流体处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种流体处理系统，包括：入口；出口；设置在该入口和出口之间的流体处理区，该流体处理区具有设置在其中的：（ｉ）具有第一纵向轴线的长条形的第一辐射源组件，和（ｉｉ）具有第二纵向轴线的长条形的第二辐射源组件；其中所述第一纵向轴线和第二纵向轴线彼此不平行且不与流体流穿过流体处理区的方向平行。本流体处理系统具有如下优点：能处理大体积的流体（例如污水或饮用水等）；能增大对穿过反应器的最大允许速度的限制；要求较小的“占地面积”；形成较低的阻力系数，改进在流体处理系统的长度上的液压损失／梯度；形成辐射源较低（或没有）的受迫振动，因此避免或减轻辐射源和／或保护套管（如果有）的损坏。其它优点将在说明书中讨论。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一方面，本专利技术涉及一种流体处理系统，更具体地，涉及一种紫外线辐射水处理系统。另一方面，本专利技术涉及一种用于处理流体的方法，更具体地，涉及一种用于处理辐射水的方法。
技术介绍
通常，流体处理系统在本领域是已知的。更具体地，紫外线(UV)辐射流体处理系统通常在本领域是已知的。早期的处理系统包括全包围室设计，该室包含有一个或多个辐射(优选为UV)灯。在这类早期的设计中存在某些问题。当应用于如典型的更大规模的市政污水或饮用水处理设备的大的开放型流体处理设备时，这些问题特别地明显。因此，这类反应器具有以下的相关问题●反应器的较高的资金成本；●难以接触到浸没的反应器和/或湿的设备(灯、套管清洁器等)；●难以将淤塞的材料从流体处理设备中移除；●较低的流体消毒效率，和/或●需要繁杂的设备用于对湿的组件(套管、灯等)的维护。常规反应器中的这些缺点造成所谓的“开放通道”反应器的发展。例如，美国专利4,482,809和5,006,244(均为Maarschalkerweerd名下并且均受让于本专利技术的受让人，且在这里称为Maarschalkerweerd#1专利)均描述了使用紫外线(UV)辐射的重力反馈流体处理系统。这样的系统包括UV灯模块的排列(例如，框架)，该排列包括若干UV灯，每个均安装于在一对臂之间延伸并由该臂支撑的套管内，其中该一对臂与截面相接触。这样支撑的套管(包括UV灯)被浸入流体中，该流体被处理而后按需要被辐射。流体暴露于辐射的量由流体与灯的靠近量，灯的输出瓦数和经过灯的流体流量来决定。典型地，可使用一个或多个UV传感器来监控灯的UV输出，并且通过水位闸门等在一定程度上典型地控制处理装置下游的流体水平。Maarschalkerweerd#1专利给出了流体处理系统，该系统的特征在于将设备从湿的或淹没状态取出而不需要全部设备重复的改进的性能。这样的设计将灯排列划分为行和/或列，且特征在于具有反应器开口的顶部来提供“顶部开口”通道中的流体的自由表面流。Maarschalkerweerd#1专利给出的流体处理系统的特征在于具有流体的自由表面流(典型地，不有意地控制或限定顶部流体表面)。因此，该系统将典型地遵循开放通道水力的运动行为。由于该系统的设计固有地包括流体的自由表面流，对每个灯能够处理的最大流量有限制，以免在某个水力学上邻接的排列被水位变化不利地影响。在更高的流量或流量的显著改变的情况下，不受限或自由的流体的表面流将被用来改变流体流的处理容量和截面形状，因此使反应器相对地不太有效。如果排列中供给到每个灯的功率较低，则每个灯的流体流将较低。流体处理系统全开通道的概念将在这些较低功率灯和较低的水力负载处理系统中满足。这里的问题是，使用较低功率的灯，因此需要相对大量的灯来处理流体流的同一体积。因此，系统的固有成本将过于高和/或与自动灯套管清洁的附加特征及大流体体积处理系统相比没有竞争力。这样的情况导致了所谓的“半封闭”流体处理系统。美国专利5,418,370、5,539,210和Re36,896(均为Maarschalkerweerd名下且均受让于本专利技术的受让人，以下称为Maarschalkerweerd#2专利)中都描述了一种改进的辐射源模块，用于使用UV辐射的重力反馈流体处理系统。通常，该改进的辐射源模块包括从支撑部件处悬臂密封的辐射源组件(典型地包括辐射源和保护(例如石英)套管)。该支撑部件可进一步包括用来在重力反馈流体处理系统中紧固辐射源模块的适合的装置。这样，为了解决具有大量灯以及清洁每个灯的增加的高成本，对UV流体处理应用了具有更高输出的灯。