JPH05212378A - 混合流板を付設した紫外線照射装置 - Google Patents
混合流板を付設した紫外線照射装置Info
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- JPH05212378A JPH05212378A JP4047778A JP4777892A JPH05212378A JP H05212378 A JPH05212378 A JP H05212378A JP 4047778 A JP4047778 A JP 4047778A JP 4777892 A JP4777892 A JP 4777892A JP H05212378 A JPH05212378 A JP H05212378A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
- C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
- C02F2201/322—Lamp arrangement
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 紫外線ランプを使用し液体中のバクテリア、
有機物、溶存酸素を除去するための経済的で効率の良い
紫外線照射装置をうる。 【構成】 液体を浄化処理する紫外線照射装置におい
て、該装置が円形及び角形断面を持ち、内部に多数の紫
外線ランプ2を収納しており、装置の両端には液体の入
口8と出口9を有し、かつ装置の内部には液体が紫外線
ランプ2と直角方向に流れるように混合流板4を適切な
ピッチで複数枚設ける。
有機物、溶存酸素を除去するための経済的で効率の良い
紫外線照射装置をうる。 【構成】 液体を浄化処理する紫外線照射装置におい
て、該装置が円形及び角形断面を持ち、内部に多数の紫
外線ランプ2を収納しており、装置の両端には液体の入
口8と出口9を有し、かつ装置の内部には液体が紫外線
ランプ2と直角方向に流れるように混合流板4を適切な
ピッチで複数枚設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は紫外線照射装置(以下U
Vリアクターという)に係り、特に紫外線ランプ(以下
UVランプという)を使用し液体中のバクテリア、有機
物、溶存酸素を除去するための混合流板を付設した紫外
線照射装置に関するものである。
Vリアクターという)に係り、特に紫外線ランプ(以下
UVランプという)を使用し液体中のバクテリア、有機
物、溶存酸素を除去するための混合流板を付設した紫外
線照射装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置、薬品又は食料品製造
等の分野で、液体の浄化処理に用いられるUVリアクタ
ーとしては、UVリアクター内に単に紫外線ランプが収
納されたタイプ又はUVリアクターにバッフルプレート
を設け旋回流を与え紫外線ランプにあたる確率を多くし
ようとするタイプが知られている。
等の分野で、液体の浄化処理に用いられるUVリアクタ
ーとしては、UVリアクター内に単に紫外線ランプが収
納されたタイプ又はUVリアクターにバッフルプレート
を設け旋回流を与え紫外線ランプにあたる確率を多くし
ようとするタイプが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】UVリアクター内のU
Vランプは高価であり、特に処理水量が多くなっても、
装置コストに占める割合が高くコストダウンにつながら
ない。従来の単にUVリアクター内にUVランプを収納
する方式及びバッフルプレート及び整流板を使用して効
率アップを計る方式では、照射効率が向上せず不経済で
あった。本発明はUVリアクター内の水の挙動とUVラ
ンプとの関係を解析し実験することにより経済的かつ効
率の良いUVリアクターを提供することを課題とするも
のである。
Vランプは高価であり、特に処理水量が多くなっても、
装置コストに占める割合が高くコストダウンにつながら
ない。従来の単にUVリアクター内にUVランプを収納
する方式及びバッフルプレート及び整流板を使用して効
率アップを計る方式では、照射効率が向上せず不経済で
あった。本発明はUVリアクター内の水の挙動とUVラ
ンプとの関係を解析し実験することにより経済的かつ効
率の良いUVリアクターを提供することを課題とするも
のである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、液体を浄化処理する紫外線照射装置に
おいて、該装置が円形及び角形断面を持ち、内部に多数
の紫外線ランプを収納しており、装置の両端には液体の
入口と出口を有し、かつ装置の内部には液体が紫外線ラ
ンプと直角方向に流れるように混合流板を適切なピッチ
で複数枚設けたことを特徴とする紫外線照射装置とした
ものである。
に、本発明では、液体を浄化処理する紫外線照射装置に
おいて、該装置が円形及び角形断面を持ち、内部に多数
の紫外線ランプを収納しており、装置の両端には液体の
入口と出口を有し、かつ装置の内部には液体が紫外線ラ
ンプと直角方向に流れるように混合流板を適切なピッチ
