FI125485B - Vedenkäsittelyjärjestelmä ja -menetelmä - Google Patents

Vedenkäsittelyjärjestelmä ja -menetelmä Download PDF

Info

Publication number
FI125485B
FI125485B FI20145918A FI20145918A FI125485B FI 125485 B FI125485 B FI 125485B FI 20145918 A FI20145918 A FI 20145918A FI 20145918 A FI20145918 A FI 20145918A FI 125485 B FI125485 B FI 125485B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
reactor
flow
water
water treatment
treatment system
Prior art date
Application number
FI20145918A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20145918A (fi
Inventor
Jouko Salo
Original Assignee
Auramarine Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Auramarine Oy filed Critical Auramarine Oy
Priority to FI20145918A priority Critical patent/FI125485B/fi
Priority to EP15190483.6A priority patent/EP3012229A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI20145918A publication Critical patent/FI20145918A/fi
Publication of FI125485B publication Critical patent/FI125485B/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C02F1/325Irradiation devices or lamp constructions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/006Water distributors either inside a treatment tank or directing the water to several treatment tanks; Water treatment plants incorporating these distributors, with or without chemical or biological tanks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/008Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/322Lamp arrangement
    • C02F2201/3227Units with two or more lamps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/328Having flow diverters (baffles)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00General aspects of water treatment
    • C02F2301/02Fluid flow conditions
    • C02F2301/022Laminar
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15DFLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00Influencing flow of fluids
    • F15D1/14Diverting flow into alternative channels

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Description

VEDENKÄSITTELYJÄRJESTELMÄ JA -MENETELMÄ KEKSINNÖN ALA
Keksinnön kohteena on järjestelmä sekä vastaava menetelmä epäpuhtauksien poistamiseksi vedestä erityisesti käytettäväksi alusten painolastivesien ja vedenpuhdis-tuslaitosten vesien käsittelyn yhteydessä.
KEKSINNÖN TAUSTA
Todennäköisesti lähiaikoina tulee voimaan kansainvälinen sopimus alusten painolastivesien puhdistamisesta vieraslajien leviämisen estämiseksi. Jo nyt useissa laivoissa tällainen järjestelmä on käytössä. Puhdistusmenetelmiä on useita ja yleisin on kaksivaiheinen puhdistus, jossa painolastivedestä ensiksi suodatetaan suuremmat organismit ja kiintoaines ja tämän jälkeen se käsitellään voimakkaalla UV-säteilytyksellä UV-reaktorissa. UV-valo aiheuttaa organismeihin valokemi-allisia muutoksia ja pilkkoo niiden DNA-ketjun sidoksia. Yleensä painolastivesi käsitellään tällä tavoin sekä vettä painolastitankkeihin otettaessa että vettä niistä poistettaessa. Tällä varmistetaan riittävä veden puhtaus.
Laivoja, joissa painolastivesiä käsitellään, on useita eri kokoluokkia pienistä rahtialuksista jättitankke-reihin ja risteilijöihin saakka. Näin käsiteltävät painolastivesimäärät vaihtelevat suuresti aluksesta toiseen. Aluskoosta riippumatta painolastiveden pumppaus suuntaan tai toiseen on tapahduttava nopeasti, jotta tätä toimenpidettä ei erikseen jouduta odottamaan pitkiä aikoja. Ei ole kuitenkaan kannattavaa valmistaa joka laivakoon mukaan optimikokoista vedenkä-sittelylaitteistoa. Tämän vuoksi yleensä vedenkäsitte-lylaitteita valmistetaan vain muutamia eri kokoja ja näitä peruskokoja sitten kytketään rinnan tarvittava määrä laivan koon ja käytettävissä olevien tilojen mukaan halutun käsittelykapasiteetin saavuttamiseksi.
