紫外线消毒系统分类与构造
紫外线消毒系统又可根据UV消毒器按水流边界的不同分为敞开式紫外线消毒器(Unclosed Vessel Ultraviolet Reactor) 和封闭式紫外线消毒器(Closed Vessel Ultraviolet Reactor)两种。
敞开式紫外线消毒系统 Unclosed Vessel Ultraviolet Reactor
在敞开式UV消毒器中被消毒的水在重力作用下流经UV消毒器并灭活水中的微生物。敞开式系统又可根据紫外线消毒器按照觜外线灯是否接触水分为两种：浸没式（Contact Type）和水面式(Uncontact Type)。
浸没式又称为水中照射法，如图将外加同心圆石英套管的紫外灯平行或垂直于水流方向置入水中，水从石英套管的周围流过，当灯管(组)需要更换时，使用提升设备将其抬高至工作面进行操作。该方式构造比较复杂，但紫外辐射能的利用率高、灭菌效果好且易于维修。
图1 典型紫外线消毒消毒系统的构造图 （a）参考Trojan公司产品图；（b）参照Infilco Degremont公司产品图
系统运行的关键在于维持恒定的水位，若水位太高则灯管顶部的部分进水得不到足够的辐射，可能造成出水中的微生物指标过高；若水位太低则上排灯管暴露于大气之中，会引起灯管过热并在石英套管上生成污垢膜而抑制紫外线的辐射。图1中采用自动水位控制器(滑动闸门)来控制水位。在自动化程度要求不高的系统中，也可以采用固定的溢流堰来控制水位。
水面式又称为水面照射法，即将紫外灯置于水面之上，由平行电子管产生的平行紫外光对水体进行消毒。该方式较浸没式简单，但能量浪费较大、灭菌效果差，实际生产中很少应用。
封闭式紫外线消毒系统 Closed Vessel Ultraviolet Reactor
封闭式UV消毒器属承压型，用金属筒体和带石英套管的紫外线灯把被消毒的水封闭起来，结构形式如图2所示。
图2 封闭式紫外线消毒系统构造图 参考 The Atlantic Ultraviolet Corporation
筒体常用不锈钢或铝合金制造，内壁多作抛光处理以提高对紫外线的反射能力和增强辐射强度，还可根据处理水量的大小调整紫外灯的数量。有的消毒器在筒体内壁加装了螺旋形叶片以改变水流的运动状态而避免出现死水和管道堵塞，所产生的紊流以及叶片锋利的边缘会打碎悬浮固体，使附着的微生物完全暴露于紫外线的辐射中，提高了消毒效率。
封闭式也划分为敞开式和浸没式。敞开式消毒器适用于中、大水量处理，多用于污水处理厂。封闭式消毒器一般适用于中、小水量处理或有必要施加压力且消毒器不能在明渠中使用的情况。
各种系统中外罩密封石英套管的紫外线灯管都可以与水流方向垂直或平行布置。平行系统水力损失小、水流形式均匀，而垂直系统则可以使水流紊动，提高消毒效率。
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