[发明专利]用于高级氧化工艺和紫外线消毒的紫外线反应器挡板设计

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外线反应器，尤其涉及一种用于紫外线反应器的挡板构造。

背景技术

紫外线（UV）光是用于通过化合物的直接UV光解作用或UV辐射间接诱导氧化而从受污染的水中去除污染物质的有效手段。UV光还被证实可有效地对水和废水消毒。UV反应器能够使污染物降解或使微生物失活的效率取决于几个参数，包括反应器的液压特性、反应器内的空间UV通量率分布以及目标化合物或种类的降解或失活动力学。UV通量率受到与灯相距的距离和介质的透射比的影响而减少。通常，UV通量率越高，氧化剂活化越快。

发展合适的流型对于增加UV反应器的效率而言是重要的考虑因素。希望的是，流型导致具有均匀停留时间的充分径向混合，使得水接收相对均匀的UV剂量。紊流通常用于获得充分的径向混合。然而，这样的流动通过使用相对高流率来获得，这不希望地导致相对短的停留时间。为了获得均匀的停留时间，活塞流是期望的。然而，这导致相对差的混合，尤其对于在离UV灯相对远的区域中流动的流体颗粒，所述区域比如是在UV反应器的壁附近的区域。

发明内容

本发明公开了一种具有紫外线光源的用于处理流体的紫外线反应器。在一个实施例中，公开的反应器包括具有用于接收流体的入口和用于排出流体的出口的容器。所述容器还包括多个分段式挡板。所述挡板还包括部分圆周边缘区段，其终止于垂直边缘区段，以形成右分段式挡板和左分段式挡板。左分段式挡板和右分段式挡板交替地布置在容器中，以提供活塞流和增强的径向混合。

附图说明

图1示出包括螺旋挡板的UV反应器的实施例。

图2是示出具有和不具有螺旋挡板的UV反应器的液压保留时间的E曲线。

图3示出具有和不具有螺旋挡板的UV反应器的水质量分率与UV剂量的关系图。

图4a-4c分别示出不具有螺旋挡板、具有完整螺旋挡板和具有80%宽度的螺旋挡板的UV反应器的通量率分布。

图5a-5e示出不具有螺旋挡板的UV反应器和具有不同宽度的螺旋挡板的UV反应器的颗粒流动路径。

图6示出具有和不具有涂层的UV间歇反应器中过硫酸盐离解的实验结果。

图7示出具有和不具有涂层的UV间歇反应器中尿素氧化的实验结果。

图8示出包括分段式挡板的UV反应器的替代实施例。

图9是左分段式挡板的透视图。

图10示出用于支撑分段式挡板的杆。

图11是示出具有和不具有分段式挡板的UV反应器的液压保留时间的E曲线。

图12示出具有和不具有分段式挡板的UV反应器的水质量分率与UV剂量的关系图。

图13是示出螺旋和分段式挡板构造之间相对于停留时间分布进行比较的E曲线。

图14示出螺旋和分段式挡板构造之间相对于入射辐射的比较。

图15示出螺旋和分段式挡板构造之间相对于颗粒流动路线的比较。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解的是，本发明的应用不局限于下面说明书中所阐述或附图中所示的部件的构造和布置的细节。本发明可以是其它实施例，并可以许多方式执行或实施。此外，应当理解的是，在此使用的措辞和术语是为了说明之目的，而不应视为限制。在此，“包括”及其变体的使用意味着包含其后所列项目和其等价物，以及包含额外项目。除非指定或限制为其它情况，否则，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及它们的变体被广义地使用，并包含直接和间接的安装、连接、支撑和联接。此外，“连接”和“联接”不局限于物理或机械连接或联接。在以下说明中，相同的标号用于描述在图1-15的几个视图中相同、类似或对应的部件。

参见图1，本发明的紫外线（UV）反应器100的实施例显示为部分横截面视图。反应器100包括柱形容器102，柱形容器具有第一端110、第二端112和内室104。容器102可由不锈钢制造而成，并可用于高级氧化工艺或UV消毒工艺。容器102的尺寸和直径与目标水的特性、UV灯直径和UV灯的输出波长有关。

为了增加输入UV能量，可使用一对UV灯，尽管使用其它构造是可以理解的。在当前实施例中，UV反应器100包括第一UV灯106和第二UV灯108，它们分别从容器102的第一端110和第二端112延伸进室104。