Järjestelmä on toimiva ja edullinen verrattuna siiten, että suunniteltaisiin ja valmistettaisiin laivakohtai-sia, yksilöllisiä järjestelmiä. Rinnankytkentä aiheuttaa kuitenkin omat ongelmansa. Identtisiä laitteita voi olla rinnankytkettyinä vaikka 2-5 kappaletta, jopa enemmänkin. Laivan ahtaisiin tiloihin asennettuna tarvittavat putkistot eivät lisäksi virtausteknisiltä ominaisuuksiltaan ole optimaalisia. Tämän vuoksi käsiteltävien vesien virtausmäärät voivat merkittävästikin vaihdella rinnan kytketyissä eri yksiköissä. Lisäksi epätasaiset ja pyörteiset virtaukset kanavissa aiheuttavat sen, että virtauskenttä UV-reaktorin sisällä ei muodostu tasaiseksi, mikä on kuitenkin edellytys UV-reaktorin hyvälle toiminnalle. Virtauksia on pyritty tasoittamaan erilaisilla kuristimilla, mutta niillä vain lisätään virtausvastusta ja heikennetään laitteistojen käsittelykapasiteettia ja lisätään tehontarvetta .
KEKSINNÖN TARKOITUS
Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut tunnetun tekniikan epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen vedenkäsitte-lyjärjestelmä ja vedenkäsittelymenetelmä, joiden avulla ilman merkittäviä virtausvastusten lisäyksiä vesi-virtaukset saadaan jakaantumaan tasaisesti rinnan kytkettyjen UV-reaktoreiden kesken. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tasoittaa virtauksia UV-reaktorin sisällä ja näin tehostaa UV-säteilyn haluttuja vaikutuksia käsiteltävään veteen.
KEKSINNÖN YHTEENVETO
Keksinnön mukainen vedenkäsittelyjärjestelmä on tarkoitettu epäpuhtauksien poistamiseksi vedestä. Erityi sesti se on kehitetty laivojen painolastivesien puhdistukseen, mutta sitä voidaan menestyksellisesti käyttää myös teollisuuden ja yhdyskuntien vedenpuhdis-tuslaitosten yhteydessä. Järjestelmään kuuluu ainakin kaksi rinnan kytkettyä UV-reaktoria sekä tulokanava ja poistokanava käsiteltävän veden johtamiseksi järjestelmään ja siitä pois. Edelleen siihen kuuluu haara-kanavat tulokanavan veden jakamiseksi ja johtamiseksi UV-reaktoreille sekä kokoojakanavat UV-reaktoreilta tulevan käsitellyn veden johtamiseksi ja yhdistämiseksi yhteiseen poistokanavaan. Keksinnön mukaisesti veden virtaussuunnassa ennen jokaista UV-reaktoria on UV-reaktorikohtainen ja yksilöllinen, toisistaan poikkeava virtauksen tasauslevy. Jokainen tasauslevy on varustettu yksilöllisellä virtausreikäkombinaatiolla, jossa reikien koko, lukumäärä ja paikka on määritetty niin, että tulokanavan vesivirtaus saadaan johdetuksi mahdollisimman tasaisesti UV-reaktoreiden kesken ja että aikaan saadaan tasainen virtauskenttä UV-reaktorin sisällä. Tasauslevyn virtausreikäkombinaa-tioilla pyritään myös siihen, että koko järjestelmän virtausvastus on mahdollisimman pieni eli järjestelmän tehontarve käsiteltyä vesimäärää kohti pysyy mahdollisimman pienenä.
Eräässä keksinnön sovelluksessa riippumatta UV-reaktoreiden määrästä, joita voi siis olla rinnankytkettyinä esimerkiksi 2-6 kpl, jopa enemmänkin, järjestelmässä käytetään edullisesti vain yhtä yhteistä mekaanista suodatinta tulokanavassa suurempien organismien ja kiintoaineksen poistamiseksi vedestä. On tietenkin mahdollista, että jokaisen UV-reaktorin edessä on oma suodatin, mutta se on rakenteeltaan ja käytöltään kalliimpi ratkaisu.
Keksinnön mukaisen tasauslevyn muodostaa veden koko virtauspoikkileikkaukselle ulottuva olennaisesti tasa paksu levy. Levyn muoto voi vaihdella virtauskanavan virtauspoikkileikkauksen mukaan, mutta yleensä käytetään pyöreitä putkia, jolloin myös tasauslevy on pyöreä levy.
