專利名稱：采用微波激發(fā)光源的大處理量紫外光催化廢水降解反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用微波激發(fā)光源的大處理量紫外光催化廢水降解反應(yīng)器，屬于C02F廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微波光催化降解處理技術(shù)，作為一種有效的針對(duì)含有機(jī)污染物工業(yè)廢水的無害化處理技術(shù)，近年來發(fā)展迅猛。關(guān)于微波光催化降解技術(shù)，作為一例，可以參見公開號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專
利申請(qǐng)案。該公開號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專利申請(qǐng)案，是以微波作為激發(fā)源，激發(fā)無極紫外燈發(fā)射紫外線，于液體內(nèi)部照射摻有光催化劑二氧化鈦的懸濁液，該無極紫外燈被石英管所籠罩保護(hù)著，有空氣泵向該石英管內(nèi)腔持續(xù)注入空氣，由石英腔溢出的空氣經(jīng)由管道與位于反應(yīng)器底部的微孔曝氣頭聯(lián)通，該反應(yīng)器內(nèi)部的下方區(qū)域?yàn)槠貧鈪^(qū)，該反應(yīng)器內(nèi)部的上方區(qū)域是微波光催化反應(yīng)區(qū)，該方案還以反應(yīng)器內(nèi)置的膜分離組件，來提析凈化后的水，并以該膜分離組件實(shí)現(xiàn)光催化劑二氧化鈦微粒的截留再用；該方案還在無極紫外光源與膜分離組件之間架設(shè)隔板，用于防止紫外線對(duì)有機(jī)質(zhì)的膜分離組件的輻射損傷；通入反應(yīng)器內(nèi)部的空氣，部分直接參與依托光催化劑二氧化鈦的光催化降解反應(yīng)，還有一部分空氣，在紫外光的直接照射下，生成一定量的臭氧，該生成的臭氧當(dāng)然也發(fā)揮著針對(duì)有機(jī)污染物的直接的氧化降解作用。該公開號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專利申請(qǐng)案毫無疑問為微波光催化廢水降解技術(shù)的進(jìn)步起到了不可忽視的推動(dòng)作用`，其研發(fā)人員在該領(lǐng)域所展開的工作令人敬佩。基于由衷的敬佩之意，以及，共同的努力方向，我們下面要談的是問題。我們知道，液態(tài)水體其本身也能夠吸收微波的能量，并導(dǎo)致被處理的液態(tài)水體其本身的溫升效應(yīng)，而這種伴隨廢水處理過程而出現(xiàn)的溫升效應(yīng)，卻不是我們所期待的情形，換句話說，來自磁控管的微波能量沒有完全被用于激發(fā)無極紫外燈，而有相當(dāng)一部分本應(yīng)只用于激發(fā)無極紫外燈的微波能量被耗散于所述的溫升效應(yīng)，該種不受待見的溫升效應(yīng)造成了不必要的微波能量浪費(fèi)，鑒于上述公開號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專利申請(qǐng)案所展示的裝置結(jié)構(gòu)方案，其合理的途徑，只能是通過減少微波光催化反應(yīng)器的體積或者說減少單罐處理容量來來達(dá)成弱化微波多余耗散的目的，關(guān)于這一點(diǎn)，在該CN102260003A申請(qǐng)案其具體實(shí)施方式
