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CN1130373A - 流体处理 - Google Patents

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CN1130373A
CN1130373A CN94193242A CN94193242A CN1130373A CN 1130373 A CN1130373 A CN 1130373A CN 94193242 A CN94193242 A CN 94193242A CN 94193242 A CN94193242 A CN 94193242A CN 1130373 A CN1130373 A CN 1130373A
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CN
China
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chamber
gas
ultraviolet radiation
fluid
fluid flow
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Pending
Application number
CN94193242A
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English (en)
Inventor
J·P·布朗尼
R·F·福特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UVOX HOLDINGS Pty Ltd
Original Assignee
UVOX HOLDINGS Pty Ltd
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Application filed by UVOX HOLDINGS Pty Ltd filed Critical UVOX HOLDINGS Pty Ltd
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08Radiation
    • A61L2/10Ultraviolet radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
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    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C02F1/325Irradiation devices or lamp constructions
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Abstract

一种用于处理流体的设备,包括一构成流体流动通路(28)的管子(27)和一围绕此流体流动通路的腔室(33)。配置一紫外辐射源(40)用于发射紫外线辐射进入腔室(33)内部。紫外辐射源(40)设置在腔室内部,配置装置(50)用于传送一种气体通过腔室,从而此气体可以在腔室内接受紫外辐射线照射。管子(27)可以是允许紫外辐射透过的,以使沿着管子流动的流体也接受紫外辐射线照射。

Description

流体处理
技术领域
本发明涉及流体的处理,更为具体地说,涉及用于流体处理的一种设备和一种方法。
流体的处理可以采取任何适当的方式,诸如用以除去不希望有的污染物的净化处理、消毒、氧化和/或臭氧处理。