Tasauslevyn tarkka paikka voi vaihdella eri rakenteissa, mutta olennaista on, että se on sopivasti ennen UV-reaktorin käsittelykammiota niin, että sen muutokset virtaukseen vaikuttavat käsittelykammion alueella. Täten tasauslevy voi olla haarakanavassa, haarakanavan ja UV-reaktorin liitoskohdassa tai liitoskohdan jälkeen ennen UV-reaktorin käsittelykammiota.
Edullisesti tasauslevyyn kuuluu suuri joukko, esimerkiksi 20-200, edullisesti 40-150 kpl, samankokoisia reikiä. Reiän muoto on sopivimmin tasasivuinen kuusi-kulmio, jolloin reiät voivat olla mahdollisimman lähellä toisiaan niin, että niiden välissä on vain kapeat tasalevyiset kannakset. Kuitenkin on myös mahdollista joissain sovelluksissa muun muotoiset, esimerkiksi pyöreät reiät.
Silloin kun virtauskanavassa on pienimmät virtaukset eli suurin virtausvastus, ei tasauslevyn ole syytä rajoittaa virtauksia, vaan ainoastaan tasata virtaus-kenttä UV-reaktorin sisälle. Tällöin edullisesti tasauslevyn koko pinta on täynnä kuusikulmion muotoisia reikiä niin, että niiden välissä on kapeat tasalevyiset kannakset. Rakenne on yksinkertainen, luja ja virtauksia tehokkaasti ohjaava ilman merkittävää virtausvastuksen lisäystä. Toisin sanoen rinnankytkennässä aina yhden UV-reaktorin edessä olevalla tasauslevyllä vain tasataan reaktorin sisäisiä virtauksia virtaus-määriä rajoittamatta ja muilla tasauslevyillä myös rajoitetaan virtauksia.
Kun edellä mainitussa virtauskanavassa ei virtauksia rajoitettu, on muissa kanavissa syytä virtauksia tasoittaa, jolloin käytettävissä tasauslevyissä on joukko yksittäisiä reikiä ja/tai erikokoisista ryhmistä muodostuvia reikiä, jotka yhdessä peittävät tasausle-vystä osan, esimerkiksi levykohtaisesti 10-80% sen pinta-alasta.
Reikien paikka määräytyy laskennallisesti, kokeellisesti tai kokemusperäisesti ja ne edullisesti ovat epäsymmetrisesti tasauslevyn keskipisteen suhteen tai tasauslevyn keskipisteen kautta kulkevan halkaisijan suhteen.
Reikien määrä eri tasauslevyissä on valittu siten, että jokaisen UV-reaktorin läpi kulkee olennaisesti yhtä suuri virtaus. Rinnan sijoitetuissa UV-reaktoreissa, on niitä sitten kaksi tai useampia, on aina erilaiset virtaustiet ja virtausvastukset niin, että rinnan olevien UV-reaktoreiden tasauslevyt ovat aina keskenään erilaiset. Näin levyissä olevien reikien määrä ja/tai reikien koko vaihtelee tasauslevystä toiseen niin, että UV-reaktoreiden kokonaisvirtausvastukset saadaan yhtä suuriksi. Toisin sanoen niiden kautta kulkevat vesivirtaukset saadaan yhtä suuriksi.
Reikien paikoilla tasauslevyssä on myös olennainen merkitys, koska reikien paikat jokaisessa tasauslevyssä on valittu yksilöllisesti siten, että UV-reaktorin sisälle muodostuu mahdollisimman tasainen virtauskent-tä. Näin reikien koolla, paikalla ja määrällä yksilöllisesti eri tasauslevyissä jokaisen UV-reaktorin kautta saadaan virtaamaan yhtä suuret ja yhtä tasaiset virtaukset, jolloin virtausten käsittely UV-kammioissa tulee yhdenmukaiseksi ja käsitelty vesi yhtä puhtaaksi .
