse auf, um den Fortschritt des Verfahrens zu überwachen und um flüssige Reagentien an verschiedenen Verfahrensstufen einzu geben.

Die TEFLON®-Auskleidung der rohrförmigen Module schützt diese Module gegenüber der Korrosionswirkung der Flüssigkeit und gestattet, daß die Rohrmodule aus weniger teuren Mate rialien, beispielsweise Kohlenstoffstahl, hergestellt werden. Nur die Eingang/Ausgangs-Module und die Rückführabschnitte müssen aus korrosionsbeständigem Metall hergestellt sein.

Erfindungsgemäß ist ein hin- und herbeweglicher Abstreifer innerhalb jedes der Rohrmodule enthalten. Nachdem der hin- und herbewegliche Abstreifer seinen Lauf durch seinen Rohr abschnitt vollendet hat, wird der hin- und hergehende Ab streifer innerhalb des Rückführmoduls oder des Eingabe-/Aus gabe-Moduls am Ende des Rohrmoduls geparkt. Wenn es wiederum notwendig ist, die Rohrmodule zu reinigen, so wird die Strömungsrichtung durch die gesamte Oxidationskammer um gekehrt. Dies bewirkt, daß die hin- und herbeweglichen Ab streifer durch die gesamte Länge der Rohrmodule angetrieben werden und am entgegengesetzten Ende geparkt werden, von wo aus sie gestartet sind.

Erfindungsgemäß weist der hin- und herbewegliche Abstreifer zwei axial mit Abstand angeordnete Ringscheiben auf, die durch eine Feder oder eine andere elastische Komponente ver bunden sind.

Der Außenumfang jedes der ringförmigen Scheiben der hin- und herbeweglichen Abstreifervorrichtung dient dazu, Abscheidun gen von der Innenseite der TEFLON®-Oberfläche der rohrför migen Module abzustreifen oder abzukratzen, während Teile der ringförmigen Scheibe, die die Mittelöffnung definieren die Abscheidungen von der FEP-Hülse abstreifen oder abkratzen, welche das mittige die UV-Lampe umschließende Quarzrohr um gibt.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser der Ringscheibe sehr geringfügig größer als der Innendurch messer des Rohrmoduls, so daß ein geringfügiger Festsitz er halten wird. In gleicher Weise ist der Durchmesser der Mit telöffnung der ringförmigen Scheiben etwas kleiner als der Außendurchmesser des Quarzrohrs, um so einen geringfügigen Festsitz zu erhalten.

Erfindungsgemäß reicht die Feder, die die zwei Ringscheiben des hin- und herbeweglichen Abstreifers verbindet, die ver läßliche und automatische Bewegung des hin- und hergehenden Abstreifers durch das Rohrmodul jedesmal dann, wenn die Strö mungsrichtung umgekehrt wird. Wenn die Flüssigkeit fließt, so ist der hin- und herbewegliche Abstreifer in einem der Rückführmodule oder in einem der I/O-Module geparkt, wo der hin- und hergehende Abstreifer gegenüber der intensiven UV-Strahlung der Lampe geschützt ist. Die Strömungskraft der Flüssigkeit trifft auf die Ringscheibe am nächsten zum Ende des Rohrmoduls auf, drückt die Feder zusammen, um zu gestat ten, daß die Ringscheibe der Kraft der strömenden Flüssigkeit nachgibt, und zwar durch Bewegung weiter in den Rückführab schnitt oder den I/O-Abschnitt hinein, um so den Fluß in nicht-signifikanter Weise zu verhindern. Wenn die Strömung umgekehrt wird, so drückt die elastische Rückstellkraft der Feder die Scheibe, die am nächsten zum Rohrmodul sitzt in das offene Ende des Rohrs, wo es in der Flüssigkeitsströmung er faßt und in das Rohrmodul getrieben wird, wobei sie den Rest des hin- und hergehenden Abstreifers nachzieht. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Bewegung des hin- und herbewegli chen Abstreifers jedesmal dann sichergestellt, wenn die Strö mungsrichtung umgekehrt wird.

Wenn bei Bewegung des hin- und hergehenden Abstreifers inner halb des Rohrmoduls ein Hindernis angetroffen wird, so hat die Kraft der sich bewegenden Flüssigkeit die Tendenz, die die Ringscheiben verbindende Feder zusammenzudrücken und we gen der schraubenlinienförmigen (oder spiralförmigen) Ge stalt der Feder hat diese Zusammendrückung eine geringfügige Drehung der verhinderten Scheibe um die Rohrachse zur Folge. Die geringfügige Drehung der Scheibe reicht oftmals aus, um die Scheibe von der Behinderung zu befreien, so daß die hin- und hergehende Abstreifvorrichtung ihren Lauf durch das Rohr modul fortsetzen kann.

