一种廉价的维护少的紫外消毒器，该消毒器形成供水滞留时间和紫外剂量的窄分布，包括： ａ）重力驱动供水的输水系统； ｂ）使水流层流化的有孔的挡水壁，位于供水输送系统的下游； ｃ）悬挂在空气中的裸露紫外灯； ｄ）倾斜的处理室，位于紫外灯下面和挡水板的下游； ｅ）在倾斜处理室端部的出口挡水板。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请接续于1995年8月9日提出的临时申请No.60/003485。本专利技术是根据美国能源部和管理Lawrence Berkeley国家实验室的加里福尼亚大学之间的合同No.DE-AC03-76SF00098在美国政府资助下完成的。美国政府对本专利技术具有一定权利。
技术介绍
本专利技术涉及水及其它液体流的紫外线消毒。各种紫外线水消毒装置所具有的共同问题是确保水流的完全处理和使用由石英或特氟隆包套的灯。这种包套带来很大麻烦，例如价格高、渗漏、粘附生物体、起膜和沉积化学物。早期紫外线消毒装置用紫外线消毒饮用水的第一个装置出现于19世纪早期。和现代的紫外线水消毒器一样，这些消毒装置通常使水沿封装在石英套筒中的灯的四周流过。这样做可以利用从各个方向辐射的紫外线和确保水的充分处理。Keys说明一种重力驱动的水或牛奶消毒器和冷却盘管，紫外灯采用石英外套。设置有水平槽的挡水板或沟道，以控制待处理的液体流(1919年7月24日提出的美国专利No.1 307 500)。Pole提出使用供水大容量，然后使水经一个狭窄的沟道两次流过石英包套的紫外灯，在两次处理之间使水混合，以便更均匀地配给水。在致力于充分处理最后产品的过程中形成了这些部件。采用反射器使发散的光线射向水〔1921年2月1日提出的美国专利No.1 367090〕。Henri等提出了很多早期系统中的一些系统，这些系统的灯由石英窗包围，供水通过石英窗受到辐照。Henri等提出应用装在石英包套中的紫外灯来照射通过许多径向通道的水，该纵向通道靠近灯。利用供水中的导流板或挡水板形成涡流〔1916年10月10日提出的美国专利NO.1200 940和1923年11月6日提出的美国分部专利No.1473 095〕。在Henri等的一个专利中，供水在灯的下面流过，该灯位于一个石英容器内〔1916年8月1日提出的美国专利No.1 193 143〕。尽管这些早期系统提供了最近紫外系统的基本模型，但这些系统很快地由更具吸引力和更实用的方法所取代。早期的紫外线装置需要很高的操作成本。另外，已证明设备是不可靠的，而且需要高水平的维修。氯化处理因其更有效和可靠地消毒水而被确立。现代紫外消毒装置因为近一个世纪的研究，设法提供实用的水的紫外线消毒法，所以一般的紫外线产生工艺已相当成熟。紫外线产生工艺成本也不太高，当代很复杂的紫外消毒装置近来已获得普及。特别是在欧洲，尽管处理的成本仍很高，但是对标准的氯化处理消毒对健康影响的担心已导致某些富裕的社会采用昂贵的紫外线消毒装置来减小这种化学制剂对人们的影响。截至1990年，在欧洲约有2000个市政水处理厂采用紫外线消毒系统。当代系统通常需要复杂的循环系统。因为浸在水下的紫外灯需要石英包套，该包套上经常地易于沉积矿物或生物体，很多系统装有可以连续清洗这些表面的机构〔Hippen 1971年2月9日提出的美国专利No.3562 520；Ellner 1990年2月6日提出的美国专利No.4 899 056〕。已提出的流量变化时应用的部分浸于水下的灯(Tipon于1993年5月4日提出的美国专利No.5 208 461)。Noll等已提出一种将供水包套在一个围绕灯的螺管中(1991年5月7日提出的印度专利申请No.373/CAL/87)。因为现代紫外系统的消毒局限性，已提出一种与其它消毒方法联用的紫外消毒装置，从而确保已处理水的完全安全性。Flatow提出用多个紫外灯进行紫外消毒处理与用臭氧进行再消毒的联合方法(1980年5月27日提出的美国专利No.4 204 965)。Mortonsen提出在紫外处理前用活性炭过滤器过滤供水(1986年10月7日提出的美国专利No.4 615799)，Lin也提出了这种方法(1990年2月20日提出的美国专利No.4902 411)。发展中国家的水处理技术在发展中国家消毒公共水源不太普遍。这些地区的居民要得到安全饮用水面临一些特别的问题，因为提供安全水的公用投资严重不足、技术人员短缺、供水量无规律和居民受阻隔。例如在季风期间，水生病菌常常涌入日常用水源中，此时居民又失去医疗救助，与安全水源断开。因此夺去了很多人的生命。在例如印度这样一些国家，深井是很多农村居民的普通饮用水源。因为井的深度超过200英尺，所以水长时期封闭在不渗透的土层下，一般是无菌的。然而深井的成本高。打起来也费时间，因为打井需要特别的深赞设备。这些限制使得很多农家得不到这种水源。用氯漂白粉消毒是农家使用的提供安全饮用水的另一种方法。这种方法可以杀死所有的病菌包括鞭毛虫属菌。另外，如果病菌再进入已氯化处理的水源，则新的细菌也会被杀死。这种方法在农村地区的限制是，通常容易使水中的氯过剂量，因此需要当时得不到的训练有素人员来测试用水之前的氯含量。特别重要的是，为进行消毒需要稳定地供给氯漂白粉。这种限制被认为是1994年在印度发生霍乱流行的主要原因，当时许多农村地区中断了供应氯漂白粉的供应线。