DE102004051621A1

DE102004051621A1 - Vorrichtung zur UV-Bestrahlung von Wasser

Info

Publication number: DE102004051621A1
Application number: DE200410051621
Authority: DE
Inventors: Dieter Ellmann
Original assignee: BINOWA UMWELTVERFAHRENSTECHNIK; BINOWA UMWELTVERFAHRENSTECHNIK GmbH
Current assignee: BINOWA UMWELTVERFAHRENSTECHNIK; BINOWA UMWELTVERFAHRENSTECHNIK GmbH
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2006-04-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur UV-Bestrahlung von Wasser, vorzugsweise von zu reinigendem Abwasser, aufweisend eine UV-Bestrahlungseinheit mit mindestens einer im Ultraviolettbereich strahlenden Lichtquelle (13), die in einem Schutzrohr (12) aus UV-durchlässigem Werkstoff aufgenommen und mittels einer Schwimmvorrichtung im Wasser gehalten ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter mit einem von dem Wasser durchdringbaren Behältergehäuse (10) vorgesehen ist, in dem die mindestens eine in dem Schutzrohr (12) aufgenommene Lichtquelle (13) angeordnet ist, und dass die Schwimmvorrichtung (14) an dem Behälter festgelegt ist, um den Behälter im Wasser in einem vorbestimmbaren Abstand zur Wasseroberfläche schwimmend zu halten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur UV-Bestrahlung von Wasser, das durch die UV-Bestrahlung eine Reinigung erfährt. Solche zu reinigenden Wasser umfassen u.a. biologisch verunreinigte Abwässer in Kläranlagen, sowie verunreinigte Wasser von Seen oder fließenden Gewässern. Gleichermaßen wird eine UV-Bestrahlung auch zur Entkeimung des Wassers von Schwimmbädern eingesetzt.

Im Stand der Technik ist die Reinigung von Wasser mit UV-Licht wohl bekannt, bei welchem Reinigungsvorgang aufgrund der ultravioletten Strahlung Mikroorganismen abgetötet werden. Ferner ist es bekannt, die UV-Bestrahlung zur photochemischen Reinigung des Wassers einzusetzen, wie das auch beispielsweise bei Schwimmbädern vorgesehen ist. Die UV-Bestrahlung soll hier im Wasser enthaltene Chloramine, Trihalomethan und absorbierbare, organische Halogene abbauen. Das Wasser wird durch die Bestrahlung von Oxidationsstoffen befreit, die sonst nachgeschaltete Membranfilter zerstören könnten. Diese Oxidationsstoffe werden im UV-System aktiviert, wodurch sie durch die Bildung von OH-Radikalen abgebaut werden. Die Bestrahlung des aufzubereitenden Wassers erfolgt mit einer vorbestimmten Wellenlänge, die im Wesentlichen dem Wert des Absorptions-Energieniveaus der jeweiligen Verunreinigung im Wasser entspricht.

Bei der Aufbereitung von Wasser mit Hilfe einer UV-Bestrahlung muss die elektromagnetische Strahlung vom Wasser absorbiert werden, was aufgrund der Trübung des Wassers durch seine Verunreinigungen meist nur in einem räumlich begrenzten Bereich um die Lichtquelle erfolgt. Bei der UV-Bestrahlung von Abwässern zur Keimzahl reduzierung wird daher die UV-Bestrahlung in einem Abfluss-Strom des zu reinigenden Wassers vorgenommen, wobei zu gewährleisten ist, dass die Strahlendosis über den Wasserstrom-Querschnitt des Ablaufs kontinuierlich verteilt ist und jedes Wasserelement möglichst mit der gleichen Bestrahlungsdosis bestrahlt wird. Diesbezüglich ist auch darauf zu achten, dass die Fließgeschwindigkeit in der Bestrahlungszone möglichst gleichmäßig ist. Da das Abwasser in aller Regel das UV-Licht stark absorbiert, ist eine gleichmäßige Ausleuchtung des Abfluss-Querschnitts in aller Regel nur unvollkommen zu erreichen. Die unvermeidlichen Schwankungen der Bestrahlungsstärke sind durch eine möglichst weitgehende Durchmischung des Wassers in der Bestrahlungszone auszugleichen.