Erfindungsgemäß ist eine externe Sammelleitung vorgesehen, und zwar mit automatisch gesteuertem Leistungsventil, so daß die Strömung durch die Oxidationskammer bei Bedarf umgekehrt werden kann.

Weitere Vorteile und Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Eingabe/Ausgabe-Mo duls verwendet in einem bevorzugten Ausführungs beispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Rückführmoduls der Bauart, wie sie in einem bevorzugten Ausführungsbei spiel der Erfindung verwendet wird;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Modularkonstruktion der Oxida tionskammer gemäß einem bevorzugten Ausführungsbei spiel;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die den hin- und hergehenden Abstreifer in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;

Fig. 5 ein hydraulisches Diagramm eines Systems von Ventilen verwendet zur Strömungsumkehr im bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die den her- und hergehenden Abstreifer bei der Bewegung durch ein Rohrmodul darstellt;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des hin- und hergehenden Abstreifers, und zwar geparkt, nachdem er ein Rohrmodul durchlaufen hat; und

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Position des hin- und herbeweglichen Abstreifers dann, wenn keine Flüssigkeit in der Oxidationskammer fließt.

Es sei nunmehr das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfin dung beschrieben.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch verschiedene Module, aus der die erfindungsgemäße Oxidationskammer aufgebaut ist. Zu diesen Modulen gehört das Eingabe/Ausgabe-Modul 12 der Fig. 1, das Rückführmodul 14 der Fig. 2 und die Rohrmodule 16 gemäß Fig. 3.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Einlaß/-Aus laß-Modul 12 der. Fig. 1 eine hohle, rechteckige Um schließung 18 auf, zu der ein geflanschtes Rohr 20 führt und welches eine Öffnung 22 aufweist zur Aufnahme eines Endes eines Rohrmoduls 16. Das geflanschte Rohr 20 ist mit einem Versorgungsrohr oder einem Abgaberohr verbunden.

Das Rückführ- oder Rückkehrmodul gemäß Fig. 2 weist ebenfalls eine hohle, rechteckige Umschließung 24, und umfaßt ferner in einer ihrer Stirnflächen 26 zwei Öffnungen 28, 30 zur Aufnah me der Enden von zwei Rohrmodulen 16.

Die Einlaß/Auslaß-Module 12 und die Rückführmodule Rohrmodule 16 sind miteinander wie in Fig. 3 zur Bildung eines einzigen verlängerten Strömungspfades verbunden.

In dem bevorzugten in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die Rohrmodule 16 aus einem Kohlenstahlrohr von 6 Zoll Durchmesser, und zwar ausgekleidet mit einer Schicht von TEFLON®. Die TEFLON-Schicht verhindert, daß die zu behan delnde Flüssigkeit in direktem Kontakt kommt mit den Koh lenstoffstahlrohren, wodurch die Kosten vermieden werden, die dann auftreten würden, wenn die Rohre aus korrosionsbeständi gem Material hergestellt sein müßten. Im bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel jedoch bestehen Einlaß/Auslaß-Modul 12 und Rück lenstoffstahlrohren, wodurch die Kosten vermieden werden, die dann auftreten würden, wenn die Rohre aus korrosionsbeständi gem Material hergestellt sein müßten. Im bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel jedoch bestehen Einlaß/Auslaß-Modul 12 und Rück führmodule 14 aus einem korrosionsbeständigen Material, wie beispielsweise rostfreiem Stahl.

Wie man am besten in Fig. 3 sieht, tritt die zu behandelnde Flüssigkeit in die Oxidationskammer durch das Einlaßmodul 12A ein, welches Flüssigkeit in das Rohrmodul 16A umleitet. Rohr modul 16A leitet die Flüssigkeit zum Rückführmodul 14A, wel ches die Richtung umkehrt und die Flüssigkeit in das Rohrmo dul 16B leitet. Der Strömungspfad setzt sich in dieser Weise fort, bis die Flüssigkeit durch das Rohrmodul 16F zum Aus laßmodul 12B geleitet wird.

Jedes der Rückführmodule 14 weist mindestens eine feste Prallplatte auf, für die die Prallplatte 32 typisch ist. Der Zweck der Prallplatte 32 besteht darin, die Turbulenz der Flüssigkeit zu erhöhen, um ein besseres Mischen der Flüssig keit mit den Reagenzien zu fördern, welche durch einen Probe/Eingabeanschluß 34 zugegeben werden, der auf der Seite des Rückführmoduls angeordnet ist.