Keksinnön mukainen vedenkäsittelymenetelmä on tarkoitettu käsittelytehokkuuden parantamiseen kahdessa tai useammassa rinnan kytketyssä UV-reaktorissa. Keksinnön mukaisesti veden virtaussuunnassa ennen jokaista UV-reaktoria järjestetään yksilöllinen ja UV-reaktorikohtainen virtauksen tasauslevy. Näillä virtaukseen nähden poikittaisilla ja reiällisillä tasausle-vyillä virtausmäärät (kg/s) tasataan olennaisesti yhtä suuriksi jokaisen UV-reaktorin kautta. Edelleen keksinnön mukaisesti tasauslevyllä jokaisen UV-reaktorin sisällä tapahtuvia virtauksia ohjataan tasaisen vir-tauskentän aikaan saamiseksi UV-reaktorin sisällä.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä virtausmäärät eri UV-reaktoreiden välillä tasataan säätämällä tasauslevy j en virtausaukkojen määrää ja/tai niiden kokonais-virtauspoikkileikkauksen suuruutta. Edullisesti kaikissa tasauslevyissä käytetään samankokoisia reikiä, jolloin reikien määrää säätämällä eri virtaukset tasoitetaan yhtä suuriksi.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä virtauskentän tasaisuus yksittäisen UV-reaktorin sisällä säädetään sijoittamalla ja säätämällä tasauslevyn virtausaukkojen paikkaa tasauslevyssä. Tällöin aukot voivat olla levyssä symmetrisesti tai epäsymmetrisesti joko yksittäin tai sopivina ryhminä, mutta niin sijoitettuna että UV-reaktorin kammiossa vallitsee sen koko alueella tasainen virtauskenttä.
KEKSINNÖLLÄ SAAVUTETTAVAT EDUT
Keksinnön mukaisella järjestelmällä ja menetelmällä on merkittäviä etuja tunnettuun tekniikkaan verrattuna. Keksintö mahdollistaa vedenpuhdistusjärjestelmien taloudellisen rakentamisen, koska UV-reaktoreita ei jouduta erikseen mitoittamaan ja rakentamaan jokaiseen käyttökohteeseen ja käyttökokoon. Keksinnön avulla riittää vain muutama vakio UV-reaktorikoko, joita voidaan asentaa rinnan aina tarpeellinen määrä halutun käsittelykapasiteetin saavuttamiseksi. Keksinnössä rinnankytkettyihin UV-reaktoreihin saadaan oikein mitoitettujen tasauslevyjen ansiosta aina lähes identtiset olosuhteet eli yhtä suuret virtaukset ja yhtä tasaiset virtauskentät reaktoreiden sisälle. Näin jokainen rinnan oleva reaktori käsittelee läpi virtaavan veden samalla tehokkuudella.
Edelleen keksinnön mukaisessa järjestelmässä on huomattu, että tasauslevyjen käytöstä ja niiden virtauksia ohjaavista ominaisuuksista huolimatta painehäviöt eli koko rinnan kytketyn järjestelmän virtausvastukset eivät nouse, vaan jopa joissain sovelluksissa laskevat verrattuna siihen sovellukseen, jossa tasauslevyjä ei käytetä lainkaan.
LYHYT PIIRUSTUSTEN KUVAUS
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää kaaviokuvaa keksinnön mukaisesta kahden UV-reaktorin rinnankytkennästä, kuva 2 esittää kaaviokuvaa keksinnön mukaisesta kolmen UV-reaktorin rinnankytkennästä, kuva 3 esittää kaaviokuvaa keksinnön mukaisesta neljän UV-reaktorin rinnankytkennästä, kuva 4 esittää kuvan 1 rinnankytkennässä käytettäviä tasauslevyj ä, kuva 5 esittää kuvan 2 rinnankytkennässä käytettäviä tasauslevyjä ja kuva 6 esittää kuvan 3 rinnankytkennässä käytettäviä tasauslevyj ä.