本发明适于处理各种形式的流体,诸如:各种气体,包括含有液态和/或固态物质的气体;各种液体,包括含有气体、固体和/或液态物质的液体,诸如各种泥浆和污水。实际上,这种处理可以用于任何能够流动的物料或物料混合物。发明背景
虽然本发明可以具有各种各样的用途,一种特定的用途就是用来对被污染的液体,例如水进行杀菌处理。
众所周知,使用波长为254毫微米和185毫微米的紫外辐射线可以杀菌或者处理被污染的液体,特别是水。这两种波长可以用同一辐射源同时产生。
185毫微米波长的辐射据知可以产生氧化效应,包括从包含氧气的气体中形成臭氧。当臭氧化的气体送入液体时,臭氧会通过氧化作用破坏或至少降解各种有机物质。
254毫微米波长的辐射被称作是一种杀菌性的波长,可破坏包含在液体中的有机体。
已经有多种关于利用上述这两种波长的紫外辐射效应的建议。这些建议示范性地披露于美国专利第4,189,363号(Beitzel)、第4,273,660号(Beitzel)、第4,179,616号(Coviello)、第4,141,830号(Last)和第4,230,571号(Dadd)之中。
一般,先有技术的各项建议包括一周围有一内腔环绕的紫外线光源。一外腔环绕内腔并由一允许紫外线辐射透过的壁板与之隔离开来,以致紫外线光源的辐射可以穿过内。腔而达到外腔。空气或其它含氧气体流过内腔,以便用辐射线把氧气转变为臭氧。富集臭氧的气体随后送入穿过外腔的水流在外腔内此水流受到内腔放出的辐射线的照射。这股水流随着其穿过外腔而既受到臭氧的作用,也受到紫外线光源的作用。
先有技术中各项建议的结构中,内腔围绕紫外线光源,而外腔围绕内腔,这是有缺点的。在这种配置下,紫外线光源不是很靠近受污染液体所穿过的外腔。因而,作用在外腔中液体上面的紫外线辐射的效果会受到削弱。
为了保持紫外线光源与外腔之间足够接近以便不致导致第二腔室中的紫外线辐射受到削弱而不起作用,必须限制内腔的径向尺寸。不过,这种限制会有不利之处,因为它减少了空气或其它含氧气体受到紫外线的照射以产生臭氧的机会。这会使气体在接受内腔中紫外线辐射时,因照射时间不足而导致未使充分数量的氧气转换为臭氧。发明的公开
本发明试图提供一种新颖而有用的处理流体的设备和方法。
本发明还提供一种处理流体的设备和方法,其中紫外线辐射与置于紫外线辐射中气体的接触得到加强。
本发明的几项实施例还试图克服或至少减少或至少在某种程度上减少上面提到的先有技术的不足之处。
按照本发明的一个方面,提供了处理流体的设备,它包括:构成流体流动通路的装置;沿着流体流动通路传送流体的装置;构成围绕流体流动通路的腔室的装置;用于把紫外线辐射透射进腔室内部的紫外线辐射源,紫外线辐射源设置在腔室内部;以及用于传送气体通过腔室的装置。
在一种配置中,待处理的流体可以是沿着流体流动通路经过的流体。
在另一种配置中,待处理的流体可以是穿过腔室的流体。
最好是,构成流体流动通路的装置允许紫外线辐射进入通路。这种装置可以是允许紫外线辐射透过的管子。
紫外线辐射源可以产生用于杀菌的紫外线辐射或者用于离解氧气的紫外线辐射。不过,紫外线辐射源最好可产生起离解氧气和杀菌作用的紫外线辐射。最好,紫外线辐射源可产生185毫微米波长和254毫微米波长的辐射线。
被传送通过腔室的气体可以是一种包含分子氧的气体,将此气体置于紫外线辐射中照射就可产生臭氧和原子氧。
设备可以进一步包括用于在气体受到紫外线的照射之后将其送入流动流体中的装置。这种装置最好可将气体送入流经流体流动通路的流动流体之中。在一种配置中,被送入流体中的气体与流体一起流经流体流动通路在通路里面接受紫外线的照射。
除了提供杀菌作用之外,254毫微米的波长还具有离解臭氧产生原子氧的作用,原子氧本身又可产生氧。因而,在流体流经的通路中接受紫外线照射的流体可以得到两方面的处理,即接受紫外线的照射以及与臭氧和氧原子接触而进行消毒。另外,在流体中的臭氧离解成为原子氧会产生氧,这在许多应用中是非常有益的。