中清晰表達(dá)了關(guān)于該裝置結(jié)構(gòu)整體的適宜尺寸，其所表達(dá)的優(yōu)選尺寸對(duì)應(yīng)的就是一個(gè)外形很小的裝置，那么，如此一來，反應(yīng)器內(nèi)壁與微波輻射源的距離小了，與微波接觸的廢水量小了，廢水所吸收的微波能量相對(duì)也小了，與之相對(duì)應(yīng)地，單罐的廢水處理量因此也小了，更具體地說，其實(shí)施例中所表達(dá)的裝置適宜尺寸所對(duì)應(yīng)的內(nèi)部容積是40升，也即單罐廢水處理量是40升，即0.04立方，換句話說，其一次全套、全程操作只解決了 0.04立方的工業(yè)廢水，那么，就需要進(jìn)行很多次的由首至尾的全套操作的重復(fù)，其處理量的累加才具有工業(yè)規(guī)模的意義，打個(gè)比方說，只是個(gè)大致的比方，該案其優(yōu)選結(jié)構(gòu)尺寸大致對(duì)應(yīng)的單罐0.04立方這樣的廢水處理量，需要重復(fù)1000次的由首至尾的全套、全程操作，其累加量，才能達(dá)到40立方這樣一個(gè)具有工業(yè)水平的的廢水處理量，如此過度繁瑣的重復(fù)操作將導(dǎo)致人力、物力的嚴(yán)重浪費(fèi)，可見，該種由CN102260003A所展示的方案其實(shí)際的廢水降解處理效率可能不能盡如人意。因此，如何在不造成更多微波能量浪費(fèi)或減少微波能量浪費(fèi)的前提下，增加單罐廢水處理量，減少該間歇式廢水處理裝置的不必要的太多的由首至尾的重復(fù)操作次數(shù)，提高其廢水處理效率，是一個(gè)有意義的值得關(guān)注的技術(shù)問題。此外，該種由CN102260003A所展示的方案，其反應(yīng)罐內(nèi)部漫布升騰的氣泡，對(duì)于推動(dòng)反應(yīng)罐內(nèi)部液體的相對(duì)大尺度的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，貢獻(xiàn)稍顯不足；當(dāng)然，該不足之處，對(duì)于CN102260003A方案如其具體實(shí)施方式
中清晰表達(dá)的事實(shí)上對(duì)應(yīng)的小尺寸、小容量裝置來說，幾乎沒有什么可觀測(cè)的影響?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)上述CN102260003A申請(qǐng)案中存在的不足之處，即，微波能量利用情況不理想以及實(shí)際單罐廢水處理量小的問題，研發(fā)一種能夠解決上述問題的新型的廢水光化學(xué)催化降解反應(yīng)器，并且，該新型反應(yīng)器其結(jié)構(gòu)還應(yīng)當(dāng)能夠捎帶強(qiáng)化反應(yīng)器內(nèi)部液體的相對(duì)大尺度的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明通過如下方案解決所述技術(shù)問題，該方案提供一種采用微波激發(fā)光源的大處理量紫外光催化廢水降解反應(yīng)器，該反應(yīng)器的主體構(gòu)件是一個(gè)中空的金屬容器，該金屬容器其外形輪廓呈立方體形、長(zhǎng)方體形、圓柱體形、橢圓柱體形、多棱柱體形、球體形或橢球體形，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)還包括微孔曝氣頭，該微孔曝氣頭的數(shù)量是在一個(gè)以上，該微孔曝氣頭的裝設(shè)位置是在該金屬容器的內(nèi)腔底部，以及，石英管，該石英管架設(shè)在所述金屬容器的內(nèi)腔位置，該石英管的兩端裝設(shè)有封堵蓋頭，分別位于石英管兩端的所述封堵蓋頭上均開設(shè)有通氣接口，以及，無極紫外燈，該無極紫外燈呈棒狀、環(huán)狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈的數(shù)量至少在一個(gè)以上，該數(shù)量至少在一個(gè)以上的無極紫外燈均架設(shè)在所述石英管的內(nèi)部，以及，空氣泵，該空氣泵裝設(shè)于該金屬容器的外部，所述石英管其一端封堵蓋頭上的通氣接口經(jīng)由通氣管道并透過所述金屬容器的頂部的壁與所述空氣泵的出氣口聯(lián)通，所述石英管其另一端封堵蓋頭上的通氣接口經(jīng)由另一條通氣管道與位于該金屬容器內(nèi)腔底部的微孔曝氣頭聯(lián)通，以及，微波發(fā)生器，該微波發(fā)生器裝設(shè)于該金屬容器的外部，該微波發(fā)生器是磁控管，以及，波導(dǎo)管，該波導(dǎo)管是用于傳輸微波的構(gòu)件，