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS
Kuvissa 1-3 on esitetty kahden, kolmen ja neljän samanlaisen UV-reaktorin 1 rinnankytkentä samanlaisessa tilanteessa, jossa UV-reaktorit 1 on sijoitettu poikittain yhdensuuntaisten tulokanavan 2 ja poistokanavan 3 väliin rinnan. Tulokanavassa 2 on aluksi yhteinen suodatin 6, joka ei siis keksinnöllisen idean ja toiminnan kannalta ole välttämätön, mutta jolla vir-taavasta vedestä edullisesti suodatetaan suuremmat epäpuhtaudet, kuten kalat, äyriäiset, planktonit ja roskat. Tämän jälkeen tulokanava jakautuu niin moneksi haarakanavaksi 4 kuin on kytkettäviä UV-reaktoreita 1. Ennen jokaista UV-reaktoria haarakanavassa tai haara-kanavan ja UV-reaktorin välissä on keksinnön mukainen yksilöllinen tasauslevy 7-15. Tasauslevyn jälkeen virtaus jatkuu UV-reaktoriin eli sen käsittelykammioon, josta virtaustie jatkuu kokoojakanavien 5 kautta yhteiseen poistokanavaan 3.
Kuvien 1-3 mukaisissa tilanteissa vesi virtaa helpoiten tulokanavaa 2 pitkin suoraan niin pitkälle kuin pääsee. Täten ilman muuta ohjausta suurin virtaus tapahtuu aina viimeisestä eli kuvissa oikeanpuoleisesta UV-reaktorista. Täten virtauksen suunnassa ensimmäiseen UV-reaktoriin tulee ilman ohjauksia aina pienin virtaus. Tämän vuoksi ensimmäisen reaktorin eli vasemman puoleisen reaktorin virtausta ei tarvitse rajoittaa eli kuristaa, vaan riittää, kun sitä tasauslevyllä 7,9,12 tasoitetaan tasaisen virtauskentän muodostamiseksi kyseiseen UV-reaktoriin. Täten ilman tasauslevy-jä pienimmän virtauksen omaavan UV-reaktorin tasauslevy 7,9,12 on koko alueeltaan rei'itetty eli se on tasainen ja yhtenäinen hunajakennorakenne koostuen yhtä suurista tasasivuisen kuusikulmion muotoisista rei'istä.
Tasasivuisten kuusikulmion muotoisten reikien määrä tasauslevyissä 8,10,11,13,14,15 vähenee sen mukaan kun virtaus ilman tasausta suurenisi UV-reaktoreissa 1. Näin rinnan olevista UV-reaktoreista viimeisen tasaus-levyssä 8,11,15 on vähiten reikiä eli se eniten rajoittaa virtauksia. Tällä tavoin jokaisen rinnan kytketyn tasauslevyn läpi virtaa olennaisesti yhtä suuri vesivirtaus vastaavaan UV-reaktoriin.
Näin tasauslevyjen reikien lukumäärällä, kun kaikki reiät ovat yhtä suuria, tai tarkemmin sanottuna käytettävien reikien yhteenlasketulla poikkileikkauspinta-alalla eri tasauslevyissä säädetään virtaukset eri UV-reaktoreissa olennaisesti yhtä suuriksi. Reikien paikalla tasauslevyssä säädetään sitten virtaus UV-reaktorin käsittelykammiossa mahdollisimman tasaiseksi. Virtauksen epätasaisuus johtuu tulokanavan 2 ja haarakanavien 4 rakenteista ja muodoista niin, että reikien paikat ja myös lukumäärät voidaan parhaiten määrätä laskennallisesti tai kokeellisesti erikseen eri rakennekombinaatioille.
Jokainen uusi keksinnön mukainen järjestelmä ei vaadi uusia tasauslevylaskelmia, vaan voidaan määritellä esimerkiksi tietylle UV-reaktorikoolle kahden, kolmen, neljän ja viiden reaktorin rinnankytkennöille tasaus-levyt erikseen kuvien 1-3 mukaisille kytkennöille että kytkennöille, joissa virtaus palautuu lähtösuuntaansa. Näitä voidaan sitten käyttää kaikissa samantyyppisissä kytkennöissä riittävän tasauksen toteuttamiseksi virtauksiin .