で複数枚設けたことを特徴とする紫外線照射装置とした
ものである。
【0005】上記紫外線照射装置において、装置断面は
流速分布が均一となるように円形よりも角形とするのが
よい。また混合流板は、不純物濃度の高い入口側では混
合流板の取付ピッチを大きくし、不純物濃度の低い出口
側でのピッチを小さくするのがよい。そして、前記混合
流板の形状は、丸型容器の場合は丸形、角形容器の場合
は角形であり、容器内壁及び紫外線ランプとのクリアラ
ンスは、できるだけ小さくし、かつ各混合流板の流路断
面積は圧力損失の許す限り小さくし、混合流板間での液
体を完全混合流に近い状態にするのがよい。例えば混合
流板の流路断面積は角形で4〜10%程度とするのがよ
い。また、前記装置の断面積は、設置する紫外線ランプ
の数と取付けピッチで決まり、装置の長さは液体が紫外
線ランプで照射される時間で決めることができる。
流速分布が均一となるように円形よりも角形とするのが
よい。また混合流板は、不純物濃度の高い入口側では混
合流板の取付ピッチを大きくし、不純物濃度の低い出口
側でのピッチを小さくするのがよい。そして、前記混合
流板の形状は、丸型容器の場合は丸形、角形容器の場合
は角形であり、容器内壁及び紫外線ランプとのクリアラ
ンスは、できるだけ小さくし、かつ各混合流板の流路断
面積は圧力損失の許す限り小さくし、混合流板間での液
体を完全混合流に近い状態にするのがよい。例えば混合
流板の流路断面積は角形で4〜10%程度とするのがよ
い。また、前記装置の断面積は、設置する紫外線ランプ
の数と取付けピッチで決まり、装置の長さは液体が紫外
線ランプで照射される時間で決めることができる。
【0006】
【作用】紫外線ランプから放射されるスペクトルの内、
殺菌に使用される254nmは、水透過性が良く問題と
ならないが、有機成分(TOC)の分解及び溶存酸素の
除去に有効な185nmスペクトルは、図3に示す如く
水透過性が悪い。図3において、Io はUVランプが持
つエネルギーで、Iはある水深を透過した後のエネルギ
ーであり、I/Io がエネルギーの透過率を示し、水中
の溶存酸素量(DO)をパラメータとしている。図から
水厚5mmでは、水中の溶存酸素量(DO)100pp
bで185nm紫外線は22%しか透過しないことが解
かる。図3は静的特性であるが、実際にUVリアクター
にUVランプを設置し水を流した動的特性を把握するこ
とは、リアクターを設計する上で重要である。
殺菌に使用される254nmは、水透過性が良く問題と
ならないが、有機成分(TOC)の分解及び溶存酸素の
除去に有効な185nmスペクトルは、図3に示す如く
水透過性が悪い。図3において、Io はUVランプが持
つエネルギーで、Iはある水深を透過した後のエネルギ
ーであり、I/Io がエネルギーの透過率を示し、水中
の溶存酸素量(DO)をパラメータとしている。図から
水厚5mmでは、水中の溶存酸素量(DO)100pp
bで185nm紫外線は22%しか透過しないことが解
かる。図3は静的特性であるが、実際にUVリアクター
にUVランプを設置し水を流した動的特性を把握するこ
とは、リアクターを設計する上で重要である。
【0007】70W×1100LのUVランプを使用
し、リアクター内滞留時間すなわち流体がUVランプに
照射されている時間と、溶存酸素の除去量をUVランプ
保護管外周の水深tと入口DO濃度をパラメータとし、
図4に示す装置にて実験した。その結果を図5に示す。
図5から水深5mmで滞留時間が30秒もあれば入口D
O濃度が300ppbでも約80%は除去可能であるこ
とが解かる。更に確率の式からUVリアクター内DO分
子数の変化とバッフル(混合流板)段数との関係を求め
た。計算結果を図6に示す。これから不純物(ここでは
DO分子数)の多い初段にバッフル効果があり、ある濃
度以下ではバッフル効果が薄いことが解かる。
し、リアクター内滞留時間すなわち流体がUVランプに
照射されている時間と、溶存酸素の除去量をUVランプ
保護管外周の水深tと入口DO濃度をパラメータとし、
図4に示す装置にて実験した。その結果を図5に示す。
図5から水深5mmで滞留時間が30秒もあれば入口D
O濃度が300ppbでも約80%は除去可能であるこ
とが解かる。更に確率の式からUVリアクター内DO分
子数の変化とバッフル(混合流板)段数との関係を求め
た。計算結果を図6に示す。これから不純物(ここでは
DO分子数)の多い初段にバッフル効果があり、ある濃
度以下ではバッフル効果が薄いことが解かる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図面を用いて具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例1 図1は、本発明の紫外線照射装置を示すもので、角型外
筒1内に複数枚の混合流板4を入口8側では取付ピッチ
を長く、出口9側では取付ピッチを短くタイロッド5で
ピッチを設定したものである。上蓋には、タイロッド5
及び上蓋7とでシールされた保護管3が付いており、初
め混合流板4を取付けた状態で角型外筒1内に挿入する
ことができる。なお、2は紫外線ランプ、6は振れ止め
板である。図中矢印は、水の流れをモデル化したもので