In dem bevorzugten in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält jedes der Rohrmodule 16 eine Quarzlampenumschließung 36, die koaxial zu dem Rohrmodul 16 verläuft und die sich durch die Rückführmodule erstreckt, und zwar an jedem Ende des Rohrmoduls. Das Quarzrohr 36 ist mit der Außenseitenwand 38 des Rückführmoduls 14 versiegelt oder abgedichtet, und zwar durch die Vorrichtung gemäß US-PS 48 97 246. Die Ultra violettlampe ist innerhalb des Quarzrohrs 36 derart ange ordnet, daß sie konzentrisch damit verläuft.

Die Enden der Quarzrohre 36 erstrecken sich über die Außenseitenwand 38 der Rückführmodule hinaus und in den Luftraum innerhalb des durch die Abdeckung 42 gebildeten Kastens.

Die Rohrmodule 16 sind mit den Rückführmodulen 14 im be vorzugten Ausführungsbeispiel unter Verwendung der in den Fig. 6, 7 und 8 gezeigten Struktur verbunden.

Ein Flansch 44 wird am Ende des Rohrmoduls 16 erzeugt und dieser Flansch 44 wird gegen die Dichtung 46 durch die Ring platte 48 gepreßt, die unten zur Oberfläche 26 des Rückführ moduls 14 gezogen wird, und zwar durch Anziehen der Muttern 50 an den Stummeln 52. Eine ähnliche Anordnung wird zur Ver bindung der Rohrmodule 16 mit den Einlaß/Auslaß-Modulen 12 benutzt.

Der Aufbau der Struktur der hin- und hergehenden Abstreifvor richtung (Abstreifer) ist in Fig. 4 gezeigt. Der Aufbau ist in überraschender Weise einfach und weist eine erste Wischer anordnung 54 auf, eine zweite Wischeranordnung 56 und eine Feder 58, welche die erste Wischeranordnung 54 und die zweite Wischeranordnung 56 verbindet.

Die ersten und zweiten Wischeranordnungen 54 und 56 haben die gleiche Struktur und den gleichen Aufbau.

Ein Wischer 60 hat die Form einer ringförmigen Scheibe und besteht aus einem Fluorrohrelastomer, und zwar sandwichartig angeordnet zwischen zwei Scheiben 62 und 64, wobei das Sand wich durch eine Anzahl von Schrauben zusammengehalten wird, für die Schrauben 70 und die Muttern 66 und 68 typisch sind.

Die Feder 58 widersteht in nachgiebiger Weise sowohl der Zu sammenpressung als auch dem Zug und sie besteht ferner aus rostfreiem Stahldraht.

Die Feder 58 dient als ein Abstandselement zur Aufrechter haltung der Trennung zwischen der Wischeranordnung 54 und der Wischeranordnung 56. Anders als Wischer des Standes der Tech nik reinigt der hin- und hergehende Abstreifer der Erfindung nicht nur die Innenoberfläche des Rohrmoduls 16, sondern rei nigt auch die Außenoberfläche des Quarzrohrs 36. Wie oben erwähnt, ist der Außendurchmesser des Wischers 60 um wenige Tausendstel eines Zolls (1 Zoll = 2,54 cm) größer als der Innendurchmesser des Rohrglieds 16 und der Innendurchmessers des Wischers 60 ist einige wenige tausendstel Zoll kleiner als der Außendurchmesser des Quarzrohrs 36. Auf diese Weise besteht der Wischer 60 mit der Innenseite des Rohrglieds 16 und der Außenseite des Quarzrohrs 36 in der Form eines Fest sitzes in Eingriff. Normalerweise weist das Quarzrohr 36 eine Hülse aus FEP auf, und die Innenseite des Rohrglieds 16 ist ebenfalls mit TEFLON überzogen, so daß die Reibungsgröße zwi schen dem Wischer 60 und den zu reinigenden Teilen beträcht lich geringer ist als dies der Fall wäre, wenn die kontak tierten Oberflächen nicht mit TEFLON überzogen wären. Nichts destoweniger wird zum Vorsehen eines positiven Betriebs und zum Erreichen guter Wisch-Eigenschaften der hin- und hergehende Abstreifer durch das Rohrmodul 16 durch die gesamte Kraft der Flüssigkeit geschoben und er wird nicht allein durch den hy drodynamischen Nachzieh- oder Drageffekt bewegt. Das heißt, der Wischer 60 füllt den gesamten Raum aus zwischen dem Quarzrohr 36 und dem Rohrmodul 16 und dient daher als ein Kolben; die Antriebs kraft ist daher gleich der Fläche des ringförmigen Wischers 60 multipliziert mit dem Flüssigkeitsdruck.

