NL1014549C1 - Werkwijze voor het zuiveren van water alsmede een inrichting geschikt voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze en apparaat geschikt voor het controleren van een dergelijke inrichting. - Google Patents

Description

' i

Korte aanduiding: Werkwijze voor het zuiveren van water alsmede een inrichting geschikt voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze en apparaat geschikt voor het controleren van een dergelijke inrichting.

5

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het zuiveren van ten minste met een soort organische verbinding vervuild water door het water met ultraviolet licht te bestralen, waarbij ultraviolet licht wordt toegepast met een eerste golflengtebereik met ten 10 minste een golflengte van ongeveer 185 nanometer alsmede een tweede golflengtebereik van ten minste 200 tot 400 nanometer.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting geschikt voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze en op een apparaat voor het controleren van een dergelijke inrichting.

15 Bij een dergelijke, uit de Nederlandse octrooiaanvrage 89.02.954 bekende werkwijze en inrichting, wordt water gezuiverd door aan het water reinigingsmiddelen toe te voegen en het vervolgens met ultraviolette straling te bestralen.

Alhoewel met de in de Nederlandse octrooiaanvrage 20 beschreven golflengtebereiken een redelijke zuivering van water wordt verkregen, blijken bepaalde organische verbindingen niet of onvoldoende te worden afgebroken. Bovendien bestaat het risico dat er in het gezuiverde water restanten reinigingsmiddelen achterblijven.

Het doel van de uitvinding is om een werkwijze te 25 verschaffen waarmee water beter kan worden gezuiverd.

Dit doel wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding bereikt doordat terwijl het tweede golflengtebereik golflengtes van 170 tot 400 nanometer omvat.

Gebleken is dat indien een specifieke golflengte van 30 ongeveer 185 nanometer (bijvoorbeeld 184,7 of 184,9 nm) wordt toegepast met een relatief lage intensiteit en daarnaast een breed golflengtebereik van 170 tot 400 nanometer wordt toegepast met een relatief hoge intensiteit een goede zuivering wordt verkregen. Met name het extra golflengtebereik van 170 tot 200 nanometer is voor een verbeterde zuivering verantwoorde-35 lijk. Bij het op deze wijze zuiveren van water is het toevoegen van reinigingsmiddelen niet nodig.

1 0 U 549 2

De uitvinding beoogt tevens een apparaat te verschaffen met behulp waarvan onder meer een inrichting volgens de uitvinding op eenvoudige wijze op het correct functioneren kan worden gecontroleerd.

Dit doel wordt bij het apparaat volgens de uitvinding 5 bereikt doordat het apparaat is voorzien van een zich gedeeltelijk door de behandelingskamer uitstrekkende leiding die is verbonden met een controlevloei stof omvattend reservoir, een pomp en een meetinrichting.

Met behulp van het apparaat wordt een control evl oei stof via de in de inrichting gelegen leiding langs ultraviolette lamp heen 10 geleid. Met behulp van de door de ultravioletlamp uitgezonden straling worden in de controlevloei stof aanwezige organische stoffen afgebroken. Met behulp van de meetinrichting wordt de hoeveelheid afgebroken organische verbindingen bepaald. Indien de daadwerkelijke hoeveelheid afgebroken organische verbinding overeenkomt met de verwachte hoeveelheid afgebroken 15 organische verbindingen, geeft dit aan dat de inrichting naar verwachting functioneert. Indien echter de daadwerkelijk afgebroken hoeveelheid lager is dan de verwachte hoeveelheid, is dit een aanwijzing dat de inrichting niet goed functioneert, hetgeen bijvoorbeeld veroorzaakt kan worden door slijtage of veroudering van de UV-lamp of door optredende afwijkingen in 20 het voorafgaande proces waaraan het water is onderworpen. De UV-lamp kan nu worden vervangen waarna de inrichting opnieuw kan worden gecontroleerd.

Met behulp van het apparaat volgens de uitvinding is het mogelijk om continu of periodiek de inrichting te controleren zonder dat hierbij de inrichting behoeft te worden stilgezet. Enkel indien wordt 25 vastgesteld dat de UV-lamp aan vervanging toe is, dient de inrichting tijdelijk te worden stilgezet.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen waarin: fig. 1 een schematisch aanzicht van een uitvoeringsvorm 30 van een inrichting volgens de uitvinding toont, fig. 2 een dwarsdoorsnede van de in fig. 1 weergegeven inrichting toont, fig. 3 een schematische weergave van een inrichting en een apparaat volgens de uitvinding toont.