ある。(中段は省略した)図2は、図1のA−A断面で
ある。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例1 図1は、本発明の紫外線照射装置を示すもので、角型外
筒1内に複数枚の混合流板4を入口8側では取付ピッチ
を長く、出口9側では取付ピッチを短くタイロッド5で
ピッチを設定したものである。上蓋には、タイロッド5
及び上蓋7とでシールされた保護管3が付いており、初
め混合流板4を取付けた状態で角型外筒1内に挿入する
ことができる。なお、2は紫外線ランプ、6は振れ止め
板である。図中矢印は、水の流れをモデル化したもので
ある。(中段は省略した)図2は、図1のA−A断面で
ある。
【0009】次に、上記図1の角型リアクターと、丸型
リアクターを用いて、エチルアルコールを例にとり、分
解性能を比較した。使用したリアクターの形状、大き
さ、処理条件を表1に示す。
リアクターを用いて、エチルアルコールを例にとり、分
解性能を比較した。使用したリアクターの形状、大き
さ、処理条件を表1に示す。
【0010】
【表1】
【0011】その結果を図7に示す。図7において、横
軸はエチルアルコールのリアクター入口濃度であり、縦
軸はリアクター出口のTOC濃度である。そして、丸型
リアクターは−O−で表し、角型リアクターは−□−で
表している。図7からわかるように、角型リアクターは
紫外線ランプの入力が丸型リアクターより少ないにもか
かわらず効率がよい。
軸はエチルアルコールのリアクター入口濃度であり、縦
軸はリアクター出口のTOC濃度である。そして、丸型
リアクターは−O−で表し、角型リアクターは−□−で
表している。図7からわかるように、角型リアクターは
紫外線ランプの入力が丸型リアクターより少ないにもか
かわらず効率がよい。
【0012】
【発明の効果】UVリアクター内の内装品、特に混合流
板を異なるピッチで取付けることにより紫外線ランプと
の接触時間及び衝突確率を高め不純物除去に大きく貢献
し高価な紫外線ランプ及び石英ガラス保護管の本数を減
少することができる。
板を異なるピッチで取付けることにより紫外線ランプと
の接触時間及び衝突確率を高め不純物除去に大きく貢献
し高価な紫外線ランプ及び石英ガラス保護管の本数を減
少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の紫外線照射装置の横断面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】水及び酸素の185nmスペクトルの透過性を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図4】DO除去率を調べるための実験装置である。
【図5】図4を用いて実験したDO除去率を示すグラフ
である。
である。
【図6】バッフル段数とDO分子数の変化を示すグラフ
である。
である。
【図7】丸型と角型の性能を比較したグラフである。
1…外筒、2…紫外線ランプ、3…保護管(石英ガラ
ス)、4…混合流板、5…タイロッド、6…振れ止め
板、7…上蓋、8…水入口、9…水出口
ス)、4…混合流板、5…タイロッド、6…振れ止め
板、7…上蓋、8…水入口、9…水出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 幸雄 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 真下 紀義 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝総合研究所内
Claims (3)
- 【請求項1】 液体を浄化処理する紫外線照射装置にお
いて、該装置が円形及び角形断面を持ち、内部に多数の
紫外線ランプを収納しており、装置の両端には液体の入
口と出口を有し、かつ装置の内部には液体が紫外線ラン
プと直角方向に流れるように混合流板を適切なピッチで
複数枚設けたことを特徴とする紫外線照射装置。 - 【請求項2】 前記混合流板は、取付けピッチが液体の
入口側では大きく出口側では小さくなるように設けたこ
とを特徴とする請求項1記載の紫外線照射装置。 - 【請求項3】 混合流板の形状は、丸型容器の場合は丸
形、角形容器の場合は角形であり、容器内壁及び紫外線
ランプとのクリアランスは、できるだけ小さくし、かつ
各混合流板の流路断面積は圧力損失の許す限り小さく
し、混合流板間での液体を完全混合流に近い状態にする
ことを特徴とする請求項1又は2記載の紫外線照射装
置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4047778A JP2696636B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 混合流板を付設した紫外線照射装置 |