該波導(dǎo)管的一端與所述磁控管聯(lián)通，該波導(dǎo)管的另一端透過該金屬容器的頂部的壁與該金屬容器的內(nèi)腔聯(lián)通，以及，膜分離組件，該膜分離組件裝設(shè)在該金屬容器的內(nèi)腔位置，以及，水泵，該水泵用于抽提凈水，該水泵位于該金屬容器的外部，該膜分離組件經(jīng)由通水管道并透過該金屬容器的側(cè)壁與水泵的進(jìn)水口聯(lián)通，以及，另一臺(tái)水泵，該另一臺(tái)水泵用于泵送含有機(jī)污染物的所述廢水，該另一臺(tái)水泵位于該金屬容器的外部，該另一臺(tái)水泵的出水口經(jīng)由另一條通水管道并透過該金屬容器的側(cè)壁與該金屬容器的內(nèi)腔聯(lián)通，該金屬容器的頂部開設(shè)有尾氣排放口，重點(diǎn)是，該波導(dǎo)管的透過該金屬容器的頂部的壁的那一端進(jìn)一步延伸進(jìn)入該金屬容器的內(nèi)腔，該深入金屬容器內(nèi)腔的波導(dǎo)管的那一端并且再進(jìn)一步透過所述石英管的一個(gè)封堵蓋頭探入石英管的內(nèi)部，以及，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)還包括金屬材質(zhì)的籠狀的微波約束器，該籠狀的微波約束器上含有許多的孔洞，該籠狀的微波約束器的功能是約束微波，遏制其無益耗散，同時(shí)，允許大部分紫外光穿透，該籠狀的微波約束器的裝設(shè)位置位于所述石英管的內(nèi)部，該籠狀的微波約束器其內(nèi)腔與所述波導(dǎo)管的探入石英管的那一端聯(lián)通，所述聯(lián)通指的是微波通道意義上的連接與貫通，所述架設(shè)在石英管內(nèi)部的無極紫外燈均被所述籠狀的微波約束器裹在其中，以及，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)金屬材質(zhì)的筒狀構(gòu)件，該筒狀構(gòu)件豎直地懸空架設(shè)于該金屬容器的內(nèi)腔位置，該筒狀構(gòu)件的中軸線與該金屬容器內(nèi)腔底面相互垂直，該筒狀構(gòu)件的下部其腔管管徑逐漸膨大使得該筒狀構(gòu)件的輪廓狀似大頭朝下的簡(jiǎn)易的喇叭筒，所述石英管是豎直地懸空架設(shè)于該筒狀構(gòu)件腔管之內(nèi)的上部區(qū)域，該石英管的全部或大部分隱沒在該筒狀構(gòu)件腔管之內(nèi)，所述石英管的中軸線與該筒狀構(gòu)件的中軸線相互重合，所述石英管的外壁與圍繞其周遭的筒狀構(gòu)件腔管管壁之間的距離是介于5厘米與40厘米之間，該筒狀構(gòu)件的上部端口與該金屬容器內(nèi)腔腔頂?shù)木嚯x是介于20厘米與100厘米之間，該筒狀構(gòu)件的朝下的大頭端其端口邊沿與該金屬容器內(nèi)腔側(cè)壁之間的距離以及與該金屬容器內(nèi)腔底面之間的距離均是介于5厘米與50厘米之間，所述微孔曝氣頭的裝設(shè)位置是在該筒狀構(gòu)件其大頭端端口邊沿在該金屬容器內(nèi)腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內(nèi)，所述膜分離組件的裝設(shè)位置鄰近該金屬容器內(nèi)腔底部。 本案表述中，反應(yīng)罐一詞的指代含義與反應(yīng)器一詞的指代含義相同。所述金屬材質(zhì)一詞，其本身的技術(shù)含義，是公知的。所述磁控管，以及，波導(dǎo)器件，其技術(shù)含義對(duì)于微波技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員而言是公知的。所述磁控管， 以及，波導(dǎo)管等，均有市售；所述波導(dǎo)管當(dāng)然也可以根據(jù)需要自行制作，該制作對(duì)于微波技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員而言，波導(dǎo)器件的制作是簡(jiǎn)單的。所述石英管，其技術(shù)含義是公知的；所述石英管市場(chǎng)有售。