虽然含氧气体可以具有包括空气在内的任何适当形式,但采用氧气比较合适,它可提供充分的氧分子以产生大量的臭氧和氧原子以用于处理过程。
最好是,被送入腔室的气体在腔室中时保持一定的压力。这样可有利于提高氧在腔室中的浓度,从而有利于增大在腔室中产生的臭氧和原子氧的数量。
腔室可以是气密的,以便对送入腔室中的气体加压。
最好配置一入口控制装置,诸如一阀门或调节器,以便调节被送入腔室的气体。最好配置一出口控制装置,诸如一阀门或调节器,用于调节离开腔室并被送入流体流动通路的气体。
紫外线辐射源可以是紫外线灯。最好紫外线光源包括多个布置在腔室中的紫外线灯。最好这些紫外线灯布置得很靠近流体流动通路。
多个紫外线灯的相互布置关系最好可以产生一种可增大各灯综合输出的密耦效应。
腔室的内部表面可具有一紫外线反射表面,以将辐射到内壁表面上的紫外线辐射向内反射回去。
在气体受到紫外线照射之后将其送入流体流动通路的装置可以采取任何适当形式,诸如喷咀或其它形式的喷气器、鼓泡器或气体剪切反应器(Shear reactor)。
气体流经腔室的配置可对紫外线灯产生冷却作用。经过流动通路的流体也可产生冷却作用。这种冷却作用会因热量从反射表面朝向流动通路反射而得以增强,因为它限制了通向腔室外部的热量。
构成流体流动通路的装置最好能允许紫外线辐射透过,它可以包括一只石英管。
可以有多个流体流动通路,腔室围绕着它们。在这种情况下,各流体流动通路最好串联起来以便使流过的流体最大程度地受到紫外线照射。流体流动通路在腔室里面最好以平行方式配置,各通路连接在一起以使流体从其间流过。
构成腔室的装置可以包括一壳体,它具有一个侧壁和一对相向设置的端壁,两端壁之间支承着一条或全部流体流动通路和紫外线光源。最好侧壁具有圆筒状外形。
外壳最好为长形而且竖直取向,气体向下通过腔室,待处理的流体向上通过腔室中的至少一条流体流动通路,气体在腔室中接受紫外线照射之后在腔室下端处被送入所述至少一条流体流动通路中。
在按照本发明的设备的一种应用中,流体可以经过流体流动通路重复循环,而待处理的气体通过腔室。在这种方式下,经过流体流动通路的流体可以用作冷却剂。
在按照本发明的设备的另一种应用中,气体可以经过腔室重复循环,而待处理的流体通过流动通路。在这种方式下,气体可以用作一种冷却剂。
按照本发明的第二方面,可提供用来处理流体的设备,它包括:构成流体流动通路并允许紫外辐射线进入通路的装置;构成围绕流体流动通路的腔室;用于发射紫外线辐射进入流体流动通路和腔室内部的紫外线辐射源,紫外线辐射源可同时产生用于离解氧气和用于杀菌的紫外线辐射,紫外线辐射源设置在腔室内部;用于传送含有分子氧的气体通过腔室使其接受紫外线照射而在气体中产生臭氧和原子氧的装置;在气体进行紫外线照射之后将其送入流体流动通路中与液体一起流过通路而在通路中接受紫外线照射的装置。
按照本发明的第三方面,提供一种处理流体的方法,它包括以下步骤:使含有分子氧的气体通过安装有紫外线辐射源的腔室;使流体通过由腔室围绕的并且允许紫外线辐射透过的流体流动通路;以及使气体在腔室中进行过紫外线照射后将其导入在通路中流过的流体中。
可将气体引入到流体中与流体一起,流经通路,在通路中,接受紫外线照射。
辐射源可以产生用于离解氧气的紫外线辐射,而被送入腔室的气体可以是含有分子氧的气体。辐射源也可以产生用于杀菌的紫外线辐射。
送入腔室的气体最好在腔室停留期间保持一定的压力。
最好气体向下通过腔室,而待处理的流体向上通过腔室里面的至少一条流体流动通路,气体则在腔室中接受紫外线照射之后在腔室下端处被送入所述至少一条流体流动通路。
