一种用于排水管网原位净化的紫外系统技术方案

本实用新型专利技术提出了用于排水管网原位净化的紫外系统，包括：链条式导轨、悬挂式支架、紫外辐照单元及供电监控单元。所述链条式导轨安装于检查井及排水管道内，所述悬挂式支架悬挂于链条式导轨，所述紫外辐照单元嵌套于悬挂式支架，所述供电监控单元为紫外辐照单元供电并监控其运行。进一步，本实用新型专利技术还包括该装置的安装、运行及检修方法。本实用新型专利技术充分利用检查井及排水管道内部空间，通过链条式导轨和悬挂式支架的精巧设计实现紫外辐照单元在排水管道内的运送与安置，并通过具有多种波长及辐照强度的紫外辐照单元联合实现排水管道的原位水质净化与消毒灭菌。与现有技术相比，具有适用性强、易于实施、功能多样、操作灵活、效果显著等突出特色。

【技术实现步骤摘要】
一种用于排水管网原位净化的紫外系统
本技术属市政排水
，涉及用于排水管网原位净化的紫外系统。
技术介绍
近年来，随着我国城镇化进程的加快，排水管道的建设数量与规模也在逐年增加。排水管道是收集、输送城镇生活污水、工业废水和雨水的工程设施。如：“十三五”期间，上海市在已建总长约9530km排水管道的基础上，中心城区配套排水管道约100km，郊区新建排水管道约310km。日益完善的排水管道系统为城镇中各类污水及雨水的输送提供了便利，然而，随着排水管道系统的逐渐庞大，排水管道的水质污染及次生灾害等问题也逐渐凸显。这些问题主要表现在：1)排水管道系统内滋生微生物(如：铁细菌、硫细菌)易造成管道及相关设备的腐蚀与堵塞；2)排水管道系统内的有机污染物厌氧发酵易产生易燃、有毒气体(如：一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S))，积聚到一定程度可使人中毒或遇明火爆炸；3)排水管道系统尤其是检查井内易滋生蚊、蝇、蟑等病媒，危害人体健康。面对上述问题，我国现有的城镇排水管道系统仍然只具有输送能力，却不具备水质净化功能。而且，由于排水管道的输送终点往往是城镇污水处理厂或自然水体，所以如能在管道内进行有效的水质净化及消毒灭菌，将会极大地缓解城镇污水处理厂或自然水体的纳污负荷，进而提升水污染治理能力及水环境保护水平。紫外辐照技术是近年来发展迅速的一种净水技术。通常紫外线可迅速使蛋白质变性，从而有效杀灭污水中几乎所有的细菌和病原体，并灭除排水管道中的各种病媒(蚊、蝇、蟑等)。传统观点一般认为紫外辐照对水体的净化作用主要是灭除其中的微生物和病原体，而紫外辐照对有机物的直接光解作用并未受到重视。最新研究表明，当紫外线的波长足够短(λ＜185nm)、剂量足够大时，紫外线对水体中的有机物具有重要的直接光解作用(反应1-4)。R+hν(λ＜185nm)→R*(1)R*→·R1+·CH2CH3(2)·R1+hν(λ＜185nm)→·Ii(i＝1，2，…，n)(3)·Ii+·Ii→P(4)另外，λ＜185nm的紫外线也能够激发水中羟基自由基(·OH)等活性自由基的生成(反应1)，再通过自由基与有机化合物的加合、取代、电子转移、断键等作用，使大分子有机物降解为小分子物质，甚至直接降解成为二氧化碳(CO2)和水(H2O)，完成矿化(反应2-4)。值得注意的是，紫外辐照产生的·OH与污染物的反应速度极快、不易在环境中滞留，因此不会产生二次污染。H2O+hν(λ＜185nm)→·OH+·H(5)R+·OH→ROH(6)R+·OH→·R+H2O(7)Rn+·OH→Rn-1+OH-(8)然而，目前水处理领域对紫外辐照技术的研究和应用大多局限于单一紫外灯对废水的净化及灭菌效果，却鲜有利用不同波长紫外线的差异化效应及辐照强度的协同作用来实现废水处理综合效益的案例，尤其是在排水管道原位净化领域。排水管道既是污水输送设施，亦是一个狭长的管式反应器。管式反应器具有“轴向没有返混、浓度逐渐变化、可实现分段控制”等特性。因此，将排水管道的上述特性与具有多种紫外线波长及辐照强度的紫外辐照单元联合，可实现排水管道的消毒灭菌、有机物直接光解、羟基自由基氧化的联合效应及收益。
技术实现思路
本技术的目的是通过对排水管道及检查井实施适当的工程改造，充分利用排水管道内部空间，通过链条式导轨和悬挂式支架的设计向排水管道内部运送紫外辐照装置，从而实现排水管道的紫外辐照。为实现上述目的，本技术提出了用于排水管网原位净化的紫外系统，其特征在于所述净化系统包括链条式导轨，所述链条式导轨安装于检查井及排水管道内；悬挂式支架，所述悬挂式支架悬挂于链条式导轨；紫外辐照单元，所述紫外辐照单元嵌套于悬挂式支架，沿所述链条式导轨在检查井及排水管道内移动，用于排水管道的原位水质净化及消毒灭菌；供电监控单元，所述供电监控单元用于为紫外辐照单元供电并实时监控其运行情况。进一步地，所述链条式导轨包括承托框架，所述承托框架安装有主动链轮、从动滑轮及与其配合的链条，所述主动链轮及从动滑轮的轮面均与排水管道的轴线位于同一平面，电动机与所述主动链轮相连，用于带动主动链轮旋转，从而带动链条移动，从动滑轮设轮槽，所述链条的链槽与主动链轮的轮齿咬合，链条的外侧则与从动滑轮的轮槽卡合。进一步地，所述承托框架和检查井侧壁设固定结点，所述固定结点系所述承托框架和检查井侧壁的连结点，连结方式为焊接、粘接或膨胀螺丝固定；所述承托框架底部设框架底座，框架底座置于检查井底部，其底面与检查井的底面吻合。进一步地，所述主动链轮位于承托框架的顶部，所述从动滑轮位于承托框架的底部；所述主动链轮的齿距为7-9cm，齿厚为4-6cm；所述从动滑轮的轮槽宽度为3-5cm，轮槽深度为7-9cm；所述主动链轮及从动滑轮的轮面均与排水管道的轴线位于同一平面。进一步地，所述悬挂式支架由挂钩、架身、卡槽及配重组成；其中，所述挂钩与所述链条的销轴卡合，从而限制所述架身与所述链条的相对位置；挂钩设置于架身上，所述架身上设置卡槽；所述紫外辐照单元的主体是紫外灯管，紫外灯管末端通过防水涂料防水，紫外灯管两端通过所述卡槽嵌设在架身内；所述紫外灯管所辐照的紫外线波长范围是100～400nm，且每个紫外灯管对应所述紫外线波长范围内的一个特定规格；所述紫外灯管的辐照强度范围是50～5000μW/cm2，且辐照强度通过所述供电监控单元调控；所述配重位于所述架身的底部，用于增加架身的重量以使得悬挂式支架在排水管道内不至于剧烈晃动。进一步地，所述挂钩的形状为环形，材质为SS316L；所述架身与所述挂钩相连，所述架身的形状为三叉星形，材质为SS316L；所述卡槽位于所述架身表面且能够卡合所述紫外灯管的两端，材质为SS316L。进一步地，所述供电监控单元由防水电缆、光感探头、信号线及反馈报警器组成；其中，所述防水电缆将所述紫外辐照单元与市电相连，所述光感探头置于所述悬挂式支架的下方，距离紫外辐照单元10-50cm，用于监测所述紫外辐照单元的工作情况；所述光感探头通过信号线与反馈报警器相连，所述反馈报警器位于检查井外的地面上。进一步地，用于排水管网原位净化的紫外系统的净化方法，其特征在于所述方法包括安装阶段步骤一：预先将排水管道内的污水放空，以便操作人员进入检查井作业；步骤二：检测井内安装链条式导轨，链条式导轨包括主动链轮、从动滑轮及与其配合的链条；步骤三：将单个或多个悬挂式支架固定于链条上；步骤四：将特定紫外线波长的紫外辐照单元安装于悬挂式支架，并将光感探头置于所述悬挂式支架的下方，同时将所述光感探头通过信号线与位于检查井外地面上的反馈报警器相连；步骤五：通过电动机带动主动链轮转动，继而传动链条，从而将悬挂式支架运送至排水管道内部；步骤六：排水管道正常进水；运行阶段：步骤一：根据排水管道的水质特征及净化需求，开启供电监控单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于排水管网原位净化的紫外系统，其特征在于所述紫外系统包括/n链条式导轨，所述链条式导轨安装于检查井及排水管道内；/n悬挂式支架，所述悬挂式支架悬挂于链条式导轨；/n紫外辐照单元，所述紫外辐照单元嵌套于悬挂式支架，沿所述链条式导轨在检查井及排水管道内移动，用于排水管道的原位水质净化及消毒灭菌；/n供电监控单元，所述供电监控单元用于为紫外辐照单元供电并实时监控其运行情况。/n