Im Stand der Technik sind hierzu UV-Bestrahlungsanlagen bekannt, die in einem Abflussgerinne mit insbesondere Freispiegelabfluss angeordnet sind, wobei das Gerinne einen rechteckigen Querschnitt hat und die Bestrahlungsanlage von der nach oben offenen Seite des Gerinnes installiert wird. Die hierzu verwendeten sich in einer Längsrichtung erstreckenden Lichtquellen sind in zylinderförmigen Schutzrohren aufgenommen, die senkrecht zur Fließrichtung des Wassers im Gerinne montiert sind. Die Lichtquellen sind dabei mit ihrer Längsachse entweder waagrecht liegend oder senkrecht stehend in Reihen angeordnet, wobei mehrere Lichtquellen-Reihen in dem Gerinne versetzt zueinander vorgesehen sein können.

Sind die Lichtquellen-Reihen senkrecht stehend im Gerinne angeordnet, dann ist die vertikale Durchmischung aufgrund des vertikalen Druckgefälles und des hydraulischen Widerstands durch die Lichtquellen im Gerinne oft unzureichend, womit in Bodennähe des Gerinnes eine außerordentlich schlecht ausgeleuchtete Zone vorliegt. Des weiteren können sich aufgrund der Schwankungsbereiche des Wasserstandes und der Wasser-Fließgeschwindigkeit im Gerinne Schmutzablagerungen und Verkrustungen bilden, die die Ausleuchtungsqualität stark beeinträchtigen.

Bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art mit waagrecht im Gerinne angeordneten UV-Lichtquellen in Schutzrohren kann aufgrund einer angepassten und geeignet gewählten Beabstandung der Lichtquellen zueinander eine verstärkte Belagsbildung und eine hohe Krustenbildung an den Schutzrohren durch vertikale Vermischung des Wassers sowie ein hoher hydraulischer Widerstand vermieden werden. Nachteilig ist jedoch, dass die an einem Ende der Schutzrohre abgehenden elektrischen Anschlüsse und die dazugehörigen Verschlüsse der Schutzrohre im Wasser gelegen sind. Ferner wird nur eine geringe horizontale Durchmischung des Wasserstroms erreicht.

Zu Wartungszwecken ist es unabhängig von der Anordnung der Lichtquellen in waagrechten oder senkrechten Reihen geeignet, eine Lichtquellen-Reihe zu einem Modul zusammenzufassen, das als Ganzes aus dem Gerinne entnehmbar ist.

Insgesamt ist bei obigen Systemen im Stand der Technik nachteilig, dass die Anordnung der UV-Bestrahlungsanlage auf die Größe und die Gegebenheiten des Gerinnes abgestimmt sein muss, bzw. vice versa. So liegt ein Problem bei UV-Bestrahlungsanlagen, die fest in einem Gerinne montiert sind, darin, dass der Wasserspiegel im Gerinne konstant gehalten werden muss, da andernfalls entweder zu reinigendes Wasser die UV-Bestrahlungsanlage ohne Bestrahlung überfließt oder die Lichtquellen aus dem Wasser ragen, was für die Lichtquellen wegen einer möglichen Überhitzung schädlich ist.