按照本发明的第四方面,提供一种用来处理流体的方法,它包括以下步骤:使一种含有分子氧的气体通过装有产生用于离解氧气和用于杀菌的紫外线辐射的紫外线辐射源的腔室,从而使气体接受紫外线照射以在气体中产生臭氧和原子氧;使流体通过由腔室围绕的并且允许紫外线辐射透过的流体流动通路;以及使气体在腔室内接受紫外线照射之后将其送入流体流动通路,从而气体与液体一起流经通路在通路中接受紫外线的照射。附图的简要说明
参照示于所附各图中的本发明几个具体实施例的下列的描述,本发明将会得到更好的理解,附图中:
图1是装有按照第一实施例的设备的一种水处理系统的示意图;
图2是按照第一实施例的设备的部分剖面透视图;
图3是设备的正面剖视图;
图4是设备的部分透视图,局部剖视;
图5是设备的横截面视图;
图6是按照第二实施例的设备的透视图,设备部分切除;
图7是按照第二实施例的设备的正面剖视图;
图8是按照第二实施例的设备的部分透视图,局部剖视;
图9是按照第二实施例的设备的横截面视图;
图10是表明按照第三实施例的设备的局部剖视示意图;
图11是表明按照第四实施例的设备的局部剖视示意图;和
图12是表明按照第五实施例的设备的局部剖视示意图。本发明的最佳实施例
参见附图的图1,这里示出一受到污染的水的处理系统。此处理系统利用臭氧、原子氧和紫外光线对水进行消毒,可氧化有机污染物质和灭除微生物污染。此系统也可使水充氧。
处理系统10包括按照第一实施例的设备11,水由送水管线13送至设备11进行处理,并在处理之后借助返回管线17从设备11送走。一送水泵15装在送水管线13之中。一过滤装置(未示出)可装在送水管线13之中,用于在设备11中处理之前从水中除去较大的固态污染物质。
设备11包括一具有圆筒形侧壁22和一对端壁23的外壳21。外壳21的取向使圆筒形侧壁22的纵向中心轴线基本是竖直的。端壁23以任何适当的方式可卸除地安装在侧壁22的端部上,本实施例包括有配置在圆筒形侧壁上的安装法兰25,端壁23可拆卸地用螺栓固定在法兰上面。
一根由石英(或其它允许紫外线辐射透过的材料)制成的管子27安置于外壳21里面的中心位置,并被支承在两端壁23之间,管子27构成一条流动通道28,通过此通道,有待处理的水从在下端壁23上的入口31送往在上端壁23上的出口32。送水管线13与入口31接通,而返回管线17与出口32接通。设有联接装置(未示出)把入口31和出口32分别可拆卸地连接于送入和返回管线13和17。
一环形腔室33形成于外壳21里面、管子27与圆筒形侧壁22之间。腔室33是气密的,管子27和外壳21的尺寸应使环形腔室33的横截面积显著地大于形成于管子27之中的通路28的横截面积。
圆筒形侧壁22的内表面35衬有一种对紫外线辐射具有高度反射性的材料。高度反射性的表面形成了环形腔室33的一个边界。
设置一紫外线辐射源40以向环形腔室33和在管子27里面的流动通路28发射紫外线辐射。紫外线辐射源40安放在环形腔室33中,由于管子27是允许紫外线辐射透过的,紫外线辐射源的辐射线可穿透管子27而进入通路28中。
紫外线辐射源40包括多个紫外线灯41,在本实施例中有三个这种灯。各紫外线灯41属于可同时产生185和254毫微米波长紫外线辐射的那一类型。
紫外线灯41每个都为长形并固定在外壳21的两端壁23之间。各紫外线灯41围绕管子27沿周面间隔开来并紧靠管子27,这在附图5中看得最为清楚。引线接头43设置在外壳的端壁23上,用于向各紫外线灯提供电力,电源是通过一装有电缆45和控制与监测台47的供电电路提供的。此台47装有用于向各紫外线灯41单独供电的开关,以及一个用于在任何一个紫外线灯41在工作时失效的情况下提出警告的警报装置。
