[实用新型]拐点式紫外照射海洋微生物灭活装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种应用物理现象消毒与灭菌器材，特别是一种应用紫外线幅射的器材。 

背景技术：

紫外线消毒是一种新兴的灭活水中微生物技术，颇受水处理界重视，该技术的优势在于不加入任何化学药剂，不会对水体和周围环境产生二次污染，不会改变水中任何成分，使用简便、安全、快速，易实现自动化；在紫外线消毒装置中，紫外线辐射量是灭活能力与效果的直接决定因素，它等于辐射强度和辐射时间的乘积，不同的水质对紫外线的处理效果有很大影响，主要是在水中的颗粒物对紫外线的遮挡使紫外线辐射强度下降，从而影响其灭活效果，而颗粒物遮挡对紫外线灭活效果的影响随照射水层厚度增大而增加，但紫外线的处理效果不是辐射强度和辐射时间的简单函数，高辐射强度短辐射时间比低辐射强度长辐射时间更有效；目前紫外消毒装置主要应用于纯水消毒和污水消毒，纯水中的颗粒物接近于零，而污水消毒一般设置在生化和沉淀之后以确保水中颗粒物在较低的水平上；在船舶上，如采用前置沉淀设备，但由于体积过大，在船舶上难以实现，如前置高精度过滤设备，由于污染速度快，维护复杂，也不可行，因此，现有的紫外线灭活装置作为海洋微生物灭活装置，尚存在下列问题： 

在额定工况下，由于未考虑颗粒物的影响因素，设计照射水层厚度较大，未处于辐射强度高效区域，辐射强度不足，处理效果无法达到预期要求，如需获得设定的处理效果，装置必须增加灯管功率以增强辐射强度，或者减少单灯处理水量以增加辐射时间，不论何种措施，其结果 均会大幅增加装置的能耗，对于能源供应紧张的船舶而言，其负面影响更大。 

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种改进的拐点式紫外照射海洋微生物灭活装置，它能最大限度提高装置的处理效果，并能大幅度提高能源利用率。 

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是： 

拐点式紫外照射海洋微生物灭活装置包括有壳体、进水口、石英套管、紫外灯、电源线和出水口，在壳体的中心线处固设有石英套管，在石英套管的中心线处固设有紫外灯，该紫外灯经电源线连接有电源，在壳体的壁部分别设置有进、出水口，其特点是：壳体的内壁面至石英套管的外壁面之间的距离L是海水紫外辐射强度和水层厚度曲线第1拐点区对应的水层厚度。 

本实用新型采用照射厚度等于海水紫外辐射强度和水层厚度曲线第1拐点区的水层厚度的结构，保持装置进入的海水均处于辐射强度高效区，并配合以较佳的海水处理量，从而能获得最佳的处理效果和最低的能耗。 

附图说明：

图1是本实用新型拐点式紫外照射海洋微生物灭活装置示意图。 

图2是图1中A-A剖视示意图。 

图3是海水中紫外辐射强度——水层厚度曲线图。 

具体实施方式：

参照图1、2，拐点式紫外照射海洋微生物灭活装置包括有壳体1、进水口2、石英套管3、紫外灯4、电源线5和出水口6，其主体结构和现有技术基本相同，壳体1底端侧壁上设置有法兰式进水口2，壳体1内腔对应进水口2处可设有挡板，以减小进水对壳体1内腔中海水的扰 动，降低扰动对辐射效果的影响；在壳体1内腔对应纵向中心线处固设有一透明的石英套管3，该石英套管3的两端呈水密连接结构；在石英套管3对应纵向中心线固设有紫外灯4，该紫外灯4透过石英套管3照射于整个壳体1的内腔，从而达到对内腔中海水海洋微生物灭活的效果，紫外灯4经电源线5连接有供电电源，壳体1的上端侧壁上设置有法兰式出水口。 

在灭活海水中微生物技术领域中，经研究发现，紫外线对海水处理的效果不是辐射强度的简单函数，图3是海水中紫外辐射强度——水层厚度曲线图，纵坐标是紫外辐射强度(μw/cm²)，横坐标是水层厚度(mm)，如图所示，该曲线的变化趋势可分为三段，第1段的水层厚度在0至28毫米左、右，在该段中，辐射强度变化不大，仅有略微下降趋势，第2段的水层厚度在28至50毫米左右，在该段中，辐射强度急剧下降，即在第1段和第2段的第1拐点a处开始辐射强度急剧下降，第3段的水层厚度在水层厚度大于50毫米，在该段中，辐射强度再次趋于平缓，即在第2段和第3段的第2拐点b处开始辐射强度趋于平缓。 

本实用新型基于上述的研究结果，利用“海水紫外线辐射强度和水层厚度曲线第1拐点区对应的水层厚度”这一概念，构成本实用新型的新结构；如图2所示，壳体1的壁面至石英套管2的外壁面之间的距离L是海水紫外辐射强度和水层厚度曲线第1拐点区对应的水层厚度，该水层厚度为20毫米至30毫米，即装置的主体结构壳体1内壁半径和石英套管2外壁半径的差值为L，