在炊炉上煮沸饮用水在一些发展中国家例如中国是很普通的方法，这种古老的方法对于消除水生病菌是很有效的。然而由于大面积砍伐森林，要收集柴薪很困难，因此也使获得了生用水陷入困境。另外，吸入用生物体作燃料的传统炊炉散出的烟尘也严重危害健康。水的紫外线消毒器的出现体现了在这一领域的巨大进步，这种水的紫外消毒器的优点是可以以低成本向发展中国家提供安全饮用水。这种装置可以改善千百万人的生活并可能拯救他们的生命。专利技术概要本专利技术的紫外线消毒器体现了向发展中国家的人民提供安全水的重要进步。整个所需要的仅是极低能耗的紫外灯，它可以处理大量水，因为具有创新性的优化的流路设计，包括层流化的挡水板和倾斜的处理槽设计。水连续流过系统只是通过重力提供动力。安装的安全部件可以确保水的质量以及确保完全不熟练人员使用的安全性。本专利技术的水的紫外消毒器的上乘质量使得世界上农村和欠发展区域的村民可以享用他们在现时不能得到的安全水。由于应用基于本专利技术原理的消毒装置将减小婴儿的死亡率和疾病发生率，这对于这些居民来说是极为重要的。采用置于处理室外侧的挡水板、倾斜的处理室壁、特殊构形的处理槽以及入口和出口便可以实现本专利技术装置的精心设计的流速和流体流型。利用重力供给水流动力。不需要采用先有技术系统所需的泵。即使采用不定期供电的电力也可以保证极好的可靠性，因而确保极低的成本。本专利技术的目的是提供一种水紫外消毒系统的创新性水流设计，从而可以用重力输送流体和用低压紫外灯进行处理，减少了能耗和对环境的影响。本专利技术紫外消毒器的再一个目的是提供廉价的卫生水，基本上不需要维护，因而使得发展中国家的人民可以得到安全水。本专利技术紫外消毒器的再一个目的是提供消毒的流体，以供医疗、药物加工、食品加工、可再用废水处理、养鱼、冷却螺管承水盘以及研究动物群落之用。由于本专利技术的很多的创新设计的部件、处理大量水所需要的只是很低能量的紫外灯，主要归功于本专利技术的优化的流路设计。利用位于处理室外侧的挡水壁、倾斜的处理室壁、特殊构形的处理槽以及入口和出口便可以实现精心设计的流速和流体流型。由于利用重力作水流动力，所以可以确保极好的可靠性和很低的成本，因为不再需要先有技术系统所需要的泵。创新性的紫外消毒器具有许多创新特征，这些特征可以以极低的价格即以每人每年50-本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1．一种廉价的维护少的紫外消毒器，该消毒器形成供水滞留时间和紫外剂量的窄分布，包括a)重力驱动供水的输水系统；b)使水流层流化的有孔的挡水壁，位于供水输送系统的下游；c)悬挂在空气中的裸露紫外灯；d)倾斜的处理室，位于紫外灯下面和挡水板的下游；e)在倾斜处理室端部的出口挡水板。2．如权利要求1所述的紫外消毒器，其特征在于，上述入口具有使入口水流限制在正确流速的特定尺寸。3．如权利要求2所述的紫外消毒器，其特征在于，在入口水流速约为15升/分时该入口直径约为1.5厘米。4．如权利要求2所述的紫外消毒器，其特征在于，在入口水流速约为60升/分时该入口直径约为3厘米。5．如权利要求1所述的紫外消毒器，其特征在于，使水流层流化的挡水壁上的孔约为挡水壁总面积的10％-30％。6．如权利要求5所述的紫外消毒器，其特征在于，该孔约为挡水壁总面积的12％-20％。7．如权利要求6所述的紫外消毒器，其特征在于，该孔约为挡水壁总面积的15％。8．如权利要求1所述的紫外消毒器，其特征在于，该孔的直径在约0.4和2.0厘米之间。9．如权利要求8所述的紫外消毒器，其特征在于，该孔的中心间隔开的距离在0.9和4.2厘米之间。10．如权利要求8所述的紫外消毒器，其特征在于，该孔的直径为0厘米和1.0厘米。11．如权利要求10所述的紫外消毒器，其特征在于，该孔的中心距在约1.1-2.2厘米之间。12．如权利要求10所述的紫外消毒器，其特征在于，该孔的直径约为0.6厘米。13．如权利要求12所述的紫外消毒器，其特征在于，该孔的中心距约为1.4厘米。14．如权利要求1所述的紫外消毒器，其特征在于，紫外灯选自一组灯，该组灯包括低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯和氙弧灯。15．如权利要求1所述的紫外消毒器，其特征在于，紫外灯可以为双联灯或四联灯。16．如权利要求1所述的紫外消毒器，其特征在于，紫外灯可以为多联灯。17．如权利要求16所述的紫外消毒器，其特征在于，配置两个紫外灯，供水流速调到8加仑/分。18．如权利要求1所述的紫外消毒器，其特征在于，在处理期间可以直接观察紫外灯的关/开状态。19．如权利要求1所述的紫外消毒器，其特征在于，形成壁倾斜的倾斜处理室，从而达到窄的滞留时间和窄的对供水的紫外曝光。20．如权利要求19所述的紫外消毒器，其特征在于，倾斜处理室具有直棱角的倾斜面。21．如权利要求19所述的紫外消毒器，其特征在于，倾斜处理室具有半圆形的倾斜面。22．如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·加德吉尔，V·加鲁德，
申请(专利权)人：加州大学评议会，
类型：发明
国别省市：
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