Um letzteres Problem eines variablen Wasserstandes zu lösen, ist gemäß der WO 94/00387 vorgeschlagen, eine UV-Bestrahlungseinheit in einem Gerinne zu installieren, wobei eine Anpassung an den Wasserstand dadurch vollzogen ist, dass die UV-Lichtquellen mit ihrer Längsachse jeweils vom Gerinneboden aus schräg nach oben verschwenkbar an einem Schwimmträger gehalten sind. Der Schwimmträger weist hierzu einen Schwenkviereckrahmen mit Seitenkurz- und Seitenlangprofilstreben auf und ist über eine Schwinge verschwenkbar am Gerinneboden festgelegt. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass aufgrund des Schwankungsbereiches des Wasserstandes und der Anpassung daran durch den Schwimmkörper immer auch ein Einfluss auf die relative Lage der UV-Lichtquellen genommen wird, sodass sich der Abstand zwischen den Lichtquellen ständig verändert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache bauliche Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der unabhängig von äußeren Gegebenheiten eines Wasserreservoirs, wie beispielsweise eines Gerinnes, sowie der Wasserführung in dem Reservoir eine hinreichende Aufbereitungswirkung erzielt wird. Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur UV-Bestrahlung von Wasser vorzusehen, deren Konstruktion einen vielseitigen Einsatz für verschiedene Zwecke und verschiedene Wasser-Reservoirs ermöglicht. Es soll diesbezüglich eine Vorrichtung vorgesehen werden, die leicht installierbar ist und ebenso leicht deinstalliert werden kann.

Zur Lösung obiger Aufgaben wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zur UV-Bestrahlung von Wasser einen Behälter mit einem von dem zu reinigenden Wasser durchdringbaren Behältergehäuse aufweist, in dem eine UV-Lichtquelle angeordnet ist. Die Vorrichtung kann so durch Einbringen des Behälters in jedes mögliche Wasserreservoir verwendet werden.

Um eine gleichmäßige Reinigungswirkung zu erzielen und den Wasserstand im Behälter konstant zu halten, ist eine Schwimmvorrichtung an dem Behälter festgelegt, mit der der Behälter im Wasser in einem vorbestimmbaren Abstand zur Wasseroberfläche des Wasserreservoirs schwimmend gehalten ist. Das Behältergehäuse ist mit Ausnahme eines definierten Zulaufs und eines definierten Ablaufs zum Wasser des Reservoirs geschlossen. Der Behälter kann ferner nach oben hin offen oder geschlossen sein. Durch obige Maßnahme ist eine UV-Bestrahlungsanlage in einem Behälter geschaffen, die eine mobile Einheit der Bestrahlungsanlage ist, womit die Vorrichtung vielseitig eingesetzt werden kann. Das oben angegebene Reservoir, in dem sich das zu reinigende Wasser befindet und in das der Behälter zur Reinigung des Wassers eingesetzt wird, kann ein Abwassergerinne oder Abwasserkanal einer Kläranlage, sowie ein Badesee, bzw. See im Allgemeinen oder auch ein Schwimmbecken sein. Unabhängig vom Wasserstand in dem Reservoir wird durch den definierten Zulauf des Behälters ein vordefinierter Wasserstrom durch den Behälter in den Ablauf des Behälters geführt, wobei die Anordnung der Lichtquellen in dem Behälter gewährleistet, dass der durch den Behälter geführte Wasserstrom eine ausreichende Bestrahlungsdosis absorbiert, so dass der am Ablauf austretende Wasserstrom aus ausreichend gereinigtem Wasser besteht.

Die Erfindung schafft damit im Ergebnis eine UV-Bestrahlungseinheit, bei der unabhängig von äußeren Gegebenheiten des Wasserreservoirs, in das der Behälter eingesetzt ist, alle Parameter zur Aufbereitung des Wassers vorbestimmt sind, wie beispielsweise die Absorptionsbedingungen, Durchmischung des Wassers im Behälter, Durchsatzvolumen, Durchflussgeschwindigkeit des Wassers durch den Behälter, etc., so dass gleichgültig vom Einsatzort, die Erfüllung gewünschter Reinigungsanforderungen gewährleistet ist.