Fig. 6 zeigt den hin- und herbeweglichen Abstreifer, der sich durch das Rohrmodul 16 bewegt. Üblicherweise ist die Reibung an dem vorderen oder führenden Wischer größer als die Reibung an dem hinten oder nacheilenden Wischer und daher ist die Fe der leicht zusammengedrückt.

In Fig. 7 ist der hin- und hergehende Abstreifer dargestellt, nachdem er seinen Lauf durch das Rohrmodul vollendet hat und er hat seinen normalen Parkraum innerhalb des Rücklaufmoduls 14 eingenommen. Die von dem Rohrmodul 16 in das Rücklaufmodul 14 einströmende Flüssigkeit übt eine hydrodynamische Kraft auf die Wischeranordnung 54 aus, was zur Folge hat, daß die Feder 58 sich etwas zusammendrückt, wodurch gestattet wird, daß die Wischeranordnung 54 sich aus dem Weg der ankommenden Flüssigkeit aus bewegt, wodurch der durch die hin- und her gehenden Abstreifer hervorgerufene Druckabfall reduziert wird.

In Fig. 8 hat die Strömung aufgehört, wie dies augenblicklich der Fall sein muß zwischen aufeinanderfolgenden Umkehrungen der Strömungsrichtung und die Feder 58 hat ihre normale Länge wieder angenommen, wodurch der Wischer 60 benachbart zum Ende des Rohrmoduls 16 angeordnet wird. Aus Fig. 8 kann man erken nen, daß dann, wenn der Fluß oder die Strömung umgekehrt wird, der Wischer 60 in das Rohrmodul 16 getrieben wird und dabei den Rest des hin- und hergehenden Abstreifers mitnimmt. Dies führt zu einer verläßlichen positiven Wirkung des hin- und hergehenden Abstreifers.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bestimmt der Abstand, mit dem die Schrauben 70 über die Muttern 68 hinausragen, die exakte Axialposition, an der der hin- und hergehende Abstreifer innerhalb des Rücklaufmoduls 14 ge parkt wird, und der Vorsprung der Schrauben 70 kann daher eingestellt werden, um die Parkposition des hin- und herbe weglichen Abstreifers einzustellen.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist eine schrau benlinienförmige (oder spiralförmige bzw. spiral- und schraubenlinienförmige) Feder vorgesehen, welche das Quarzrohr innerhalb des Rückführmoduls umgibt, um den Stoß zu reduzie ren, der dann auftritt, wenn der hin- und herbewegliche Ab streifer das Ende seines Laufs erreicht. Bei anderen Aus führungsbeispielen sind Stoßdämpfer an dem hin- und herbe weglichen Abstreifer befestigt. Bei niedrigen Strömungsraten oder -geschwindigkeiten sind die Stoßdämpfer nicht erfor derlich.

Fig. 5 ist ein hydraulisches Diagramm, welches ein System von Ventilen zeigt, die zur Umkehr der Strömung in der Oxidations kammer verwendet werden. Der Einlaß und der Auslaß der Oxida tionskammer sind mit den Leitungen 72 bzw. 74 verbunden. Die Quelle der zu behandelnden Flüssigkeit ist mit der Leitung 76 verbunden und die behandelte Flüssigkeit fließt stets aus der Leitung 78 heraus. Die Ventile 80, 82, 84 und 86 sind im be vorzugten Ausführungsbeispiel elektrisch betätigt und die Buchstaben NO und NC bedeuten normalerweise offen bzw. nor malerweise geschlossen. Die Betätigungsvorrichtungen der Ven tile werden elektrisch durch die Zeitsteuerschaltung 88 ge steuert, die im bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Möglich keit zur manuellen Übersteuerung aufweist.

