[发明专利]紫外线照射系统和水质量监控装置

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请基于2007年3月1日提交的日本专利申请号2007一051975并且要求其优先权权益，其全部内容在此通过引用并入。

技术领域

本发明涉及水处理装置中使用的紫外线照射系统和水质量监控装置，水处理装置用于工业用水、强调保证卫生方面的水质量的水净化处理等。具体而言，本发明涉及优化紫外线照射级别的紫外线照射系统和水质量监控装置，在使用荧光分析检测待处理的水质量时通过控制紫外线照射级别来优化紫外线照射级别。

背景技术

在使用河流地表水作为未净化水的设备中，例如水处理设备，事先要知道河流未净化水中的污水比例，以控制处理过程。特别是，大城市附近的许多水净化工厂使用河流地表水作为未净化水。因而，污水所引起的氨态氮或者河流上游的家畜饲养场排放的污水中的抗氯病原微生物对氯化处理的控制造成问题。

具体而言，在处理氨态氮时，需要安装氯气需求量计量表，其根据直接对样本加入氯气后所残余的氯气量计算所需的氯气量。此外，控制残留氯气及处理抗氯病原微生物时，需要通过控制过滤精度将处理后的水的浊度(由日本工业标准规定)设定为0.1或更低(参看日本专利申请公开号2003-260474和2003-90797)。

发明内容

同时，在这些水处理设备中，待处理的水由例如氯化消毒处理以及臭氧化处理进行消毒，氯化消毒是最常用的水消毒处理，臭氧化处理在设备构造方面得到广泛应用。然而，所有的水处理方法都有副产品的问题。因而，趋势是降低注入的这些消毒剂的量。

此外，近年来，随着紫外线应用技术的进步，紫外线消毒作为替代的消毒方法受到瞩目，其针对由如隐性芽胞虫菌的抗氯病原微生物。紫外线消毒的特征有例如不产生副产品。此外，紫外线照射处理所需时间比较短。此外，在日本已经证明紫外线照射在抑制隐性芽胞虫菌等传染方面非常有效。此外，在美国，认为紫外线消毒在没活蓝氏贾第鞭毛虫(giardia lamblia)时可节约成本。

然而，在使用紫外线对待处理的水进行消毒的水处理方法中，利用恒定强度的紫外线连续照射待处理的水。因而，待处理水的性质或者状况变化时，照射等级过强或者过弱。这会使得处理过的水的安全可靠性受到破坏，而且，过多的照射引起不必要的能源消耗。注意，日本专利申请公开号2003-260474和2003-90797描述了使用荧光计的传统水处理系统。

考虑到上述情况，本发明的目的是提供紫外线照射系统，即便待处理的水的性质和状况发生变化时依然保证优化的照射等级，同时，可以实现紫外线照射处理过的水的安全可靠性，同时节省能源。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供使用紫外线对水消毒的紫外线照射系统，该系统包括：荧光计，其设置在消毒处理前的处理中的至少一点，荧光计连续测量激发光谱峰值波长及/或荧光光谱峰值波长；以及紫外线照射等级控制设备，其根据荧光计得到的激发光谱峰值波长和荧光光谱峰值波长中的至少一个控制紫外线照射等级。

在根据第一方面的紫外线照射系统中，紫外线照射等级控制设备可以根据比例函数、步进函数或者预定函数控制紫外线照射等级，这取决于激发光谱峰值波长及/或荧光光谱峰值波长。

在根据第一方面的紫外线照射系统中，荧光计还可以连续测量荧光强度；紫外线照射等级控制设备可以根据代表荧光计得到的荧光强度与激发光谱峰值波长和荧光光谱峰值波长中的任一个之间关联的水质量矩阵控制紫外线照射等级。

此外，紫外线照射等级控制设备可以自动改变控制目标值。

此外，荧光计可以监控310纳米到350纳米范围内的激发光谱峰值波长或者420纳米到460纳米范围内的荧光光谱峰值波长中的至少一个。

此外，荧光计可用使用作为激发光源的LED，LED发射波长为310纳米到350纳米的光。

本发明的第二方面提供对待监控的水质量进行监控的水质量监控装置，该水质量监控装置包括：荧光计，其测量待处理水的激发光谱峰值波长及/或其荧光光谱峰值波长；以及清洁度计算设备，其根据荧光计获得的激发光谱峰值波长和/或荧光光谱峰值波长计算待处理的水的清洁度。

在根据第二方面的水质量监控装置中，荧光计可用使用作为激发光源的LED，LED发射波长为310纳米到350纳米的光。

根据本发明，即便待处理的水性质或者状况发生变化，也可以保证最优照射等级。因而，可以保证紫外线照射水的安全可靠性，同时节约能源。

附图说明

图1示出从大城市的河流下游采集的水样本中激发和荧光光谱的例子。