Der Wasserstrom am Ablauf des Behälters kann in einer Rohrleitung als Freispiegel-Überlauf aufgenommen werden, die das Wasser für einen weiteren Prozessschritt in einen anderen Auffangbehälter führt. Ferner ist es möglich, über die Rohrleitung das gereinigte Abwasser wieder an anderer Stelle in das Reservoir zu führen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von in Schutzrohren aufgenommenen UV-Lichtquellen vorgesehen ist, welche Lichtquellen in dem Behälter mit ihrer Längsachse in Vertikalrichtung angeordnet sind. Somit lassen sich elektrische Anschlüsse der Lichtquellen oberhalb der Wasseroberfläche des Wassers im Behälter legen. Dadurch, dass der Wasserstand in dem Behälter durch die schwimmende Ausführungsform konstant gehalten ist, wobei der Wasserstand über eine Nivellierung der Schwimmkörper einstellbar ist (siehe an späterer Stelle), ist durch die vertikale Anordnung der Lichtquellen ferner gewährleistet, dass das Risiko verstärkter Verkrustungen durch Trockenfallen der Lichtquellen bzw. der Schutzrohre eliminiert ist.

Um eine verbesserte Durchmischung des Wassers in dem Behälter zu erzielen, ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass die mehreren Lichtquellen in parallelen Reihen zueinander angeordnet sind, wobei die Reihen in der Parallelrichtung zueinander versetzt vorgesehen sind, derart, dass die Lichtquellen einer Reihe senkrecht zur Parallelrichtung in den Zwischenräumen der vorangehenden Lichtquellen-Reihe angeordnet sind. Durch diese Anordnung erfolgt eine erwünschte Verwirbelung des den Behälter durchlaufenden Wasserstroms, wobei die Verwirbelung sicherstellen soll, dass jedes Wasserelement nahe genug an eine Lichtquelle herangeführt wird, um es ausreichend zu bestrahlen.

Als vorteilhaft wird ferner erachtet, dass die an dem Behälter angelenkte Schwimmvorrichtung relativ zu dem Behälter höhenverstellbar gehalten ist. Durch diese Maßnahme lässt sich der Wasserstand in dem Behälter bei vordefiniertem, bzw. feststehendem Ablauf des Wasserstroms als freier Überlauf aus dem Behälter einstellen. Damit ist eine Justierung der Lichtquellen zum Wasserstand in dem Behälter möglich und die Eintauchtiefe der Lichtquellen in das Wasser des Behälters einstellbar.

In dem Fall, bei dem der Behälter der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Fließgerinne von beispielsweise einer Kläranlage eingesetzt ist, kann es aufgrund der Strömung des Wassers in dem Gerinne zu einer vertikalen Neigung des Behälters kommen. Diesbezüglich ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass die Schwimmvorrichtung vom Behälter derart einstellbar gehalten ist, dass die Neigung des Behälters bezüglich seiner vertikalen Richtung im dreidimensionalen Raum einstellbar ist.

Das Behältergehäuse des Behälters kann jede beliebige Form haben. Im Normalfall wird das Gehäuse ein Rechteckkasten sein, wobei eine runde, rohrförmige oder ovalförmige Ausführungsform ebenso denkbar ist. Vorteilhafterweise ist das Behältergehäuse aus Edelstahl, aus Aluminium oder aus einem HDPE-Kunststoff gefertigt. Damit ist der Behälter in dem zu reinigenden Wasser langlebig einsetzbar, da diese Materialien ausreichend chemisch widerstandsfähig sind.

Es wird ferner als vorteilhaft erachtet, dass der definierte Zulauf ein geregelter Zulauf ist, womit die Querschnittsöffnung des Zulaufs einstellbar ist. Die Regelung des Zulaufs kann dabei durch einen motorbetriebenen Zulaufschieber realisiert sein.