Vorstehend wurde somit eine Oxidationskammer beschrieben, die einen modularen Aufbau besitzt, was die Selbstreinigung der Wände der Kammer stark vereinfacht und gestattet, daß die ge samte Kammer aus drei Standardmodulen aufgebaut wird. Die gleichzeitige Reinigung der Innenseitenwände der Rohrmodule und auch des Quarzrohrs, welches die UV-Lampen enthält, wird dadurch erreicht, daß man einen hin- und herbewegbaren Ab streifer vorsieht, der über die gesamte Länge des Rohrmoduls läuft, und zwar jedesmal dann, wenn die Strömung durch die Oxidationskammer umgekehrt wird. Nachdem der hin- und herbe wegliche Abstreifer das Ende seines Rohrmoduls erreicht hat, parkt der hin- und herbewegliche Abstreifer innerhalb des Rückführmoduls und bewirkt keinen örtlichen Druckabfall.

Die vorstehende Beschreibung soll nicht einschränkend ver standen werden.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Eine Oxidationskammer für die Bestrahlung einer ankommenden Flüssigkeit, die unerwünschte organische Verunreinigungen enthält, besitzt einen Aufbau, der das automatische Selbst reinigen in bestimmten Intervallen erleichtert. Es wird vor zugsweise eine Modularkonstruktion verwendet, und zwar ins besondere drei Modulgrundtypen finden ihren Einsatz. Eines der Module ist ein vorzugsweise mit TEFLON® beschichtetes Stahlrohr (Kohlenstoffstahlrohr), durch welches zu bestimmten Intervallen ein hin- und herbeweglicher Abstreifer zwangsbe wegt wird. Der hin- und herbewegliche Abstreifer weist einen ringförmigen Wischer auf, der gleichzeitig die Innenoberflä che des umgebenden Rohrmoduls und auch die Außenoberfläche eines umschlossenen Quarzrohrs reinigt. Der ringförmige Wi scher steht abdichtend in Eingriff mit dem Quarzrohr und das Rohrmodul ist derart ausgebildet, daß der Wischer wie ein Kolben durch den vollen Flüssigkeitsdruck angetrieben wird. Wenn der hin- und herbewegliche Abstreifer das Ende des Rohr moduls erreicht hat, so parkt er sich selbst in einer Posi tion, die nur einen minimalen Druckabfall hervorruft. Dieses automatische selbstreinigende Merkmal der Oxidationskammer überwindet eines der schwierigsten Probleme bei dieser Art von Ausrüstung, nämlich die Tendenz der Verunreinigungsbil dung oder der Schleimbildung auf den UV-Lampen und auf die normalerweise reflektierenden Kammerwände, wodurch die Effi zienz vermindert wird, und zwar durch die Verminderung der UV-Strahlungsmenge, welche die Flüssigkeit erreicht. Wenn dies bei bekannten Vorrichtungen auftrat, war es notwendig, den Betrieb abzuschalten und die Oxidationskammer auseinander zulegen, und zwar zum Zwecke des Reinigens der Lampen und der Kammerwände.

Claims

1. Eine modulare Oxidationskammer, die folgendes aufweist:
rohrartige Rohrmodule, deren jedes zwei Enden besitzt, und wobei N eine ganze Zahl ist;
(N-1) Rückführmodule, deren jedes zwei Anschlüsse auf weist zur Aufnahme eines Endes von jedem von zwei N-rohrartigen Rohrmodulen;
ein erstes Einlaß/Auslaß-Modul mit einem ersten Anschluß zur Aufnahme eines Endes von einem der N-rohrartigen Rohrmodule und einschließlich eines zweiten Anschlusses; und
ein zweites Einlaß/Auslaß-Modul mit einem ersten Anschluß zur Aufnahme eines Endes des einen der N-rohrartigen Rohrmodule und einschließlich eines zweiten Anschlusses.

2. Modulare Oxidationskammer nach Anspruch 1, wobei die (N-1) Rückführmodule jeweils einen Probe/Einlaß-Anschluß aufweisen.

3. Modulare Oxidationskammer nach Anspruch 1, wobei die beiden Einlaß/Auslaß-Module jeweils einen Probe/Einlaß- Anschluß aufweisen.

4. Modulare Oxidationskammer nach Anspruch 1, wobei die N-rohrartigen Rohrmodule jeweils ausgekleidet sind mit einer Schicht oder einem Überzug aus Polytetrafluor ethylen.

5. Modulare Oxidationskammer nach Anspruch 1, wobei die N-rohrartigen Rohrmodule jeweils aufgebaut sind aus Stahl, insbesondere Kohlenstoffstahl.

6. Modulare Oxidationskammer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die N-rohrartigen Rohrmodule jeweils aufgebaut sind aus Stahl, insbesondere Kohlenstoffstahl, und zwar jeweils ausgekleidet mit einer Schicht aus Polyvinylidenfluorid.

