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紫外線消毒技術(shù)因具有無二次污染、可靠并可實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于水處理過程 。 在已建成的污水處理廠中，有半數(shù)以上的廠家應(yīng)用紫外消毒技術(shù)，而紫外線劑量是進行紫外線消毒工藝的重要指標(biāo) ，微生物所接收到的紫外照射劑量決定了其滅活的程度 。研究表明，光的強度 、燈管的布置方式和反應(yīng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)會對輻射劑量分布有較大影響。

管道式紫外消毒器采用順流流動形式，，其主要由入口、出口、消毒箱體和支座等組成。消毒器為“上進上出"結(jié)構(gòu)， 內(nèi)置6根直徑20mm、功率320W的紫外燈管，且燈管與水流方向一致 。為了保證流場與輻射場的有效耦合 ， 設(shè)計了如圖所示的3種燈管布置方式 ：矩形分布 、六邊形均布、五邊形均布

在不同燈管布置條件下，分別截取了各消毒器X=200、800、1500mm橫截面的速度分布,分析內(nèi)部水的速度分布情況,模擬結(jié)果如圖所示。

改變燈管布置方式對消毒器內(nèi)輻射場的影響較大,采用五邊形布置方式時消毒器內(nèi)的光照強度分布更均勻,流動也更接近平推流,從而使86%的粒子的輻射劑量集中在60~80。六邊形布置雖然使光強分布較均勻，粒子所受輻射劑量高于矩形布置；但六邊形布置時流場均勻性差，因此六邊形布置時粒子所受輻射劑量分布不如矩形布管時集中。在壁面設(shè)置擾流內(nèi)構(gòu)件，增加壁面附近粒子的停留時間，可進一步提高紫外線消毒器性能 。