Gleichermaßen kann der Ablauf des Behälters ein geregelter Ablauf mit einstellbarer Querschnittsöffnung des Ablaufs sein. Auch hier kann die Regelung des Ablaufs durch einen motorbetriebenen Ablaufschieber realisiert sein. Um u.a. eine gleichmäßige Durchströmung des Behälters vorzusehen, wird es als vorteilhaft erachtet, den Zulauf an einer Seite des Behälters in der Nähe der Behältersohle vorzusehen, wobei der Ablauf auf der diametralen gegenüberliegenden Seite des Behälters an dessen oberem Ende vorgesehen ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Behälter gegenüber dem Zulauf im Sohle-Bereich eine Reinigungsöffnung aufweist, die mit einer Reinigungsklappe verschließbar ist. Damit ist eine Spülung des Behälters im Bodenbereich möglich, um etwaige sich am Boden des Behälters abgelagerte Verunreinigungen mit Hilfe des Zustroms durch den Zulauf des Behälters abzutragen. Die Reinigungsöffnung kann dementsprechend auch gegebenenfalls als weitere Ablauföffnung fungieren, um das Wasser in dem Behälter beispielsweise für Wartungszwecke abzulassen. So ist es ferner möglich, eine Tauchpumpe am Boden des Behältergehäuses vorzusehen, mit dem das Wasser aus dem Behälter abpumpbar ist.

Bei einer Anordnung der Tauchpumpe am Zulauf des Behälters kann die Tauchpumpe ferner dazu dienen, den Zustrom des Wassers aus dem Reservoir in den Behälter zu fördern. Diese Maßnahme kommt insbesondere bei ruhigen bis stehenden Wasserreservoirs in Betracht, bei denen der Durchstrom von Wasser durch den Behälter künstlich, d.h. durch die Tauchpumpe vorzusehen oder zumindest zu unterstützen ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass im Bodenbereich des Behälters ein horizontal und parallel zum Behälterboden beabstandeter zweiter Boden vorgesehen ist, der Bohrungen entsprechend der Anzahl der in dem Behälter anzuordnenden Lichtquellen aufweist. Die Bohrungen haben einen Durchmesser entsprechend dem Durchmesser des Schutzrohres, so dass ein Schutzrohr durch den zweiten Boden einsteckbar ist, bis das Schutzrohr den Boden des Behältergehäuses kontaktiert. Damit ist vorgesehen, dass die Lichtquellen mit ihren Schutzrohren am Boden ausreichend festgehalten sind.

Diese Maßnahme hat aber auch den weiteren Vorteil, dass der aufgrund der Lichtquellenkonstruktion mit einer am unteren Ende des Schutzrohres vorliegenden Lichtquellen-Fassung entstehende Todraum der Lampen abgedeckt ist. Der zweite eingezogene Boden ist gegenüber den Schutzrohren hierzu ausreichend abgedichtet, so dass in Bereich des unteren Todraums der Lichtquellen kein zu reinigendes Wasser strömen kann. Damit gibt es keinen Bereich innerhalb des Behälters mit einer verringerten Strahlungsdosis.

Als vorteilhaft wird ferner angesehen, dass am Boden des Behältergehäuses zur Zulaufseite hin eine Blende vorgesehen ist, die bezweckt, dass das vom Zulauf einströmende Wasser nicht im direkten Zustrom auf die Bestrahlungs-Röhren trifft. Vielmehr prallt der Wasser-Zustrom auf die Blende und wird dadurch nach oben abgeleitet. Das führt zu einer verbesserten Verwirbelung im unteren Bereich des Behältergehäuses, womit auch die Verweilzeit der Wasserteilchen im unteren Bereich des Behälters verlängert ist. Es ist diesbezüglich möglich, dass die Blende alle Bestrahlungskörper ringförmig umschließt.

Schließlich kann vorgesehen sein, dass eine Messsonde an dem Behälter angeordnet ist, mit der ein Kontakt des Bodens des Behältergehäuses zur Sohle des Reservoirs, in dem das zu reinigende Wasser aufgenommen ist, detektiert werden kann. Das Signal kann beispielsweise an einen Alarmgeber gegeben werden, welcher Alarm durch ein Aufsitzen des Behälters auf der Sohle des Reservoirs ausgelöst wird.