35 In de figuren zijn overeenkomende onderdelen voorzien van eenzelfde verwijzingscijfer.

1 0 1 4 5 4 9 3

Fig. 1 toont een inrichting 1 die is voorzien van een cilindervormige behandelingskamer 2 waarop een waterinlaat 3 en een wateruitlaat 4 zijn aangesloten. De cilindervormige behandelingskamer 2 is nabij de waterinlaat 3 en de wateruitlaat 4 afgesloten door zich dwars 5 op de hartlijn 5 van de behandelingskamer 2 uitstrekkende eindwanden 6. Tussen de eindwanden 6 strekken zich buizen 7, 8 uit die bijvoorbeeld zijn vervaardigd van kwartsglas met een hoge doorlaatbaarheid van met name golflengtes tussen 170 -190 nm.

In de buizen 7, 8 zijn ultravioletlampen 9, 10 gelegen 10 die door in uiteinden van de buizen 7, 8 gelegen lamphouders worden ondersteund. Voor de duidelijkheid zijn de buizen 7, 8 en de daarin gelegen lampen 9, 10 tevens naast de behandelingskamer 2 weergegeven.

De ultravioletlamp 9 behoort tot een tweede groep lampen met een tweede golfbereik van ongeveer 184,7 nanometer en 254 nanometer. 15 De tweede groep UV-lampen omvat bij het hier weergegeven uitvoerings-voorbeeld slechts een enkele lamp. Door deze lamp 9 strekt zich de hartlijn 5 van de behandelkamer 2 uit. De lampen 10, die zich evenwijdig aan de lamp 9 uitstrekken, zijn op afstand van de hartlijn 5 gelegen en vormen een eerste groep lampen met een eerste golfbereik van 170 tot 400 20 nanometer en meer in het bijzonder 170 tot 300 nanometer.

Zoals zichtbaar in fig. 2 omvat de eerste groep lampen bij het hier weergegeven uitvoeringsvoorbeeld 6 lampen.Zoals duidelijk zichtbaar in fig. 2 strekt de buisvormige waterinlaat 3 zich dwars op de hartlijn 5 van de behandelkamer 2 uit waarbij de as van de waterinlaat 3 25 de hartlijn 5 kruist. Tengevolge hiervan is een door de waterinlaat ingevoerde stroom water nagenoeg tangentiaal aan de cilindervormige behandelingskamer 2 gericht. Door de versprongen gelegen waterinlaat 3 wordt met slechts een geringe drukval van het water over de inrichting 1 een wervelende stroming langs de lampen 9, 10 verkregen zodat het water 30 dat nabij de lampen is gelegen regelmatig wordt ververst.

De werking van inrichting 1 volgens de uitvinding zal nu nader worden toegelicht.

Het te zuiveren water dat een of meer organische verbindingen omvat wordt aan de waterlaatinlaat 3 toegevoerd van waaruit 35 het in de door pijl PI aangegeven richting in de behandel ingskamer 2 stroomt. Doordat het water, zoals in fig. 2 duidelijk zichtbaar is, 1 0 1 4 5 4 9 4 nagenoeg tangentiaal aan de behandelingskamer 2 wordt ingevoerd zal het in de behandel ingskamer aanwezige water 2 een roterende stroming ondergaan.

In de behandelingskamer 2 wordt door de groepen ultravioletlampen 9, 10 ultravioletlicht afgegeven. De lamp 9 van de tweede 5 groep straalt ultraviolet licht uit met specifieke golflengtes van 170 tot 400 nanometer met een relatief hoge intensiteit tengevolge waarvan dit ultraviolet licht ook het nabij wanden van de behandelingskamer 2 gelegen water zal bereiken. De lampen 10 stralen een golflengte uit van 184 en 254 nanometer met een relatief lage intensiteit. Doordat in de 10 behandelingskamer 2 echter zes lampen 10 zijn gelegen wordt door de lampen 10 toch al het in de behandelingsruimte 13 aanwezige water door ultraviolet licht met golflengtes van het eerste golflengtebereik bestraald. Bovendien worden de lampen 10 aangestraald door van de lamp 9 afkomstig licht met een golflengte van 254 nm. Hierdoor treedt in de 15 lampen 10 een versterking op van het door deze lampen 10 uitgezonden licht met een golflengte van ongeveer 185 nm (184,7 nm).