Keksinnön mukaisen tasauslevyn tehoa kuvaa hyvin seu-raavat prosenttiluvut, jotka esittävät virtausmääriä kuvien 1-3 kytkennöissä ilman tasauslevyjä ja niiden kanssa.
Kuvassa 1 virtaukset jakautuivat 63,9% ja 36,1% ilman tasauslevyjä ja niiden asentamisen jälkeen 49,8% ja 50,2%.
Kuvassa 2 virtaukset jakautuivat 59,1%, 30,5% ja 10,3% ilman tasauslevyjä ja niiden asentamisen jälkeen 33,7%, 33,2% ja 33,1%.
Kuvassa 3 virtaukset jakautuivat 57,5%, 29,4%, 9,2% ja 3,9% ilman tasauslevyjä ja niiden asentamisen jälkeen 25,2%, 24,7%, 25,1% ja 24,9%.
Lisäksi on huomatta, että kaikissa kolmessa edellä kuvatussa tapauksessa virtausmäärät pysyivät alle 1 %:n tarkkuudella muuttumattomina. Toisin sanoen keksinnön mukaisilla tasauslevyillä koko järjestelmän virtausvastukset eivät kasva.
Edelleen keksinnöllä saavutettavia etuja voidaan havainnollistaa tutkimalla virtauksen tasaisuutta samoissa kohdissa kuvien 1-3 järjestelmiä ilman tasaus-levyjä ja tasauslevyjen kanssa. Virtauksen tasaisuutta kuvataan tasaisuusindeksillä γ, joka vaihtelee välillä 0-1 siten, että 1 vastaa täysin tasaista virtausta, γ lasketaan kaavasta
Figure FI125485BD00111
missä A± = pinta-alkion i ala vi = nopeus pinta-alkiossa i A = kokonaispinta-ala v = keskinopeus koko pinnalla.
Seuraavassa taulukossa on esitetty kuvien 1-3 UV-reaktoreiden edessä olevien virtausten tasaisuusindek-sit ilman kuvien 4-6 tasauslevyjä ja niiden kanssa. Luvuista nähdään, että virtauksen keskimääräinen ta saisuus kasvaa merkittävästi ja tällä on taas selvä vaikutus UV-reaktoreiden tasalaatuiseen toimintaan. Samoin rinnan olevien reaktoreiden tasaisuuserot ovat kaventuneet, jolloin reaktorit toimivat tarkemmin samalla tavoin.
Figure FI125485BD00121
Yleisin tilanne on kuvien 1-3 mukainen, joissa tulo-kanavan 2 virtaus on samansuuntainen UV-reaktoreiden 1 toisella puolella olevan poistokanavan 3 virtauksen kanssa. On myös mahdollista, että poistokanava 3 avautuu samaan suuntaan mistä tulokanava 1 tulee tai aina käytettävissä olevan tilan mukaan poistokanava voi avautua mihin suuntaan tahansa. Keksinnön mukainen rakenne ei siis rajoita käytettävien tulokanavien ja haarakanavien rakenteita ja muotoja, mutta kovin erilaisissa kanavajärjestelmissä optimaaliseen tulokseen päästään laskemalla tasauslevyjen reikäkombinaatiot erikseen.
Edellä keksintöä on selostettu esimerkinomaisesti oheisten piirustusten avulla mitenkään rajoittamatta keksintöä vain esitettyihin rakenteisiin. Keksinnön eri sovellukset ovat mahdollisia patenttivaatimusten määräämissä rajoissa.

