[发明专利]流体处理系统

说明书

本申请为下述申请的分案申请：

原申请的申请日：2007年11月06日

原申请的申请号：200780041203.3

原申请的发明名称：流体处理系统

技术领域

在本发明的一个方面中，涉及一种流体处理系统，更具体地，涉及一种紫外线照射水处理系统。在本发明的另一个方面中，涉及一种用于处理流体的方法，更具体地涉及一种用于照射水的方法。

背景技术

流体处理系统在本领域中被广泛地知晓。更具体地，紫外线(UV)照射流体处理系统在该领域中被广泛地知晓。包括全封闭的腔的早先的处理系统设计成容纳一或多个照射(最好为UV)灯。这些较早的设计中存在某些问题。特别是当被应用于以较大规模的城市废水或饮用水处理设备为代表的大畅流处理系统(large open flow treatment systems)时，这些问题很明显。因此，这类反应器(reactors)具有与其关联的以下问题：

相对高的反应器资本成本(capital cost)；

难于接近浸没的反应器及/或被弄湿的装备(灯、套管清洁器(sleeve cleaners)等等)；

很难从流体处理装备清除污垢材料(fouling materials)；

相对低的流体消毒效率，及/或

用于维护被弄湿的组件(套管、灯等类似组件)所需要的完全冗余的装备。

常规的封闭反应器(closed reactors)中的缺点引起所谓的“明渠(open channel)”反应器的发展。

例如，美国专利4,482,809、4,872,980和5,006,244(都以马舍尔科维尔德(Maarschalkerweerd)的名义并都转让给本发明的受让人，并且下文称为马舍尔科维尔德#1专利)都描述了使用紫外线(UV)照射的重力自流供给(gravity fed)流体处理系统。

这样的系统包含包括若干UV灯的UV灯模块(例如框架(frames))阵列，每个UV灯安装在套管中，套管在附接到横梁(cross-piece)的一对腿之间延伸，并被该对腿支撑。如此支撑的套管(容纳UV灯)浸入要被处理的流体中，然后该流体根据需要被照射。流体被暴露于其的照射的量通过流体到灯的接近度(proximity)、灯的输出瓦数和流体经过灯的流速确定。具体地，一或多个UV传感器可以被用来监控灯的UV输出，并且通过使用液位闸门(level gates)等等的手段在处理装置的下游将流体液位(fluid level)控制在某种程度上。

马舍尔科维尔德#1专利教导了特征为从被弄湿或被浸没的状态下取出装备而不需要完全装备冗余的改善的能力的流体处理系统。这些设计将灯阵列划分成行和/或列，并且特征为向“顶部敞开”的通道中的流体提供自由表面流(flee-surface flow)的反应器开口的顶部。

在马舍尔科维尔德#1专利中教导的流体处理系统的特征为具有流体的自由表面流(典型地为顶部流体表面不被特意地控制或约束)。因此，该系统将典型地遵循明渠流体力学(open channel hydraulics)的特性(behaviour)。因为该系统的设计内在地包括流体的自由表面流，所以在一个或者其他的流体地邻接的阵列通过流体液位的变化而受到相反的影响之前，存在每个灯或灯阵列能够处理的最大流量(maximum flow)的约束。在流动中的高速流或显著的变化处，流体的无限制或流体的自由表面流被允许改变处理体积和流体流的截面形状，从而致使反应器相对而言不起作用。假如阵列中的每个灯的功率相对较低，那么每个灯随后的流体流将相对低。完全地明渠流体处理系统的构思将满足这些低灯功率和随后的降低的液体负载处理系统的需要。这里的问题是，由于较小功率的灯，需要相对较多数量的灯以处理相同体积的流体流。因此，该系统的固有成本(inherent cost)将被不适当的增大，并且/或不能与自动灯套管清洁和大流体体积(fluid volume)处理系统的附加的特点相竞争。

这导致所谓的半封闭的流体处理系统。