7. Ein Bausatz zur Herstellung einer Oxidationskammer, wobei folgendes vorgesehen ist:
N-rohrartige Oxidationsmodule, deren jedes zwei Enden be sitzt,
(N-1) Rückführmodule, deren jedes zwei Anschlüsse be sitzt zur Aufnahme der Enden von zwei der N-rohrartigen Oxidationsmodule; und
zwei Einlaß/Auslaß-Module, deren jedes einen ersten An schluß aufweist zur Aufnahme eines Endes von einem der N-rohrartigen Oxidationsmodule und wobei jedes ferner einen zweiten Anschluß senkrecht orientiert zum ersten Anschluß aufweist.

8. Bausatz nach Anspruch 7, wobei die (N-1) Rückführmodule jeweils einen Proben/Einlaß-Anschluß aufweisen.

9. Bausatz nach Anspruch 7, wobei die zwei Einlaß/Auslaß-Mo dule jeweils einen Proben/Einlaß-Anschluß aufweisen.

10. Bausatz nach Anspruch 7, wobei die N-rohrartigen Rohr module jeweils ausgekleidet sind mit einer Schicht oder Lage aus Polytetrafluorethylen.

11. Bausatz nach Anspruch 7, wobei die N-rohrartigen Rohr module jeweils aufgebaut sind aus Kohlenstoffstahl.

12. Bausatz nach Anspruch 7, wobei die N-rohrartigen Rohr module jeweils aufgebaut sind aus Kohlenstoffstahl und jeweils ausgekleidet sind mit einer Schicht aus Polyvi nylidenfluorid.

13. Vorrichtung zum Reinigen oder Abstreifen der Innenwand eines ersten Rohrs und der Außenwand eines zweiten Rohrs, welches innerhalb des ersten Rohrs liegt und koaxial dazu verläuft, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
eine erste Wischeranordnung mit einem ersten Wischer mit einer ringförmigen Gestalt und angeordnet in einer ersten Ebene senkrecht zur Achse des ersten Rohrs;
eine zweite Wischeranordnung mit einem zweiten Wischer mit einer ringförmigen Gestalt und angeordnet in einer zweiten Ebene senkrecht zur Achse des ersten Rohrs; und
elastische Mittel zur Verbindung der ersten Wischeran ordnung und der zweiten Wischeranordnung zur Aufrechter haltung eines voreingestellten Axialabstandes zwischen der ersten Wischeranordnung und der zweiten Wischeran ordnung, wenn keine Kräfte angelegt sind, aber elastisch nachgebend auf angelegte Zug- oder Druckkräfte.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Außendurchmesser des ersten Wischers annähernd gleich ist dem Innensei tendurchmesser des ersten Rohrs und wobei der Innendurch messer des ersten Wischers annähernd gleich ist dem Außenseitendurchmesser des zweiten Rohrs und wobei ferner der Außenseitendurchmesser des zweiten Wischers annährend gleich ist dem Innenseitendurchmesser des ersten Rohrs und dem Innenseitendurchmessers der zweiten Wischers an nähernd gleich ist dem Außenseitendurchmesser des zweiten Rohrs, wodurch der erste Wischer und der zweite Wischer jeweils die gesamte Fläche überspannen zwischen der Innenwand des ersten Rohrs und der Außenwand des zweiten Rohrs, so daß der erste Wischer und der zweite Wischers jeweils als Kolben dann wirken, wenn unter Druck stehende Flüssigkeit an den einen oder anderen von ihnen innerhalb des ersten Rohrs angelegt wird.