Die Erfindung wird im Folgenden in größerem Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
1 eine schematische geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 1;
3 eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 1; und
4 eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Wie in 1 gezeigt, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Behälter mit einem Behältergehäuse 10 auf, in dem im gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere UV-Lichtquellen 13 in Schutzrohren 12 aufgenommen sind. Der Behälter ist in einem Gerinnekanal 26 eingesetzt und mittels zweier Schwimmer 14 in einem vorbestimmten Abstand zum Wasserspiegel des Gerinnes schwimmend gehalten. Der Zustrom des zu reinigenden Wassers aus dem Gerinne 26 in den Behälter 10 erfolgt über einen Zulauf 16 am unteren Ende des Behältergehäuses 10. Ein Ablauf 18 ist am diametral gegenüberliegenden Ende im oberen Bereich des Behältergehäuses 10 als Freispiegel-Ablauf angeordnet, so dass der Behälter durch das am Zulauf 16 eindringende Wasser von links unten nach rechts oben in den Ablauf durchströmt wird. Durch diese Anordnung des Zulaufs 16 und des Ablaufs 18 an diagonal gegenüberliegenden Enden des Behältergehäuses 10 ist eine gleichmäßige und vollständige Durchströmung des Wasser vorbei an den UV-Lichtquellen 13 gewährleistet.
Die UV-Lichtquellen 13 sind in Schutzrohren 12 angeordnet, die ihrerseits über Flansch-Verschlussköpfe (im Detail nicht gezeigt) an ihren oberen Enden über einen Träger an dem Behältergehäuse 10 befestigt sind. So können die elektrischen Leitungen der UV-Lichtquellen 13 oberhalb des Wasserspiegels in dem Behälter trocken abgeführt sein.
Die beiden Schwimmer 14 sind über Gewindestangen höhenverstellbar an dem Behältergehäuse 10 angelenkt, so dass der Wasserspiegel in dem Behältergehäuse 10 über die Einstellung der Schwimmer 14 justierbar ist. Eine Einstellung des Behältergehäuses 10 relativ zu den Schwimmern 14 ist dabei ferner derart möglich, dass eine Vertikalneigung des Behältergehäuses 10 im eingesetzten Zustand des Behälters in dem Kanalgerinne 26 zu jeder Seitenrichtung des Raumes einstellbar ist. Der jeweilige Schwimmkörper 14 ist hierzu an zwei Stellen an dem Behältergehäuse 10 angelenkt, so dass insgesamt eine Justierung des Behältergehäuses 10 in allen drei Raumrichtungen möglich ist, wenn der Behälter schwimmend im Wasser getragen wird.
An seinem unteren Ende weist das Behältergehäuse 10 eine Reinigungsöffnung auf, die mit einem mechanisch betätigbaren Schieber geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Die Reinigungsöffnung ist am Behälterboden gegenüber dem Zulauf 16 des Behälters angeordnet, so dass durch den Zustrom von Wasser in den Zulauf Verunreinigungen, die sich am Behältergehäuse-Boden angesammelt haben, durch die Reinigungsöffnung 24 aus dem Behältergehäuse 10 gespült werden können.
Wie in der Figur ferner gezeigt, ist an der Sohle des Behältergehäuses ein doppelter Boden vorgesehen, der zum einen durch den Boden des Behältergehäuses 10 und zum anderen durch einen eingezogenen zweiten Boden gebildet ist. Der zweite Boden weist Durchtrittsöffnungen für die Schutzrohre 12 der UV-Lichtquellen auf. Damit ist der untere Todraum 23 der UV-Lampe abgedeckt, so dass kein zu reinigendes Wasser von der Zulaufseite des Behälters in den unteren Todraum 23 strömen kann. Der zweite Boden ist diesbezüglich gegenüber den Schutzrohren 12 ausreichend abgedichtet.
Da die UV-Lampen auch im oberen Bereich unterhalb des Befestigungsflansches der Schutzrohre 12 einen oberen Todraum 22 haben, ist über die Nivellierung der Schwimmer 14 der Wasserstand in dem Behälter derart einzustellen, dass der obere Todraum 22 der UV-Lampen aus dem Wasser ragt. Damit ist eine gleichmäßige Bestrahlungsdosis innerhalb des Behälters gewährleistet.