Claims (15)

1. Vedenkäsittelyjärjestelmä epäpuhtauksien poistamiseksi vedestä, johon järjestelmään kuuluu ainakin kaksi rinnan kytkettyä UV-reaktoria (1), tulokanava (2) ja poistokanava (3) käsiteltävän veden johtamiseksi järjestelmään ja siitä pois, haarakanavat (4) tulo-kanavan veden jakamiseksi ja johtamiseksi UV-reaktoreille sekä kokoojakanavat (5) UV-reaktoreilta tulevan veden johtamiseksi ja yhdistämiseksi poisto-kanavaan, tunnettu siitä, että veden virtaussuun-nassa ennen jokaista UV-reaktoria (1) on UV-reaktorikohtainen virtauksen tasauslevy (7-15), joka on varustettu yksilöllisellä virtausreikäkombinaatiol-la tulokanavan vesivirtauksen johtamiseksi tasaisesti UV-reaktoreiden kesken sekä tasaisen virtauskentän aikaan saamiseksi UV-reaktorin sisällä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vedenkäsittelyjär-jestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu 3-6 rinnan kytkettyä UV-reaktoria (1).
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vedenkäsittelyj ärj estelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu suodatin (6), joka on järjestetty tulokanavaan (2) suurempien epäpuhtauksien poistamiseksi vedestä,
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen vedenkäsittelyj ärj estelmä, tunnettu siitä, että tasausle-vyn (7-15) muodostaa veden koko virtauspoikkileikkauk-selle ulottuva olennaisesti tasapaksu levy.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen vedenkäsittelyj ärj estelmä, tunnettu siitä, että tasauslevy (7-15) on haarakanavassa, haarakanavan ja UV- reaktorin liitoskohdassa tai liitoskohdan jälkeen ennen UV-reaktorin käsittelykammiota.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen vedenkä-sittelyj är j estelmä, tunnettu siitä, että tasausle-vyyn (7-15) kuuluu joukko, esimerkiksi 20-200, edullisesti 40-150 kpl, samankokoisia reikiä.
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen vedenkä-sittelyj ärj estelmä, tunnettu siitä, että reikä on muodoltaan tasasivuinen kuusikulmio.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen vedenkäsittelyjär-jestelmä, tunnettu siitä, että tasauslevyn (7-15) koko pinta on täynnä kuusikulmion muotoisia reikiä niin, että niiden välissä on kapeat tasalevyiset kannakset .
9. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen vedenkäsittelyj ärj estelmä, tunnettu siitä, että tasauslevyssä (7-15) on joukko yksittäisiä reikiä ja/tai erikokoisista ryhmistä muodostuvia reikiä, jotka yhdessä peittävät tasauslevystä 10-80% sen pinta-alasta.
10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 tai 9 mukainen vedenkäsittelyj ärj estelmä, tunnettu siitä, että reiät ovat epäsymmetrisesti tasauslevyn keskipisteen suhteen tai tasauslevyn keskipisteen kautta kulkevan halkaisijan suhteen.
11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukainen vedenkäsittelyj ärj estelmä, tunnettu siitä, että reikien määrä eri tasauslevyissä on valittu siten, että jokaisen UV-reaktorin läpi kulkee olennaisesti yhtä suuri virtaus.
12. Jonkin patenttivaatimuksista 1-11 mukainen veden-käsittelyj är j estelmä, tunnettu siitä, että reikien paikka tasauslevyssä on valittu siten, että UV-reaktorin sisälle muodostuu mahdollisimman tasainen virtauskenttä.
13. Vedenkäsittelymenetelmä käsittelytehokkuuden parantamiseksi kahdessa tai useammassa rinnan kytketyssä UV-reaktorissa (1), tunnettu siitä, että veden virtaussuunnassa ennen jokaista UV-reaktoria (1) järjestetään yksilöllinen ja UV-reaktorikohtainen virtauksen tasauslevy (7-15), joilla virtausmäärät tasataan olennaisesti yhtä suuriksi jokaisen UV-reaktorin kautta ja joilla jokaisen UV-reaktorin sisällä virtauksia ohjataan tasaisen virtauskentän aikaan saamiseksi UV-reaktorin sisällä.
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen vedenkäsittelymenetelmä, tunnettu siitä, että virtausmäärät tasataan säätämällä tasauslevyjen virtausaukkojen määrää ja/tai niiden kokonaisvirtauspoikkileikkauksen suuruutta .
15. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen vedenkäsittelymenetelmä, tunnettu siitä, että virtauskentän tasaisuutta säädetään säätämällä tasauslevyn vir-tausaukkojen paikkaa tasauslevyssä.