配置一个装置50用于把一种含氧的气体输送到环形腔室33的上端。在本实施例中,气体是氧气,但也可以是空气或任何其它含有分子氧的气体。使用氧气的好处是它可提供丰富的分子氧用于产生臭氧和原子氧,这在以后要予以说明。气体输送装置50包括一条气体输送管线51,其一端连接在外壳21上顶端的端壁23上形成的一个孔口53上,其另一端连接于氧气源55上,这种形式下氧气源是一气瓶。一流量计57接入输送管线51中,以便可以监测气体的流量。一入口阀59也安装在输送管线51之中,用来调节向腔室中输送的气体流量。
配置一装置60用于从腔室33的下端将气体排走并导入流进流体流动通路27的水中。装置60包括一条气体流动管线61,其一端利用一在下端壁23上的与环形腔室相通的出口孔(未画出)与环形腔室33接通,另一端与一适于把气体喷入流进管子27的水中的喷射装置(未画出)接通。喷射装置可以为任何形式,诸如喷管、起泡器或者简单地只是通入入口31的一个或几个孔口。配置一出口控制阀65用于调节离开环形腔室并被送入入口31的气体的流量。
尽管在图中没有示出,但可以配置一种用于在把气体喷入水中之前、喷入期间和/或之后使水接受一磁场作用的装置。此磁场具有包括从水中消除磁性颗粒在内的多种作用。
磁场可以由许多围绕流动流体沿周向配置的磁铁产生,实际上可以有两个沿着流体流动的方向间隔开来的磁场。两个磁场之间的关系可以使其间存在共振作用。最好磁铁的放置使磁场极性产生最佳效能。
磁铁还可以布置在气体注入水之前和/或注入水期间对气体产生作用。
在处理系统10的操作中,气体在一定的压力下从气源55送向环形腔室33。气体进入环形腔室33并朝着出口向下流过腔室。随着气体向下移动,它受到由紫外线灯41所产生的紫外线的照射。185毫微米波长的辐射线可离解气体中的分子氧生成臭氧和分子氧。波长254毫微米的辐射线可以杀灭可能存在的任何微生物为气体消毒。因为气体在腔室33中保持一定的压力,所以腔室中分子氧的浓度得到提高,为产生高浓度的臭氧和原子氧提供了机会。相对较大体积的环形腔室可确保氧与紫外线辐射之间有充分的接触时间,以产生所需数量的臭氧和原子氧。
气体在一定的压力下从环形腔室33沿着气体管线61流过出口,并在入口31处被注入沿着输水管线13送至管子27的水中。气体与水混合,并与水一起被传送通过通路27,在通路中气体再次与水一起接受紫外线的照射,254毫微米波长的辐射线对水具有杀菌作用。这种辐射线还可离解水中的臭氧以分解成可导致产生氧气的原子氧。水中的氧气也可以被185毫微米波长的辐射线离解。这样,在沿着通路28流动的液体中,臭氧和分子氧之间存在不断的相互转换,与分子氧均都可被离解成原子氧,在水中存在的臭氧和原子氧对水中污染物质具有氧化作用,这样在水中可以起到净化作用,氧的存在也增加了水中氧的溶解量,这在许多情况下都是特别有利的一种特征。
设备11的结构为水的良好处理提供了保证。因为紫外线灯41设置在腔室33里面,所以在经过腔室的气体与由紫外线灯产生的紫外线辐射之间存在良好的接触。同样,因为紫外线灯41安放于紧靠管子27处,所以在通过流动通路28的水与各紫外线灯产生的紫外线辐射之间存在良好的接触。此外,因为紫外线辐射源40包括多个在环形腔室33里面的相互间隔开来的紫外线灯41,所以环形腔室33和流动通路28中的紫外线辐射都具有良好的弥散效果。
紫外线灯41安置在流动通路27里面这一特点也是很有好处的,原因是,这可对紫外线灯进行冷却,从而确保在设备中不会产生过多的热量。外壳21内部表面35上的反射表面不仅可增大外壳里面特别是指向管子27的紫外线辐射的强度,而且还可减少透过外壳散逸的热量,结果使外壳外部不变得过热。
由于水在外壳21中受到紫外线照射时只接触石英管27,因而就几乎没有在管子内壁上形成,沉淀而削弱辐射效果的可能性。在任何情况下,如果在管子上真的形成沉淀,它也完全可能由于在水中存在臭氧的作用而迅速被除去。
在按照第一实施例的设备中,水只一次通过外壳21以接受紫外线照射,不过,如果水多次通过外壳21,水受到的紫外线照射的效果就可提高。按照第二实施例的设备提供了这样的一种配置。