Door de ultraviolette straling van zowel het eerste golflengtebereik als het tweede golflengtebereik zullen de organische verbindingen in het te zuiveren water oxideren, welk oxidatieproces als 20 activator ultravioletstraling van het eerste golflengtebereik heeft dat wordt uitgezonden door de lampen 10. Nadat het water door de behande-1 ingskamer 2 is gestroomd, stroomt het in een door pijl P2 aangegeven richting in de wateruitlaat 4.

Fig. 3 toont een inrichting 1 volgens de uitvinding 25 die is gekoppeld met een apparaat 20 volgens de uitvinding. Het apparaat 20 omvat een zich evenwijdig aan een lamp 10 uitstrekkende, een kwartsbuis omvattende leiding 21 die nabij eindwanden 6 van de behandelingskamer 2 is aangesloten op een flexibele leiding 22. De flexibele leiding 22 is aangesloten op een pomp 23, een afsluitklep 24, een van een basisvloeistof, 30 zoals water omvattend reservoir 25, een meetinrichting 26 en een via een pomp 27 op de leiding 22 aangesloten, een controlevloei stof omvattend reservoir 28.

Op de leiding 22 is verder een omleiding 29 aangesloten. In de omleiding 29 zijn twee kleppen 30, 31 opgesteld. Tussen de kleppen 35 30, 31 is een ionenuitwisselaar 32 gelegen.

Met behulp van de meetinrichting 26 is de elektrische 10 n 549 5 weerstand van de in de leiding 22 aanwezige vloeistof meetbaar.

De werking van het apparaat 20 is als volgt. Een in reservoir 25 gelegen vloeistof, zoals bijvoorbeeld water wordt in leiding 22 gebracht en met behulp van de pompen 23 door de in de 5 inrichting 1 gelegen leiding 21 gepompt. Vervolgens wordt de vloeistof langs de meetinrichting 26 geleid alwaar de elektrische weerstand van de vloeistof wordt afgelezen. Indien de basisvloeistof nagenoeg zuiver water is, is de elektrische weerstand relatief hoog.

Vervolgens wordt de klep 24 afgesloten terwijl de 10 kleppen 30, 31 worden geopend waardoor de vloeistof door de ionenwisselaar 32 heen wordt geleid. Nadat de vloeistof een aantal malen is rondgepompt, is een constante waarde van de elektrische weerstand van de vloeistof verkregen. Deze waarde zal relatief hoog zijn.

Daarna worden de kleppen 30, 31 gesloten terwijl de 15 klep 24 wordt geopend. Vervolgens wordt met behulp van de pomp 27 een controlevloei stof zoals bijvoorbeeld een 100% UV-oxideerbare organische koolstofbron, bijvoorbeeld alcoholen, zeer zuiver saccharose etc. in een vooraf bepaalde dosis aan de leiding 22 toegevoerd. De vloeistof wordt wederom door de leiding 21 gepompt waarbij ten gevolge van de UV-straling 20 de organische verbindingen worden afgebroken. Hierbij komen er ionen in de vloeistof terecht ten gevolge waarvan de elektrische weerstand van de vloeistof afneemt. Op basis van de aan de leiding 22 toegevoerde hoeveelheid control evl oei stof, de samenstelling daarvan en de door de υνί ampen uitgezonden UV-licht kan een verwachte afbraak van organische 25 verbindingen en een daarbij behorende verhoging van ionen in de vloeistof worden berekend. Op basis van de verwachte hoeveelheid ionen kan een verwachte elektrische weerstand worden berekend. Indien de verwachte elektrische weerstand afwijkt van de gemeten elektrische weerstand is dit een aanwijzing dat de UV-lampen niet meer optimaal functioneren en dienen 30 de UV-lampen te worden gecontroleerd en indien nodig te worden vervangen.