Am Boden des Behälters ist ferner zur Zulaufseite hin eine Blende 25 installiert, die den eintretenden Wasserstrom nach oben umlenkt. Das schafft eine verbesserte Verwirbelung im Bodenbereich des Behälters und führt zu einer größeren Verweildauer der Wasserpartikel an den vorderen Bestrahlungsröhren.
Wie in der Figur gezeigt, ist der Ablauf 18 mit einem motorbetriebenen Ablaufschieber 20 versehen, mit dem die Querschnittsfläche des Ablaufs und damit die Durchtrittsmenge des durch den Behälter strömenden Wasser einstellbar ist. Der Ablauf 18 ist über eine Flanschverbindung unter Einschluss des Ablaufschiebers 20 an einem flexiblen Schlauchanschluss 28 angeschlossen, so dass sich die Position des Behälters auch mit angeschlossenem Ablaufrohr am Wasserspiegel des Kanalgerinnes einstellen lässt.
2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung aus 1 in Draufsicht. In dieser Darstellung ist gut zu erkennen, wie die einzelnen UV-Lichtquellen 13 in ihren Schutzrohren 12 in zueinander versetzten Reihen in dem Behältergehäuse 10 angeordnet sind. Wie oben bereits beschrieben, gewährleistet eine derartige Versetzung der Lichtquellen eine gewünschte Verwirbelung des Wassers beim Durchströmen des Behälters.
3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung aus 1 in Seitenansicht entlang der in 1 gezeigten Schnittlinie. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die UV-Lichtquellen 13 in der Mitte des Behälters weggelassen, so dass der Ablauf 18 in der Darstellung sichtbar ist. Wie in 3 ferner gezeigt, sind die vertikal angeordneten UV-Lichtquellen 13 über eine Verkabelung an einer Steuerung in einem Schaltschrank 30 angeschlossen. Somit lassen sich die UV-Lichtquellen 13 nach Bedarf zu- bzw. abschalten. Dies kann beispielsweise zu Wartungszwecken erforderlich sein.
4 zeigt eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines Dünnschichtreaktors 32. Bei diesem Dünnschichtreaktor 32 ist eine einzelne UV-Lichtquelle 13 in einem Schutzrohr 12 aus einem zylinderförmigen Behältergehäuse 10 angeordnet. Das Behältergehäuse 10 wird von einem Schwimmer 14 auf der Wasseroberfläche des zu reinigenden Wassers getragen. Der Zulauf 16 ist in einem vorbestimmten Abstand zum Boden des Dünnschichtreaktors 32 angeordnet, so dass der Zustrom an zu reinigendem Wasser in das Behältergehäuse 10 nicht im Bereich des unteren Todraums der UV-Lampe erfolgt. Gleichermaßen ist es jedoch auch möglich, einen zweiten Boden zur Abdeckung des unteren Todraums der UV-Lampe vorzusehen. Der Ablauf 18 befindet sich mit einem Ablaufschieber 20 am diagonal gegenüberliegenden Ende des zylinderförmigen Behältergehäuses 10. Mit dieser Ausführungsform ist eine sichere vom Wasser absorbierte Strahlendosis gewährleistet, da der Durchmesser des zylinderförmigen Behältergehäuses 10 dem Absorptionsvermögen des zu reinigenden Wassers angepasst sein kann, womit selbst bei schwer zu reinigenden Abwasser eine ausreichende Entkeimung vorgesehen ist. Zu diesem Zweck kann der Zwischenraum zwischen dem Schutzrohr 12 und der Innenwand des Behältergehäuses 10 so gering wie möglich vorgesehen sein. Wird die Strahlendosis von der UV-Lichtquelle bis zur Innenwandung des Behältergehäuses 10 annähernd konstant gehalten, kann der Parameter der Strahlungsdauer über die Einstellung des Ablaufschiebers 20 eingestellt werden, da das Wasserelement, das vom Zulauf 16 an den Ablauf 18 strömt, über den gesamten Strömungsweg von der UV-Lichtquelle 13 bestrahlt wird.