15. Eine Vorrichtung zum Abstreifen und/oder Reinigen der Innenoberfläche eines Rohrmoduls mit einem Ende, das mit einem Rückführmodul verbunden ist, und zum Abstreifen oder Reinigen der Außenoberfläche eines Lampenum schließungsrohrs, welches sich koaxial innerhalb des Rohrmoduls erstreckt und das sich über das Ende des Rohrmoduls hinaus in und durch das Rückführmodul er streckt, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
eine erste Wischeranordnung mit einem ersten Wischer mit ringförmiger Gestalt und angeordnet in einer ersten Ebene senkrecht zur Achse des Rohrmoduls;
eine zweite Wischeranordnung einschließlich eines zwei ten Wischers mit ringförmiger Gestalt und angeordnet in einer zweiten Ebene senkrecht zur Achse des Rohrmoduls; und
elastische Mittel zur Verbindung der ersten Wischeran ordnung und der zweiten Wischeranordnung, wobei ein vor bestimmter Axialabstand zwischen der ersten Wischeran ordnung und der zweiten Wischeranordnung bei Nicht- Vorhandensein angelegter Kräfte aufrechterhalten wird, wobei aber ein elastisches Nachgeben bei angelegten Zug- und Druckkräften auftritt,
wobei die erste Wischeranordnung dichter als die zweite Wischeranordnung zu dem Rückführmodul angeordnet ist, wenn sich die Vorrichtung innerhalb des Rohrmoduls befin det;
Stopp- oder Anschlagmittel, verbunden mit der ersten Wischeranordnung zum Stoppen der Vorrichtung, nachdem sie durch das Rohrmodul und in das Rückführmodul gelaufen ist, zur Positionierung der Vorrichtung innerhalb des Rückführmoduls, wobei die zweite Wischeranordnung an ihrem Ende des Rohrmoduls angeordnet ist, wenn keine Flüssigkeit fließt;
wobei die zweite Wischeranordnung in das Rückführmodul gedrückt wird, wobei die elastischen Mittel zusammenge drückt werden, wenn eine Flüssigkeit von dem Rohrmodul in das Rückführmodul fließt, und wobei dann, wenn die Flüs sigkeit von dem Rückführmodul in das Rohrmodul fließt, die zweite Wischeranordnung in das erwähnte Rohrmodul getrieben wird, wobei die erste Wischeranordnung nachge zogen wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die elastischen Mit tel eine Schraubenfeder (oder eine Spiralfeder oder eine Kombination aus Spiralfeder und Schraubenfeder) sind, und zwar mit einer Achse, die kolinear verläuft mit der Achse des Rohrmoduls, wodurch dann, wenn die erste Wischeran ordnung oder die zweite Wischeranordnung auf ein Hinder nis treffen während des Laufs durch das Rohrmodul die elastische Feder zusammengedrückt wird, was eine relative Drehung der ersten Wischeranordnung bezüglich der zweiten Wischeranordnung hervorruft, was der Vorrichtung beim Überlaufen des Hindernisses hilft.

17. Eine modulare Oxidationskammer mit Rück- oder Umkehrfluß fähigkeit, wobei folgendes vorgesehen ist:
eine modulare Oxidationskammer, die folgendes aufweist: N-rohrartige Rohrmodule, deren jedes zwei Enden besitzt, wobei N eine ganze Zahl ist;
N-1 Rückführmodule, deren jedes zwei Anschlüsse aufweist zur Aufnahme eines Endes von jeweils zwei der N-rohrarti gen Rohrmodule;
ein erstes Einlaß/Auslaß-Modul mit einem ersten Anschluß zur Aufnahme eines Endes von einem der N-rohrartigen Rohrmodule und mit einem zweiten Anschluß;
ein zweites Einlaß/Auslaß-Modul einschließlich eines er sten Anschlusses zur Aufnahme eines Endes von einem der N-rohrartigen Rohrmodule einschließlich eines zweiten Anschlusses; und
ein Strömungsumkehrsystem zur Änderung der Strömungsrich tung durch die modulare Oxidationskammer aus einem Vor wärtsbetriebszustand in einen Rückwärtsbetriebszustand, wobei ferner folgendes vorgesehen ist;
ein Einlaß;
ein Auslaß;
ein erster Anschluß verbunden mit dem zweiten Anschluß des ersten Einlaß/Auslaß-Moduls der modularen Oxidations kammer;
ein zweiter Anschluß verbunden mit dem zweiten Anschluß des zweiten Einlaß/Auslaß-Moduls der modularen Oxida tionskammer; und
Ventilmittel zur Leitung einer Flüssigkeit von dem er wähnten Einlaß zu dem erwähnten ersten Anschluß dann und nur dann, wenn die Strömungsrichtung sich in dem Vor wärtsbetriebszustand befindet und zu dem zweiten Anschluß dann und nur dann, wenn die Strömungsrichtung sich im um gekehrten Betriebszustand befindet, und um einschließlich von dem zweiten Anschluß zu dem Auslaß dann und nur dann zu leiten kommen, wenn die Strömungsrichtung sich im Vor wärtszustand befindet und um die Flüssigkeit von dem er sten Anschluß zu dem Auslaß dann und nur dann zu leiten, wenn die Strömungsrichtung sich in dem Umkehrrichtungsbe triebsart befindet.