【技术特征摘要】
1.用于排水管网原位净化的紫外系统，其特征在于所述紫外系统包括
链条式导轨，所述链条式导轨安装于检查井及排水管道内；
悬挂式支架，所述悬挂式支架悬挂于链条式导轨；
紫外辐照单元，所述紫外辐照单元嵌套于悬挂式支架，沿所述链条式导轨在检查井及排水管道内移动，用于排水管道的原位水质净化及消毒灭菌；
供电监控单元，所述供电监控单元用于为紫外辐照单元供电并实时监控其运行情况。


2.如权利要求1所述的用于排水管网原位净化的紫外系统，其特征在于，所述链条式导轨包括承托框架，所述承托框架安装有主动链轮、从动滑轮及与其配合的链条，所述主动链轮及从动滑轮的轮面均与排水管道的轴线位于同一平面，电动机与所述主动链轮相连，用于带动主动链轮旋转，从而带动链条移动，从动滑轮设轮槽，所述链条的链槽与主动链轮的轮齿咬合，链条的外侧则与从动滑轮的轮槽卡合。


3.如权利要求2所述的用于排水管网原位净化的紫外系统，其特征在于，所述主动链轮位于承托框架的顶部，所述从动滑轮位于承托框架的底部；所述主动链轮的齿距为7-9cm，齿厚为4-6cm；所述从动滑轮的轮槽宽度为3-5cm，轮槽深度为7-9cm。


4.如权利要求1所述的用于排水管网原位净化的紫外系统，其特征在于，所述悬挂式支架由挂钩、架身、卡槽及配重组成；其中，所述挂钩与所述链条的销轴卡合，从而限制所述架身与所述链...

【专利技术属性】
技术研发人员：张欣，董磊，崔贺，杨一烽，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31