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专利号: 2019113407150
申请人: 西安建筑科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水、废水、污水或污泥的处理
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自动调节紫外辐照度的紫外线消毒水处理系统,其特征在于,包括水处理池(8),该水处理池(8)的侧壁上开设有进水管(1)和出水管(7),且水处理池(8)的内壁上设置有若干个薄壁挡墙(2),该水处理池(8)的顶部架设有钢架(3),钢架(3)的底部设置有若干个伸入至水处理池(8)中的紫外线灯(4)及其外侧的紫外套管(6),以及由紫外线辐照计(11)、在线水质检测仪(12)和控制电脑(13)构成的紫外线辐射强度双路自动控制系统;

工作时,待处理的水从进水管(1)进入水处理池(8),水流经过薄壁挡墙(2),形成波浪形大涡水流,促进水流在水处理池相对两墙之间往复运动而高效混合,挡墙设置距紫外装置为1m,水流经各紫外消毒装置处理消毒,最终水流经出水管(7)排放。

2.根据权利要求1所述的一种自动调节紫外辐照度的紫外线消毒水处理系统,其特征在于,紫外消毒装置包括接线盒(5),与接线盒(5)电连接的紫外线灯(4),以及包裹在接线盒(5)和紫外线灯(4)外侧的石英套管(6),以及第一个紫外线灯(4)石英套管外侧的紫外线辐照计(11),并连接至控制电脑(13)。

3.根据权利要求1所述的一种自动调节紫外辐照度的紫外线消毒水处理系统,其特征在于,紫外线灯(4)正对的廊道壁上设置并排设置的紫外线辐照计(11)和在线水质检测仪(12),其中紫外线辐照计(11)和在线水质检测仪(12)与紫外线灯(4)等距离设置,间距均为

1m,并连接至控制电脑(13),紫外线辐照计(11)和在线水质检测仪(12)的外围设置金属防护框(10),紫外线辐照计(11)、在线水质检测仪(12)和金属防护框(10)均采用金属支架(9)固定于廊道壁。

4.根据权利要求1所述的一种自动调节紫外辐照度的紫外线消毒水处理系统,其特征在于,紫外线辐射强度采用紫外线辐照计(11)、在线水质检测仪(12)和控制电脑(13)进行双路自动控制,在线水质检测仪(12)设置于处理池(8)的进水端和出水端,根据进水端在线水质检测仪(12)检测的细菌浓度和浊度以及要求的出水细菌浓度,先初步确定紫外辐射总辐照度,按照从前到后10%紫外线辐照度的梯度递减设置前面廊道的紫外线灯(4)以进行科学分配紫外光强,并根据出水端在线水质检测仪(12)检测的出水细菌浓度及时反馈调整进水端紫外线辐照度,同时保证最后一个紫外灯辐照计数值≥70uW/cm2。

5.根据权利要求1所述的一种自动调节紫外辐照度的紫外线消毒水处理系统,其特征在于,紫外套管(6)的外壁设置有清洗刷,在石英套管外紫外线辐照计(11)检测下,紫外光照强度低于系统设置紫外光照强度的80%则启动清洗刷清洗外壁,从而保证紫外线灯(4)消毒水处理效果,且水流速度不小于0.3m/s;当辐射量低于设置辐射量的50%,则紫外装置老化,通过悬梁将紫外装置提出水面进行更换。

6.根据权利要求1所述的一种自动调节紫外辐照度的紫外线消毒水处理系统,其特征在于,紫外线灯(4)通过紫外线辐照度控制系统还针对不同污染程度的水质对最后一道紫外灯装置对应的紫外线辐照计的数值影响,进行科学分配紫外光强,保证最后一个紫外灯辐照计数值≥70uW/cm2,并按照10%紫外光强度梯度递减设置前面廊道的紫外线灯(4)。