18. Eine modulare Oxidationskammer mit Selbstreinigungs wirkung, wobei folgendes vorgesehen ist:
eine modulare Oxidationskammer, die folgendes aufweist. N-rohrartige Rohrmodule, deren jedes zwei Enden besitzt, wobei N eine ganze Zahl ist;
N-1 Rückführmodule, deren jedes zwei Anschlüsse besitzt zur Aufnahme eines Endes von jedem von zwei der N-rohr förmigen Rohrmodule;
ein erstes Einlaß/Auslaß-Modul mit einem ersten Anschluß zur Aufnahme eines Endes von einem der erwähnten N-rohr artigen Rohrmodule einschließlich eines zweiten Anschlus ses;
ein zweites Einlaß/Auslaß-Modul einschließlich eines ersten Anschlusses, der ein Ende eines der N-rohrartigen Rohrmodule aufnimmt und mit einem zweiten Anschluß; und
ein Strömungsumkehrsystem zur Änderung der Strömungs richtung durch die modulare Oxidationskammer aus einem Vorwärtsbetriebszustand in einen Rückwärts- oder Umkehr betriebszustand und wobei folgendes vorgesehen ist:
ein Einlaß;
ein Auslaß;
ein Anschluß verbunden mit dem zweiten Anschluß des ersten Einlaß/Auslaß-Moduls der modularen Oxidations kammer;
ein zweiter Anschluß verbunden mit dem zweiten Anschluß des zweiten Einlaß/Auslaß-Moduls der modularen Oxida tionskammer; und
Ventilmittel zum Leiten einer Flüssigkeit von dem Einlaß zu dem ersten Anschluß dann und nur dann, wenn die Strö mungsrichtung sich im Vorwärtsbetriebszustand befindet und zu dem zweiten Anschluß dann und nur dann, wenn die Strö mungsrichtung sich in dem Umkehrbetriebszustand befindet, und um zum Leiten einer Flüssigkeit von dem zweiten An schluß zu dem Auslaß dann und nur dann, wenn die Strö mungsrichtung sich in dem Vorwärtsbetriebszustand be findet, und zum Leiten von dem ersten Anschluß zu dem Auslaß dann und nur dann, wenn die Strömungsrichtung sich in dem Umkehrbetriebszustand befindet;
N hin- und herbewegliche Abstreifer jeweils assoziiert mit einem der N-rohrartigen Rohrmodule zum Abstreifen der Innenoberfläche ihres Rohrmoduls und zum Abstreifen der Außenoberfläche eines Lampenumschließungsrohrs, daß sich koaxial innerhalb des Rohrmoduls erstreckt und daß sich über das Ende des Rohrmoduls in und durch ein Rückschluß modul erstreckt, wobei jeder der N hin- und herbewegli chen Abstreifer folgendes aufweist:
eine erste Wischeranordnung einschließlich eines ersten Wischers mit einer Ringform und angeordnet in einer er sten Ebene senkrecht zur Achse des Rohrmoduls;
eine zweite Wischeranordnung einschließlich eines zweiten Wischers mit einer Ringform und angeordnet in einer zwei ten Ebene senkrecht zur Achse des Rohrmoduls; und
elastische Mittel zur Verbindung der ersten Wischeranord nung und der zweiten Wischeranordnung, wobei ein vorher festgesetzter axialer Abstand zwischen der ersten Wi scheranordnung und der zweiten Wischeranordnung bei Nicht-Anwesenheit von angelegten Kräften aufrechterhalten bleibt, wobei aber eine elastische Nachgiebigkeit gegen über angelegten Zug- und Druckkräften vorgesehen ist;
wobei die erste Wischeranordnung dichter als die zweite Wischeranordnung zum Rückführmodul liegt, wenn der hin- und herbewegliche Abstreifer sich innerhalb des Rohrmo duls befindet;
Stoppmittel verbunden mit der ersten Wischeranordnung zu Stoppen des hin- und herbeweglichen Abstreifers, nachdem dieser durch das Rohrmodul und in das Rückführmodul ge laufen ist und zur Positionierung des hin- und herbeweg lichen Abstreifers innerhalb des Rückführmoduls, wobei die Wischeranordnung annähernd am Ende des Rohrmoduls angeordnet ist, wenn keine Flüssigkeit fließt;
wodurch die zweite Wischeranordnung in das Rückführmodul gedrückt wird, was die elastischen Mittel zusammendrückt, wenn eine Flüssigkeit von dem Rohrmodul in das Rückführ modul fließt, wodurch dann, wenn die Flüssigkeit von dem Rückführmodul in das Rohrmodul fließt, die zweite Wi scheranordnung in das Rohrmodul getrieben wird, was die erste Wischeranordnung nachzieht.