现在参看图6至9,按照第二实施例的设备类似于按照第一实施例的设备,不同的只是在外壳21里面设置了多个管子27,各管子27各自固定在外壳两端壁23之间,并且串联起来让流体在它们之间流过。在外壳两端壁23的外部安装的管70实现了连接,保证流体从一根管子27流进另一根管子27。
在该实施例中,共有3根管子27,使得水从外壳的一端进入设备11,并在多次通过外壳接受紫外线照射之后从外壳的另一端离开设备。
与第一实施例的情况一样,紫外线辐射源40也具有多个紫外线灯41。不过,在该实施例中有四个这样的灯41围绕三条流动通路28设置。从图9可看得最清楚,一个灯41位于三条流动通路的正中,而其他的灯各自沿径向向外位于相邻两条通路之间。这种配置可保证紫外线灯41产生的紫外光线良好地散布在腔室33和管子27中的通路28中。
按照第一和第二实施例的设备可以这样操作,使水或其他流体沿着与前面希望的方向相反的方向流经管子27内的流动通路28,在通路28中接受紫外线照射后,再注入含有臭氧和分子氧的气体,而使液体得到处理。液体与注入气体的混合物随后从设备中流出,而不是再次接受紫外线的照射。
可能有这种的情况,对水或其它别的流体不必进行紫外线照射处理,只需要向水或某种别的流体中注入氧和/或臭氧即可,这可以用类似于第一和第二实施例的设备来实现,但有以下修改,即每根管子27是不允许紫外线辐射透过的,例如管子27可以用一种适当品级的不锈钢制成。
如果要处理的液体或流体不注入臭氧和原子氧,而只想使待处理的液体或流体接受紫外线的照射处理时,在按照第一和第二实施例各自的设备在操作中可以不将气体送入腔室33,在这种配置下,流经通路28的液体或其他流体会受到射进一根或每根管子27的紫外线辐射的照射。
按照第二实施例的设备比较适于诸如以下这样的应用场合,即设备可以在只有中心紫外线灯41工作(如果希望这样)的情况下操作。这样可减少腔室里面过热的可能性。
可能有这样的情况,希望增强从辐射源40的紫外线辐射向管子27的透射,这可以通过把惰性气体送入腔室的办法来实现,气体不穿过腔室,而只是滞留在其中。由于气体是惰性的,它不会对紫外线辐射起反应,而只会增大紫外线辐射向一根或每根管子27的透射。
可能有这样的情况,只要求使某种流体接受紫外线照射,这可以由图10所示的第三实施例的设备来实现。
按照第三实施例的设备在许多方面类似于按照第一和第二实施例的设备,因而同样的参照编号用于标示同样的零件。
在本实施例中,重复循环装置80与腔室33相连接,从而一种气体可以穿过腔室重复循环以便冷却设置在其中的紫外线灯41。紫外线灯41产生的紫外线辐射用于处理流经管子28的流体。不过,此气体并不送入流体中,它只是简单地重复循环。
重复循环装置80包括一条连接于腔室33上下两端之间的重复循环管线81。一换热器83装入循环管线81中。尽管热对流作用足以产生循环,但也可在重复循环管线81中设置一重复循环泵。
在第三实施例中,有待处理的流体流过形成于管子27中的流体流动通路28,而一种用于紫外线灯41冷却的流体流过腔室33。不过,也可能采用一种配置,其中一种有待处理的气态流体通过腔室33,而一种冷却流体通过流体流动通路28。按照第四实施例的设备,示于图11,采用了这种配置。在此实施例中,形成流体流动通路28的管子27接入一条重复循环管线87中,管线87中连接入一换热器89。在这种配置下,有待处理的气态流体在它通过腔室33时受到紫外线灯产生的紫外辐射线的照射,一种通过管子27的冷却流体带走由各灯41所产生的热量,由于管子27只传送冷却流体,它没有必要是允许紫外线辐射透过的。
按照第四实施例的设备特别适于用作一种臭氧发生器。
