[发明专利]紫外线照射水处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及紫外线照射水处理装置，例如，涉及紫外线照射效率高的紫外线照射水处理装置，其用于净水处理和下水处理、食品排水处理、药物排水处理、远洋船舶压载水处理等中，为了使藻类、微生物、病原性原生动物等失活或者无害化而对被处理水照射紫外线。

背景技术

以往，日本的自来水供水系统以氯消毒所产生的卫生学上的安全性为基础而加以运用。

在这样运用的前提下，近年来，产生了如下问题：发生了隐孢子虫和贾第虫等新生和再生病原微生物所导致的供水污染事故。另外，也产生了如下问题：由于供水水源即湖泊、水库、河流的富营养化和有机物污染的进行，藻类大量发生。大量发生的藻类成为异臭和着色障碍、凝集、沉淀阻碍、过滤堵塞、过滤水泄漏障碍的原因。此外，还产生了如下问题：为了消毒所注入的氯剂与原水中的有机物反应，生成了有害副产物(三卤甲烷等)。

为了解决这些问题，人们研究了对日本的供水系统培植了多年的从凝集到沉淀、过滤、氯处理这样依次处理的基本模式的运用加以改善。

具体来说，作为与以往氯消毒不同的替代消毒技术，开始利用对被处理水照射紫外线的紫外线消毒。紫外线消毒不需要复杂的药物注入管理，具有不产生三卤甲烷等有害副产物的优点。另外，对隐孢子虫的增殖能力予以破坏，从而使感染力消失的效果也高。因此，以残留有机物的氧化和消毒为目的，有时在净水处理场中进行基于紫外线消毒的紫外线照射处理。

进行紫外线消毒时，从紫外线透过效率的角度考虑，一般来说，对过滤处理水或凝集沉淀处理水照射紫外线。另一方面，以凝集改善和使隐孢子虫等病原性原生动物类的感染力消失等为目的时，对原水进行紫外线照射。即，照射紫外线以替代前述的氯处理。

另外，在净水处理中，希望藻类不要繁殖。与此相关，紫外线照射对防止藻类的繁殖也有效。

在上述这样的紫外线照射处理以病原性微生物和原生动物的消毒为目的而被采用的情况下，对消毒有效的紫外线波长区域为称作UV-C带的200nm～300nm。为了使该UV-C带的紫外线发生，可以采用将水银蒸气封入灯内的低压或中压的水银灯。

另外，作为对被处理水照射紫外线的装置，已知有如下所述的装置：在流体流通的圆筒容器内将1支或数支紫外线灯与容器的轴向平行地配置(“ULTRAVIOLET DISINFECTION GUIDANCEMANUAL.”，United States Environmental Protection Agency，June 2003，Draft.)。

但是，为了使消毒对象即病原性原生动物和病原菌、病毒等灭活所需要的紫外线照射量对每个微生物种均不同。所以，从进入紫外线照射水处理装置到出来的点滴时间内，必须有效地对含有消毒对象即病原性原生动物和细菌、细菌、病毒等的被处理水照射紫外线。

另外，紫外线的强度与距紫外线灯的距离的平方成反比例地减少。所以，为了有效地照射紫外线，必须使被处理水通过紫外线灯附近。

于是，提出了如下方法：设置螺旋状的导流叶片的方法，用于使被处理水一边绕紫外线灯的外周回旋一边流动(日本特表平9-503160号公报)，以及引起涡流等2次流动的方法，以使全体被处理水通过紫外线灯附近(日本特表2004-512905号公报，日本特表2001-516637号公报)。

例如，作为以往的紫外线照射水处理装置100，可列举出图41所示结构的装置。

在紫外线照射水处理装置100中，被处理水W1从圆筒形容器101下部的被处理水入口管102进入，沿容器101的轴向上升。然后，以从容器101上部的处理水出口管103流出的方式流动。在圆筒形容器101的中心轴上设置有被保护管104围着的紫外线灯105。此外，在容器101的内部设置有螺旋状导流叶片106。在这种结构的紫外线照射水处理装置100中，被处理水W1一边沿着螺旋状导流叶片106绕紫外线灯105的周围回旋一边流动。所以，能均匀地对全体被处理水W1照射紫外线。

另外，作为另一紫外线照射水处理装置100S，例如可列举出图42所示的结构的装置。此外，在图42中，与图41相同的结构标上同一符号而省略重复的说明。