结果是灯的数量和每个灯的长度显著地减少。这样导致自动灯套管清洁设备的可支付的经济性，对于处理系统的降低的空间要求以及其它优点。为了使用更多的大功率灯(例如中压UV灯)，系统使用过程中每灯的水力负载将增加到一定程度，如果反应器表面没有在所有表面上限定则反应器内流体的处理容量/截面面积将显著改变，且因此将使得这样的系统相对不起作用。因此，Maarschalkerweerd#2专利的特征在于具有限定反应器的处理区域内被处理流体的封闭表面。该封闭处理系统具有设置在开放通道内的开口端。能使用枢转铰接、滑动装置和各种其它能使设备移动的装置来将浸没的或湿的设备(UV灯、清洁器等)从半封闭反应器中取出到自由表面。Maarschalkerweerd#2专利中所述的流体处理系统的典型特征在于悬臂连到大致竖直的支撑臂(例如灯只在一端被支撑)的具有较短长度的灯。这样可使灯从半封闭反应器中枢转或以其它方式取出。这些显著变短且功率更大的灯的特征在于将电能转化为UV能时效率较低。与该设备相关的接近和支撑这些灯的成本很重要。历史上，Maarschalkerweerd#1和#2专利中所述的流体处理模块和系统在市政污水处理领域具有广泛应用(例如对于排放到河流、池塘、湖或其它类似的水流中的水的处理)。在市政饮用水领域，已知的是使用所谓的“封闭”流体处理系统或“加压”流体处理系统。已知的封闭流体处理装置，例如见美国专利5,504,335(Maarschalkerweerd#3)。Maarschalkerweerd#3给出了包括用于接收流体流的外壳的封闭流体处理装置。该外壳包括流体入口、流体出口、设置在流体入口和流体出口之间的流体处理区、和设置在流体处理区中的至少一个辐射源模块。流体入口、流体出口和流体处理区彼此成直线关系。该至少一个辐射源模块包括密封地连接于一臂的辐射源，该臂密封地安装在外壳上。该辐射源设置为大致平行于流体流。该辐射源模块可通过设置在中间外壳中的孔移动到流体入口和流体出口，因此避免了维护辐射源时将装置进行物理移动的需要。美国专利6,500,346中给出了封闭流体处理装置，特别是用于对诸如水的流体的紫外辐射处理。该装置包括用于接收流体流的外壳。该外壳具有流体入口、流体出口、设置在流体入口和流体出口之间的流体处理区、和至少一个辐射源，该辐射源具有设置在流体处理区中的纵向轴线，该轴线大致与穿过外壳的流体流的方向横向交叉。流体入口、流体出口和流体处理区设置为彼此大致成直线关系。流体入口具有第一开口，该开口具有(i)小于流体处理区截面积的截面面积，和(ii)大致平行于至少一个辐射源组件的纵向轴线的最大直径。在上述类型的已知流体处理系统的实际实施中，使辐射源的纵向轴线(i)平行于穿过流体处理系统的流体流的方向，或(ii)正交于穿过流体处理系统的流体流的方向。而且，在布置(ii)中，通常是将灯设置在排列中，使得从流体处理系统的上游端到下游端，下游辐射源直接位于上游辐射源后边。UV辐射水处理系统中的布置(ii)的使用基于根据被处理水的穿透度(transmittance)，辐射在距辐射源规定的距离内有效的理论。因此，在布置(ii)中留有辐射源的间隔变得很平常，从而相邻辐射源的纵向轴线上的间隔距离大约等于上句中提到的规定距离的两倍。不利的是，对于大体积流体的处理，布置(ii)有多个不利的原因。具体地，布置(ii)的实现需要较大的“占地面积”或空间来容纳辐射源。而且，在布置(ii)中使用大量辐射源产生较大的阻力系数，导致在流体处理系统长度上的较大的液压损失/梯度。而且，在布置(ii)中使用大量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体处理系统，包括：入口；出口；设置在该入口和出口之间的流体处理区，该流体处理区具有设置在其中的：（ｉ）具有第一纵向轴线的长条形的第一辐射源组件，和（ｉｉ）具有第二纵向轴线的长条形的第二辐射源组件；其中所 述第一纵向轴线和第二纵向轴线彼此不平行且不与流体流穿过流体处理区的方向平行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦斯弗罗姆，博伊科查德罗夫，迈克马尔库，理查德格拉唐，戴维奥尔森，吉姆弗拉塞尔，达斯科A凯泽莱，
申请(专利权)人：特洛伊人技术公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]