[發明專利]一種自動調節紫外輻照度的紫外線消毒水處理系統與方法

有效

• 申請號: 201911340715.0
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110980870B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 孫昕;李軼楠;解岳;何金濤;仵家偉
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種自動調節紫外輻照度的紫外線消毒水處理方法，其特征在于，該方法基于一種自動調節紫外輻照度的紫外線消毒水處理系統，包括水處理池（8），該水處理池（8）的側壁上開設有進水管（1）和出水管（7），且水處理池（8）的廊道內壁上設置有若干個薄壁擋墻（2），該水處理池（8）的頂部架設有鋼架（3），鋼架（3）的底部設置有若干個伸入至水處理池（8）中的紫外線燈（4）及其外側的石英套管（6），以及由紫外線輻照計（11）、在線水質檢測儀（12）和控制電腦（13）構成的紫外線輻射度雙路自動控制系統；薄壁擋墻（2）按對角線均勻布置在紫外消毒裝置兩側的水處理池（8）內壁上，薄壁擋墻（2）高度H為15~20cm，薄壁擋墻（2）間距D為薄壁擋墻（2）高度H的10~15倍，水處理池（8）寬度B為薄壁擋墻（2）高度H的15~20倍；工作時，待處理的水從進水管（1）進入水處理池（8），水流經過薄壁擋墻（2），產生周期性往復運動的波浪形大渦，通過大渦擾動促進水流在水處理池相對兩墻之間往復運動而高效混合，使水流與紫外線燈（4）發出的紫外光充分接觸，無電耗地增強紫外線消毒水處理效果，擋墻設置距紫外裝置為1m ，水流經各紫外消毒裝置處理消毒，最終水流經出水管（7）排放；

該方法包括以下步驟：

a）需處理的水從進水管（1）進入水處理池（8），引發進水端在線水質檢測儀（12）工作，測定進水中細菌濃度和濁度，并反饋給控制電腦（13），根據出水細菌濃度要求以及紫外輻照度與滅菌率的關系，先初步確定紫外輻照度總量，再根據水中濁度對紫外線滅菌率的削弱影響關系，進一步確定不同濁度條件下的紫外輻照度總量；

b）根據出水端紫外線燈（4）對應的紫外輻照度≥70uW/cm²的最低要求，按照從進水端到出水端10%紫外輻照度的梯度遞減關系初步確定其他各紫外線燈（4）的輻照度，根據紫外線燈（4）功率與輻照度的關系，確定各紫外線燈（4）的功率；

c）通過控制電腦（13）將經過分析控制系統處理形成的電信號發送到各紫外線燈（4）上的變頻控制器，調節不同紫外線燈（4）的功率，產生所需要的不同紫外輻照度；

d）根據出水端在線水質檢測儀（12）檢測的出水細菌濃度，如果出水細菌濃度低于要求值或者滅菌率高于90%要求值，則判定消毒達標，并對進水端及其他紫外線燈（4）所需的紫外輻照度進行雙路反饋調節，進一步實時自動減小各級紫外線燈（4）的功率，或者增大進水流量，以更低電耗保證滅菌效果達標；

e）根據出水端在線水質檢測儀（12）檢測的出水細菌濃度，如果出水細菌濃度高于要求值或者滅菌率低于90%要求值，則判定消毒不達標，對進水端及其他紫外線燈（4）所需的紫外輻照度進行雙路反饋調節，進一步實時自動增大各級紫外線燈（4）的功率，或者減小進水流量以延長水力停留時間，以保證滅菌效果達標；

f）水流流經薄壁擋墻（2），薄壁擋墻（2）引起紫外線燈（4）周圍水流呈波浪形大渦流動，增大水流與紫外線接觸面積，提高紫外線燈消毒效率；

g）水流沿廊道流動，流經以10%紫外輻照度遞減梯度依次設置的紫外線燈，在保證消毒持續效果的同時，節約紫外線燈的電能，對水進行消毒處理；

h）紫外消毒進行的同時，紫外線輻照計探頭對紫外線燈的輻照度進行實時測定，當石英套管外紫外輻照度低于系統設置紫外輻照度的80%，則啟動紫外燈外殼的自動清洗刷，保證紫外線消毒處理效果；

i）經過若干級紫外線燈（4）的紫外消毒處理后，水處理池（8）中的水經出水管（7）達標排放；

j）定期進行排放水質的人工檢測，保證出水中細菌及其他目標微生物含量低于要求的數值，或保證此紫外消毒系統對細菌及其他目標微生物的滅活率高于要求的數值，以加強此消毒水處理系統工作的安全性；

k）定期進行紫外線輻照計（11）和在線水質檢測儀（12）的校驗工作，以保證其正常工作，保證所需要的消毒效果，共同加強此消毒水處理系統工作的安全性。

2.根據權利要求1所述的一種自動調節紫外輻照度的紫外線消毒水處理方法，其特征在于，紫外消毒裝置包括接線盒（5），與接線盒（5）電連接的紫外線燈（4），以及包裹在接線盒（5）和紫外線燈（4）外側的石英套管（6），以及第一個紫外線燈（4）石英套管外側的紫外線輻照計（11），并連接至控制電腦（13）。