7.根据权利要求1所述的一种自动调节紫外辐照度的紫外线消毒水处理系统,其特征在于,薄壁挡墙(2)按对角线均匀布置在紫外消毒装置两侧的水处理池(8)内壁上,薄壁挡墙(2)高度H为15~20cm,薄壁挡墙(2)间距D为壁挡墙(2)高度H的10~15倍,水处理池(8)宽度B为薄壁挡墙(2)高度H的15~20倍,水流经薄壁挡墙(2)和水处理池(8)时,产生周期性往复运动的波浪形大涡,通过大涡扰动混合使水流与紫外线灯(4)发出的紫外光充分接触,无电耗地增强紫外线消毒水处理效果。

8.根据权利要求1所述的一种自动调节紫外辐照度的紫外线消毒水处理系统,其特征在于,该水处理池(8)为廊道形水处理池,且进水管(1)和出水管(7)呈对角方向设置。

9.根据权利要求1所述的一种自动调节紫外辐照度的紫外线消毒水处理系统,其特征在于,钢架(3)的布置方向垂直于水在水处理池(8)中流动方向。

10.一种自动调节紫外辐照度的紫外线消毒水处理方法,其特征在于,该方法基于权利要求1-9中任一项所述的一种自动调节紫外辐照度的紫外线消毒水处理系统,包括以下步骤:a)需处理的水从进水管(1)进入水处理池(8),引发进水端在线水质检测仪(12)工作,测定进水中细菌密度和浊度,并反馈给控制电脑(13),根据出水细菌浓度要求以及紫外辐照度与灭菌率的关系,先初步确定紫外度照度总量,再根据水中浊度对紫外线灭菌率的削弱影响关系,进一步确定不同浊度条件下的紫外辐照度总量;

b)根据出水端紫外线灯(4)对应的紫外辐照度≥70uW/cm2的最低要求,按照从进水端到出水端10%紫外辐照度的梯度递减关系初步确定其他各紫外线灯(4)的辐照度,根据紫外线灯(4)功率与辐照度的关系,确定各紫外线灯(4)的功率;

c)通过控制电脑(13)将经过分析控制系统处理形成的电信号发送到各紫外线灯(4)上的变频控制器,调节不同紫外线灯(4)的功率,产生所需要的不同紫外辐照度;

d)根据出水端在线水质检测仪(12)检测的出水细菌浓度,如果出水细菌浓度低于要求值或者灭菌率高于90%要求值,则判定消毒达标,并对进水端及其他紫外线灯(4)所需的紫外辐照度进行双路反馈调节,进一步实时自动减小各级紫外线灯(4)的功率,或者增大进水流量,以更低电耗保证灭菌效果达标;

e)根据出水端在线水质检测仪(12)检测的出水细菌浓度,如果出水细菌浓度高于要求值或者灭菌率低于90%要求值,则判定消毒不达标,对进水端及其他紫外线灯(4)所需的紫外辐照度进行双路反馈调节,进一步实时自动增大各级紫外线灯(4)的功率,或者减小进水流量以延长水力停留时间,以保证灭菌效果达标;

f)水流流经薄壁挡墙(2),薄壁挡墙(2)引起紫外线灯(4)周围水流呈波浪形紊流流动,增大水流与紫外线接触面积,提高紫外线灯消毒效率;

g)水流沿廊道流动,流经以10%递减梯度依次设置的紫外线灯,在保证消毒持续效果的同时,节约紫外线灯的电能,对水进行消毒处理;

h)紫外消毒进行的同时,紫外线辐照计探头对紫外线光辐照度进行实时测定,当石英套管外紫外辐照度低于系统设置紫外辐照度的80%,则启动紫外灯外壳的自动清洗刷,保证紫外线消毒处理效果;

i)经过若干级紫外线灯(4)的紫外消毒处理后,水处理池(8)中的水经出水管(7)达标排放;

j)定期进行排放水质的人工检测,保证出水中细菌及其他目标微生物含量低于要求的数值,或保证此紫外消毒系统对细菌及其他目标微生物的灭活率高于要求的数值,以加强此消毒水处理系统工作的安全性;

k)定期进行紫外线辐照计(11)和在线水质检测仪(12)的校验工作,以保证其正常工作,保证所需要的消毒效果,共同加强此消毒水处理系统工作的安全性。