FI20145918A 2014-10-20 2014-10-20 Vedenkäsittelyjärjestelmä ja -menetelmä FI125485B (fi)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145918A FI125485B (fi) 2014-10-20 2014-10-20 Vedenkäsittelyjärjestelmä ja -menetelmä
EP15190483.6A EP3012229A1 (en) 2014-10-20 2015-10-20 Water feed device for uv parallel reactors

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145918A FI125485B (fi) 2014-10-20 2014-10-20 Vedenkäsittelyjärjestelmä ja -menetelmä
FI20145918 2014-10-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20145918A FI20145918A (fi) 2015-10-30
FI125485B true FI125485B (fi) 2015-10-30

Family

ID=54337176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20145918A FI125485B (fi) 2014-10-20 2014-10-20 Vedenkäsittelyjärjestelmä ja -menetelmä

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3012229A1 (fi)
FI (1) FI125485B (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019120589A1 (de) * 2019-07-30 2021-02-04 Aixtron Se Gasverteiler für einen CVD-Reaktor
CN113311880B (zh) * 2021-05-17 2023-09-12 天津大学 基于帕斯卡原理的大型造流水池流场均匀度自动调节装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5255716A (en) * 1988-12-13 1993-10-26 Total Compagnie Francaise Des Petroles Pipe rectifier for stabilizing fluid flow
US6803587B2 (en) * 2001-01-11 2004-10-12 Waterhealth International, Inc. UV water disinfector
DE10361003B3 (de) * 2003-12-23 2005-07-28 Hte Ag The High Throughput Experimentation Company Vorrichtung und Verfahren zur Druck- und Flusskontrolle in Parallelreaktoren
US20090321365A1 (en) * 2006-09-26 2009-12-31 Emil Eriksson System of water treatment
US8591730B2 (en) * 2009-07-30 2013-11-26 Siemens Pte. Ltd. Baffle plates for an ultraviolet reactor

Also Published As

Publication number Publication date
EP3012229A1 (en) 2016-04-27
FI20145918A (fi) 2015-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3552554A (en) Flow stabilizing through laminar separation apparatus
FI125485B (fi) Vedenkäsittelyjärjestelmä ja -menetelmä
Yoon et al. Optimization model of submerged hollow fiber membrane modules
US20180085686A1 (en) Method for maximizing uniform effluent flow through a waste water treatment system
US20100243585A1 (en) Plate settler with angular support members
KR20120053025A (ko) 배플 판들을 포함하는 자외선 반응기
US10124295B2 (en) Seawater desalination system and energy recovery apparatus
US20160002071A1 (en) Method of operating reverse osmosis membrane apparatus
RU2017124226A (ru) Охлаждающее устройство для охлаждения текучей среды посредством поверхностной воды
DK1691914T3 (da) Membranfilteranlæg med filtermoduler, som kan gennemströmmes parallelt
JP5938738B2 (ja) 沈降分離装置および原水の処理方法
US20160030887A1 (en) Seawater desalination system and energy recovery apparatus
CN103304006B (zh) 海水淡化系统及能量回收装置
US9744482B2 (en) Screen decanter for screening solids from waste water
JP6010466B2 (ja) 海水淡水化システムおよびエネルギー回収装置
MX2019007752A (es) Bandeja de contacto que tiene piquetes de barreras de flujo liquido y metodo relacionado con la misma.
KR20150063236A (ko) 필터장치
CN103372336A (zh) 一种两级进水堰板
US20120055869A1 (en) Water treatment reactor screening system and method
US9643106B2 (en) Screen decanter for removing solids from wastewater
CN105050695A (zh) 海水淡化系统以及能量回收装置
KR101297639B1 (ko) 공기 및 물 배출구를 구비한 생물여과용 산기시스템 및 제어방법
CA2958355A1 (en) Apparatus and method for increasing uniform effluent flow through a waste water treatment system
JP6099086B2 (ja) 濁水の連続処理運用方法
JP6036369B2 (ja) バラスト水処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 125485

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B