10: Behältergehäuse
12: Schutzrohr
13: UV-Lichtquelle
14: Schwimmer
16: Zulauf
18: Ablauf
20: Ablaufschieber
22: oberer Todraum einer UV-Lampe
23: unterer Todraum einer UV-Lampe
24: Reinigungsöffnung
25: Blende
26: Kanal
28: flexibler Schlauchanschluss
30: Schaltschrank
32: Dünnschichtreaktor

Claims

Vorrichtung zur UV-Bestrahlung von Wasser in einem Wasserreservoir, vorzugsweise von zu reinigendem Abwasser, aufweisend eine UV-Bestrahlungseinheit mit mindestens einer im Ultraviolettbereich strahlenden Lichtquelle (13), die in einem Schutzrohr (12) aus UV-durchlässigem Werkstoff aufgenommen und mittels einer Schwimmvorrichtung im Wasser gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter mit einem von dem Wasser durchdringbaren Behältergehäuse (10) vorgesehen ist, in dem die mindestens eine in dem Schutzrohr (12) aufgenommene Lichtquelle (13) angeordnet ist, und dass die Schwimmvorrichtung (14) an dem Behälter festgelegt ist, um den Behälter im Wasser in einem vorbestimmbaren Abstand zur Wasseroberfläche des Reservoirs schwimmend zu halten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von in Schutzrohren (12) aufgenommenen UV-Lichtquellen (13) vorgesehen ist, welche Lichtquellen in dem Behälter mit ihrer Längsachse vertikal angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Lichtquellen (13) in parallelen Reihen angeordnet sind, wobei die Reihen in der Parallelrichtung zueinander versetzt angeordnet sind, derart, dass die Lichtquellen einer Reihe senkrecht zur Parallelrichtung in den Zwischenräumen der vorangehenden Lichtquellen-Reihe angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmvorrichtung (14) relativ zu dem Behälter höhenverstellbar an dem Behältergehäuse (10) gehalten ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmvorrichtung (14) am Behälter einstellbar gehalten ist, derart, dass die Neigung des Behälters bezüglich seiner Vertikalrichtung im dreidimensionalen Raum einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter aus Edelstahl, aus Aluminium oder aus HDPE-Kunststoff gefertigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter einen geregelten Zulauf (16) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Zulaufs durch einen motorbetriebenen Zulaufschieber ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter einen geregelten Ablauf aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Ablaufs durch einen motorbetriebenen Ablaufschieber (20) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (16) an der Sohle des Behälters vorgesehen ist und der Ablauf (18) auf der diametral gegenüberliegenden Seite am oberen Ende des Behälters vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter gegenüber dem Zulauf im Sohle-Bereich des Behälters eine Reinigungsöffnung (24) des Behälters aufweist, welche Reinigungsöffnung mit einer Reinigungsklappe verschließbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tauchpumpe im Behälter angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bodenbereich des Behälters ein horizontal und parallel zum Behälterboden beabstandeter zweiter Boden vorgesehen ist, in dem Bohrungen entsprechend der Anzahl in dem Behälter anzuordnender Lichtquellen (13) mit einem Durchmesser entsprechend dem Durchmesser des Schutzrohres (12) eingebracht sind, sodass ein Schutzrohr durch den zweiten Boden steckbar ist, bis das Schutzrohr den Boden des Behältergehäuses (10) kontaktiert.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blende (25) vorgesehen ist, die den Zustrom des zu reinigenden Wassers ablenkt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messsonde vorgesehen ist, mit der ein Kontakt des Bodens des Behältergehäuses zur Sohle des Reservoirs, in dem das zu reinigende Wasser aufgenommen ist, detektierbar ist.