可能有这样的情况,希望加大对要处理的气态流体所受到的紫外线辐射的照射作用,此时,要求有高浓度的臭氧。按照第五实施例的设备,如图12,就是为这一目的而提供的。在此实施例中,要处理的气态流体通过腔室33和通路27,以便接受由灯所产生的紫外线辐射的照射。
形成通站28的管子27的进口31在标号91所指之处关闭,以便仅接收由气体流动管线61送入此进口的气体。因而气体向下通过腔室33并受到紫外线的照射,气体经管线61从腔室33流进进口31以向上流过通路28,在通路中它再次受到紫外线照射。两次受紫外线照射提高了气体所得到的处理效果,在气体是氧气的情况下,可以最大限度地产生臭氧。
按照第三、第四和第五实施例的设备已经用一提供单向通路布置的管子27作了描述和图示说明。可以认为这些实施例也可配置多重通路,这种多重通路有点类似于第二实施例。
在采用多重通路配置的场合下,可以配置一种,用于使流经各通路的流体在流体从一条通路流进另一条的区域内受到磁场的作用。
从前述显然可见,按照每一实施例的设备提供了一种简单而有效的、用于处理受污染流体和其他流体的系统。该设备可以用以对流体消毒,或者简单地提供一种对流体进行净化处理以除去不需要的和/或有害的污染物。设备还可以用来对流体充氧,充氧的特征是有利的,因为它可以用来使水带有很高的溶解氧浓度供随后作用,诸如送向处于缺氧状态的水体。溶解氧含量很高的水可以用来增加贫化的水的氧含量。
尽管本发明已经参照几项具体实施例子以说明,但应当理解:不只局限于这些实施例,而在不偏离本发明的范围的情况下可以作出各种各样的变更和修改。

Claims (41)

1.一种用于处理流体的设备,它包括:构成流体流动通路的装置;沿着流体流动通路传送流体的装置;构成围绕流体流动通路的腔室的装置;用于发射紫外线辐射进入腔室内部的紫外线辐射源,紫外线辐射源设置在腔室内部;以及用于传送气体通过腔室的装置。
2.按照权利要求1所述的设备,其中,有待处理的流体是沿着流体流动通路通过的流体。
3.按照权利要求1所述的设备,其中,有待处理的流体是通过腔室的流体。
4.按照权利要求1,2或3所述的设备,其中,构成流体流动通路的装置允许紫外线辐射进入通路。
5.按照权利要求4所述的设备,其中,构成流体流动通路的装置包括一根允许紫外线辐射透过的管子。
6.按照权利要求1至5中任何一项所述的设备,其中,紫外线辐射源可以产生用于杀菌的紫外线辐射。
7.按照权利要求1至5中任何一项所述的设备,其中,紫外线辐射源产生用于离解氧气的紫外线辐射。
8.按照前述各项权利要求中任何一项所述的设备,其中,紫外线辐射源可产生用来离解氧气和杀菌的紫外线辐射。
9.按照权利要求8所述的设备,其中,紫外线辐射源可产生185毫微米波长和254毫微米波长的辐射。
10.按照权利要求7、8或9所述的设备,其中,被传送通过腔室的气体是一种含有分子氧的气体,气体受到紫外线照射时会产生臭氧和原子氧。
11.按照权利要求10所述的设备,还包括用于在气体受到紫外线照射之后将其送入流动流体内的装置。
12.按照权利要求11所述的设备,其中,所述装置将气体送入流经流体流动通路的流动流体中。
13.按照权利要求12所述的设备,其中,送入流体的气体与流体一起流经流体流动通路,在通路中受到紫外线的照射。
14.按照权利要求1至10中任何一项所述的设备,还包括在气体受到紫外线照射之后将其送入流体流动通路以沿着通路移动的装置。
15.按照前述各项权利要求中任何一项所述的设备,其中,送入腔室的气体在腔室中保持一定的压力。
16.按照权利要求15所述的设备,其中,腔室是气密的。
17.按照前述各项权利要求中任何一项所述的设备,其中,配置一入口控制装置,用来调节送入腔室的气体。
18.按照前述各项权利要求中任何一项所述的设备,其中,配置一出口控制装置,用于调节离开腔室并被送入流体流动通路的气体。