US08/011,904 US5352359A (en) | 1992-02-05 | 1993-02-01 | Ultraviolet reactor with mixing baffle plates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4047778A JP2696636B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 混合流板を付設した紫外線照射装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05212378A true JPH05212378A (ja) | 1993-08-24 |
JP2696636B2 JP2696636B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=12784835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4047778A Expired - Lifetime JP2696636B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 混合流板を付設した紫外線照射装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5352359A (ja) |
JP (1) | JP2696636B2 (ja) |
Families Citing this family (51)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CA2132930A1 (en) * | 1993-12-03 | 1995-06-04 | Louis Szabo | Uv water sterilizer with turbulence generator |
US5545335A (en) * | 1994-09-26 | 1996-08-13 | Adrian P. Sween | Water purifier |
DE19517039C2 (de) * | 1994-10-25 | 2002-07-18 | Guenther O Schenck | Vorrichtung zur oxidativen Photopurifikation |
US5792433A (en) * | 1995-03-13 | 1998-08-11 | Photoscience Japan Corporation | Light irradiating device with easily replaceable light irradiating lamps |
DE19514372A1 (de) * | 1995-04-18 | 1996-10-24 | Roehm Gmbh | Reaktoren für die photokatalytische Abwasserreinigung mit Stegmehrfachplatten als Solarelementen |
US5601184A (en) * | 1995-09-29 | 1997-02-11 | Process Technologies, Inc. | Method and apparatus for use in photochemically oxidizing gaseous volatile or semi-volatile organic compounds |
US5626768A (en) * | 1995-12-07 | 1997-05-06 | Triton Thalassic Technologies, Inc. | Sterilization of opaque liquids with ultraviolet radiation |
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US5997812A (en) | 1996-06-20 | 1999-12-07 | Coolant Treatment Systems, L.L.C. | Methods and apparatus for the application of combined fields to disinfect fluids |
US5846437A (en) | 1997-01-03 | 1998-12-08 | Trojan Technologies Inc. | Increasing turbulent mixing in a UV system |
US5952663A (en) * | 1997-07-22 | 1999-09-14 | Infilco Degremont, Inc. | Apparatus for improving UV dosage applied to fluids in open channel UV disinfection systems |
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KR100411860B1 (ko) * | 2001-05-09 | 2003-12-24 | 주식회사두합크린텍 | 원추형스프링 고정장치를 갖는 자외선 살균장치 및 방법 |
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