[发明专利]辐射源清洁系统和包括辐射源清洁系统的模块

说明书

相关申请的交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2012年2月23日提交的临时专利申请S.N.61/634074的权益，该申请的内容通过引用合并于此。

技术领域

在一个方面，本发明涉及一种辐射源清洁系统，具体地用于流体处理系统。在另一方面，本发明涉及一种包括辐射源清洁系统的辐射源模块以及结合有辐射源模块的流体处理系统。

背景技术

流体处理系统在本领域中通常是已知的。更具体地，紫外(UV)辐射流体处理在本领域中通常是已知的。

早期处理系统包括容纳一个或多个辐射(优选为UV)灯的完全封闭室设计。这些早期设计存在一些问题。这些问题特别在应用于大型开放流动处理系统(通常是较大规模的市政废水或饮用水处理厂)时呈现。因此，这种类型的反应器具有与其相关的以下问题：

反应器的相对高的投资成本；

难以接近浸没反应器和/或被弄湿设备(灯、套筒清洁器等)；

与污垢材料从流体处理设备移除相关的难题；

相对低的流体消毒效率，和/或

要求设备的完全冗余以用于被弄湿部件(套筒、灯等)的维护。

传统封闭式反应器的缺点导致所谓的“开放通道”反应器的开发。

例如，美国专利4482809、4872980和5006244(都以Maarschalkerweerd的名义并都转让给本发明的受让人，并且此后称为Maarschalkerweerd#1专利)都描述了重力馈送流体处理系统，其采用紫外(UV)辐射。

这种系统包括UV灯模块(例如框架)的阵列，其包括多个UV灯，每个灯安装在套筒内，套筒在附接到横向件的一对腿之间延伸并通过腿支承。由此支承的套筒(包括UV灯)浸没在待处理的流体内，流体接着根据需要辐射。流体所暴露的辐射量通过流体与灯的接近程度、灯的输出瓦数和流体经过灯的流速来确定。通常，一个或多个UV传感器可用来监视灯的UV输出，并且流体水平通常在一定程度上在处理装置的下游通过水平闸门等控制。

The Maarschalkerweerd#1专利教导流体处理系统，其特征在于改进了从被弄湿或浸没状态取出设备而不需要完全设备冗余的能力。这些设计将灯阵列划分成排和/或列，并且其特征在于使反应器顶部开放以便在“顶部开放”通道内提供流体的自由表面流动。

The Maarschalkerweerd#1专利教导的流体处理系统的特征在于具有流体的自由表面流动(通常顶部流体表面不被有意地控制或限制)。因此，该系统通常遵循开放通道水力学的性能。由于系统的设计固有地包括流体的自由表面流动，在每个灯或灯阵列在任一或其他液压相邻阵列受到水高度变化的不良影响之前可以处理的最大流动上具有限制。在较大流动或流动变化显著时，可以允许流体的未受限制或自由表面流动以改变处理体积和流体流动的横截面形状，由此使得反应器的效率相对低。如果阵列中的每个灯的功率相对低，每个灯的相应流体流动会相对低。完全开放通道流体处理系统的概念能够满足这些较低灯功率和相应较低液压加载处理系统。这里的问题在于，由于灯的功率较低，需要相对大量的灯来处理相同体积的流体流动。因此，系统的固有成本会很大和/或无法与自动灯套筒清洁和大流体体积处理系统的附加特征竞争。

这导致所谓“半封闭”流体处理系统。

美国专利5418370、5539210和Re36896(都以Maarschalkerweerd的名义并都转让给本发明的受让人，并且此后称为Maarschalkerweerd#2专利)都描述了与辐射源(例如UV辐射源)一起使用的清洁系统。清洁系统的特征在于具有位于辐射源(例如UV辐射源)的套筒(例如石英套筒)外部的清洁室。清洁室被构造成接收清洁流体，并优选地包括位于其相对端处的密封元件(例如O形圈)。清洁系统还包括运动元件，运动元件被构造成使清洁室相对于辐射源在缩回位置和延伸位置之间运动。Maarschalkerweerd#2专利中描述的清洁系统是本领域的显著进步。具体地，确信Maarschalkerweerd#2专利中描述的清洁系统是与辐射源一起使用的第一清洁系统，其综合机械清洁(经由清洁室内的密封元件或O形圈)和化学清洁(经由清洁室内的清洁流体)。已经发现，与单独使用机械清洁(这是Maarschalkerweerd#2专利之前的传统方法)相比，这种综合效果更好地从辐射源的外部移除污垢材料。