Indien de verwachte elektrische weerstand wel overeenkomt met de gemeten elektrische weerstand, worden vervolgens de klep 24 gesloten en de kleppen 30, 31 geopend zodat de in de leiding 22 aanwezige vloeistof door de ionenuitwisselaar 32 wordt geleid waardoor 35 de vloeistof weer de oorspronkelijke elektrische weerstand verkrijgt.

Na een vooraf bepaalde tijd of op een door een gebruiker 1 © 14 5 4 9 6 gewenst moment kan opnieuw een controlevloeistof vanuit het reservoir 28 aan de leiding 22 worden toegevoerd om de werking van de inrichting 1 te controleren. Het is uiteraard ook mogelijk dat de leiding 21 zich slechts over een gedeelte van de behandelingskamer 2 uitstrekt.

5 Het is ook mogelijk om met een andersoortige meetinrichting de samenstelling van de vloeistof in de leiding 22 na behandeling in behandelkamer 2 te controleren.

Het is mogelijk om de binnenzijde van de behandelkamer 2 met een laag titaniumdioxide te bekleden. Dit materiaal heeft een 10 katalytische werking op de oxidatie van organische componenten.

vo 1A 5 *9

Claims (12)

1. Werkwijze voor het zuiveren van ten minste met een soort organische verbinding vervuild water door het water met ultraviolet licht 5 te bestralen, waarbij ultraviolet licht wordt toegepast met een eerste golflengtebereik met ten minste een golflengte van ongeveer 185 nanometer alsmede een tweede golflengtebereik van ten minste 200 tot 400 nanometer, met het kenmerk, dat het tweede golflengtebereik golflengtes van 170 tot 400 nanometer omvat.

2. Werkwijze volgen conclusie 1, met het kenmerk, dat het tweede golflengtebereik golflengtes van 170 tot 300 nanometer omvat.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het eerste golflengtebereik verder een golflengte van ongeveer 254 nanometer omvat.

4. Inrichting geschikt voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, welke inrichting is voorzien van een behandel ingskamer, een op de behandel ingskamer aangesloten waterinlaat en wateruitlaat en in de behandel ingskamer gelegen eerste en tweede groepen ultravioletlampen, waarbij de eerste groep ultravioletlampen een eerste 20 golflengtebereik omvatten met een golflengte van ongeveer 185 nanometer terwijl de tweede groep ultravioletlampen een tweede golflengtebereik omvatten van ten minste 200 tot 400 nanometer, met het kenmerk, dat het tweede golflengtebereik van de tweede groep ultravioletlampen verder golflengtes van 170 tot 400 nanometer omvat.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het eerste golflengtebereik van de eerste groep lampen verder een golflengte van ongeveer 254 nanometer omvat.

6. Inrichting volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de behandelingskamer een zich langs een hartlijn uitstrekkende 30 cilindervormige kamer omvat en de lampen zich nagenoeg evenwijdig aan de hartlijn uitstrekken, waarbij de tweede groep lampen nabij de hartlijn is gelegen en de eerste groep lampen op afstand van de hartlijn is gelegen.

7. Inrichting volgens conclusie 4, 5 of 6, met het kenmerk, dat de waterinlaat zich langs een as uitstrekt die de hartlijn van de 35 cilindervormige behandelingskamer kruist.

8. Apparaat geschikt voor het controleren van een

9. Apparaat volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de leiding zich evenwijdig aan de ultravioletlamp uitstrekt.

10. Apparaat volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, 10 dat met behulp van de meetinrichting de elektrische weerstand van de vloeistof meetbaar is.

10 U 5 4 9 inrichting die is voorzien van een behandelingskamer, een op de behandelingskamer aangesloten waterinlaat en wateruitlaat en ten minste een in de behandelingskamer gelegen ultravioletlamp, met het kenmerk, dat het apparaat is voorzien van een zich gedeeltelijk door de behandelingska-5 mer uitstrekkende leiding die is verbonden met een controlevloei stof omvattend reservoir, een pomp en een meetinrichting.

11. Apparaat volgens een der voorgaande conclusies 8-10, met het kenmerk, dat de leiding is voorzien van een met behulp van de kleppen afsluitbare omleiding waarin een ionenuitwisselaar is gelegen.

12. Apparaat volgens een der voorgaande conclusies 8-11, met het kenmerk, dat de leiding verder is verbonden met een basisvloeistof omvattend reservoir. I 0 U549