[发明专利]增强紫外线系统中的紊流混合

说明书

本发明涉及使用紫外线光灭菌的系统，更具体地说涉及经过该系统的细菌受到的紫外线辐射剂量。

众所周知，紫外光可用于消毒水，包括消毒废水。紫外光可以抑制水或废水中的所有致病微生物的繁殖。最近有人提出用光杀灭电厂使用过的湖、河水中的ZEBRA病毒和相关的贝类。

用紫外光灯灭微生物或贝类的关键在于有机质要吸收足够的紫外光剂量，从而不能生存。有机物吸收的剂量由下式确定：

           剂量＝强度×时间

其中时间为给定有机物暴露在紫外光下的秒数，强度以W/cm²量度，从而剂量以W·sec/cm²量度。对于给定的紫外灯功率输出，强度随距灯的径向距离增加而削弱。

用紫外光灯灭废水消毒系统中的有机物的一个例子说明于美国专利5,019,256(简称256专利)，该专利发表于1991年5月28日，并授予与本发明受让人有关的受让人。该系统有一个其上安装一或多个标准灯架的框架。每个灯架有一个一或多个灯单元的阵列。每个灯单元由一个石英套管包围的紫外灯组成。每个灯仅在一端有连接电源用的接触装置，石英套管在一端封闭。

灯单元组装得使石英套管的封闭端在灯的没有电源连接接触的一端。每一个灯架有两个相对而立的支架。支架之一有两或多个安装在其上的摆动套管。每个摆动套管各与一个灯单元相联。石英套管封闭端的一部分居摆动套管之中。

在256专利所述的紫外线系统中，在图7C中点2处的强度最小。如果在通过灯阵列时，有机体呆在中线附近，那么与以不规则的紊流路径通过灯阵列的有机体所接受的紫外线剂量相比较，它所经受的紫外线剂量要减少。紊流的路线使这些有机质靠近石英套管，也就是靠近灯。

因此希望增加已经存在于系统中在有机物经过灯阵列时的紊流混合。由于石英套管的成本与其长度相关，还希望以减少其长度的方式增加紊流混合。进一步还希望，保证在有机物经过系统时，在整个紫外线系统灯阵列中都有紊流混合。

一种增加浸入液体的紫外线系统中的紊流混合的方法，该系统至少有一个灯单元。此方法包括在灯单元的外表面预定位置安装一个环形处装置的步骤。

一种浸入液体中的紫外线系统。该系统至少有一个灯单元。该系统还有一个位于灯单元的外表面上第一预定位置处的环形装置。

一种浸入液体中的紫外线系统。该系统有一个安装在上游和下游端支承座之间的紫外灯单元。该系统还有安装在靠近灯单元的上游端支承座上的环形装置。

下面参照附图说明本发明的实施方案，其中：

图1所示为256专利的紫外线系统的透视图；

图2所示为具有五个灯架的紫外线系统浸入液流槽路的上游端视图；

图3为图2所示槽路的侧截面图；

图4为图2所示槽路的侧截面图，其中浸入了根据本发明一个实施方案的紫外线系统；

图5为内有根据本发明另一个实施方案的紫外线系统的槽路的上游端；

图6a所示为用于检测本发明的槽路的侧截面和中性漂浮染料注射入槽路处的横向位置；

图6b所示为图6a的槽路的横截面图；

图6c所示为三个染料注射点的放大视图；

图7a所示为用于检测图4的实施方案的槽路的侧截面图及进行测速处的轴向位置；

图7b所示为用于检测图5的实施方案的槽路的侧截面图及进行测速处的轴向位置；而

图7c所示为图7a和图7b中每个轴线的进行测速处的两个横向位置。

参见图1，所示为在256专利说明的紫外线系统100的透视图。系统100有一或多个标准灯架10，每个灯架有一个水平的吊杆11。在上游端挂在吊杆11上的是竖直的金属杆12，而挂在下游端挂在吊杆11上的竖直的金属导管15。导管15起电缆的防水通道的作用。

枢轴地安装在杆12等间隔点上的是金属套管13，每根金属套管13中有一个子弹形帽盖。每根套管均可在水平面内摆动。沿面对套管13的方向上安装在导管15上的是连接器16，它们各容纳一个灯座。

延伸于套管13和对应的连接器16之间的是灯单元17。每个灯单元的上游端滑动地收容于相关的套管中，而下游端以领域内公知的方式容放于相关的连接器中。

每个灯单元有一长形管状紫外灯。每一个灯保护性地收容在对灯的紫外线辐射透明的石英套管中。石英套管的上游端是封闭的。套管的开口的下游端以可密封开口端的方式收容于连接器中。导管15中的电缆经过连接器从而在相关套管的开口端连接着各灯。