19.按照前述各项权利要求中任何一项所述的设备,其中,紫外线辐射源是一紫外线灯。
20.按照权利要求19所述的设备,其中,紫外线辐射源包括多个紫外线灯。
21.按照权利要求19或20所述的设备,其中,一个或所有灯设置在紧靠流体流动通路处。
22.按照权利要求20或21所述的设备,其中,多个紫外线灯相互的位置关系可以产生密耦效应。
23.按照前述各项权利要求中任何一项所述的设备,其中,腔室的内表面带有一紫外线反射表面,以向内反射照射到它上面的紫外线辐射。
24.按照前述各项权利要求中任何一项所述的设备,其中,有多个由腔室围绕的流体流动通路。
25.按照权利要求24所述的设备,其中,流体流动通路是串联的。
26.按照权利要求24或25所述的设备,其中,流体流动通路在腔室里面以平行方式配置,各通路连接在一起以使流体从中流过。
27.按照前述各项权利要求中任何一项所述的设备,其中,构成腔室的装置包括一壳体,它具有一侧壁和一对相向设置的端壁,两相向设置的端壁之间支承着一条或所有流体流动通路和紫外线光源。
28.按照权利要求27所述的设备,其中,外壳为长形而且竖直取向,气体向下通过腔室,而有待处理的流体向上通过腔室中的至少一条流体流动通路;气体在受到腔室中的紫外线照射之后,在腔室下端处被送入所述的至少一条流体流动通路中。
29.按照前述各项权利要求中任何一项所述的设备,其中,与气流方向垂直的腔室的流动面积大于与流体流动方向垂直的一条或每条流体流动通路的流动面积。
30.按照前述各项权利要求的任何一项所述的设备,其中,气体通过腔室重复循环。
31.按照权利要求1至29中任何一项所述的设备,通过流体流动通路的流体重复循环。
32.一种用于处理流体的设备,包括:构成流体流动通路并允许紫外线辐射进入通路的装置;构成围绕流体流动通路的腔室的装置;用于发射紫外线辐射进入流体流动通路和腔室内部的紫外线辐射源,它能同时产生用于离解氧气和用于杀菌的紫外线辐射,紫外线辐射源设置在腔室内部;用于传送一种含有分子氧的气体通过腔室以便使其受到紫外线照射而在气体中产生臭氧和原子氧的装置;在气体受到紫外线照射之后将其送入流体流动通路中与液体一起流过通路而在通路接受紫外线照射的装置。
33.一种用于处理某种流体的方法,包括以下步骤:使含有分子氧的气体通过装有紫外线辐射源的腔室;使流体通过由腔室围绕的并且允许紫外线辐射透过的流体流动通路;气体在腔室内受到紫外线照射之后将其送入流经通路的流体中。
34.一种按照权利要求33所述的方法,其中,气体被送入流体中与流体一起流经通路,而在通路中接受紫外线照射。
35.一种按照权利要求34所述的方法,其中,紫外线源产生用于离解氧气的紫外线辐射,送入腔室的气体是一种含有分子氧的气体。
36.一种按照权利要求33至35中任何一项所述的方法,其中,紫外线源产生用于杀菌的紫外线辐射。
37.一种按照权利要求33至36中任何一项所述的方法,其中,送入腔室的气体在腔室中时保持一定的压力。
38.一种按照权利要求36或37所述的方法,其中,气体向下通过腔室,而有待处理的流体向上通过腔室中的至少一条流体流动通路,气体在受到腔室中的紫外线照射之后,在腔室下端处被送入所述至少一条流体流动通路。
39.一种用于处理流体的方法,包括以下步骤:使一种含有分子氧的气体通过装有产生能离解氧气和有杀菌作用的紫外线辐射的紫外线源的腔室;气体受到紫外线照射后在气体中产生臭氧和原子氧;使流体通过由腔室围绕的并且允许紫外线辐射透过的流体流动通路;当气体在腔室内受到紫外线照射之后将其送入流体流动通路,从而气体与液体一起流经通路在通路之中接受紫外线的照射。
40.一种基本上如同在此参照各附图所描述的设备。
41.一种基本上如同在此所述的方法。
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