所述無極紫外燈，其技術(shù)含義對(duì)于光源技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員而言是公知的；所述無極紫外燈市場(chǎng)有售；所述無極紫外燈其形狀、尺寸、內(nèi)部所填充氣體、燈壁材料、燈壁厚度，等等，也可以根據(jù)具體設(shè)計(jì)需要，向電光源制造企業(yè)定制。當(dāng)然，也可以自行制作。無極紫外燈的制作對(duì)于具備電光源專業(yè)知識(shí)的專業(yè)人員而言，其制作技術(shù)是簡(jiǎn)單的。所述水泵、空氣泵、微孔曝氣頭、膜分離組件等等，其技術(shù)含義對(duì)于其各自相應(yīng)的技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員而言，均是公知的，并且均有市售。該籠狀的微波約束器其材質(zhì)可以是任何的選定的金屬，但是，鑒于其所處的由強(qiáng)紫外光輻射所形成的臭氧混合氣環(huán)境，以及，出于盡可能地通過復(fù)雜的鏡面反射機(jī)制最大限度地輸出由無極紫外燈所發(fā)射的紫外光的考量，適于制作該籠狀的微波約束器的優(yōu)選的金屬材質(zhì)是經(jīng)過鏡面拋光處理的沖孔不銹鋼?？梢杂苗R面拋光的沖孔不銹鋼板經(jīng)焊接、拼接或模壓工藝制成所述微波約束器。當(dāng)然也可以用鏡面拋光的不銹鋼絲編織制成該籠狀的微波約束器。為方便針對(duì)反應(yīng)器內(nèi)部定期進(jìn)行的清洗及檢修等運(yùn)作，可以在所述反應(yīng)器的底部開設(shè)排污口，該排污口用于排渣、清污，可以在該排污口位置裝設(shè)排污閥，所述排污閥是用于排污控制的閥門；必要時(shí)，可以利用該位于所述反應(yīng)器底部的排污口將反應(yīng)器內(nèi)部液體完全排空。所述排污口以及排污閥不是必須的。所述筒狀構(gòu)件的材質(zhì)不限，所述筒狀構(gòu)件的材質(zhì)例如可以是聚四氟乙烯材質(zhì)、玻璃材質(zhì)、陶瓷材質(zhì)、金屬材質(zhì)，等等，但是，該筒狀構(gòu)件其優(yōu)選材質(zhì)是不銹鋼。本案裝置的結(jié)構(gòu)，還可以包括一些附件，所述附件例如:與磁控管冷卻管道連接的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)或風(fēng)冷系統(tǒng)；所述附件還例如用于將無極紫外燈固定在所述籠狀的微波約束器之內(nèi)的固定支架；所述附件再例如用于將所述籠狀的微波約束器固定在所述石英管之內(nèi)的支持構(gòu)件；所述附件當(dāng)然也可以包括將所述石英管懸空定位在所述筒狀構(gòu)件腔管之內(nèi)的支架或固定架；所述附件也例如將所述筒狀構(gòu)件在反應(yīng)器之內(nèi)進(jìn)行懸空定位的固定架、支撐架或吊架；所述附件又例如裝設(shè)于各個(gè)液流及氣流管道上的開關(guān)及其它閥門，等等。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，以安置于所述石英管內(nèi)部的金屬材質(zhì)的籠狀的微波約束器，將無極紫外燈包裹于其內(nèi)腔之中，籠狀的微波約束器其內(nèi)腔并且與深入所述金屬容器內(nèi)部的波導(dǎo)管聯(lián)通，所述聯(lián)通指的是微波通道意義上的聯(lián)通，藉由該結(jié)構(gòu)，將經(jīng)由波導(dǎo)管傳輸而來的微波約束在其有效工作區(qū)之內(nèi)，遏制微波向周邊廢水水體的無益耗散，本案結(jié)構(gòu)允許反應(yīng)器大幅擴(kuò)張其設(shè)計(jì)容積，允許反應(yīng)器單罐廢水處理量大幅提升，而不用再擔(dān)心微波能量過多地耗散于無益的廢水水體溫升效應(yīng)。在采用鏡面拋光的沖孔不銹鋼制成微波約束器的情況下，以及，在采用鏡面拋光的不銹鋼絲網(wǎng)籠作為微波約束器的情況下，經(jīng)由復(fù)雜的鏡面反射機(jī)制，兩者均可以最大限度地將來自無極紫外燈的紫外光傳輸出去，并最大限度地彌補(bǔ)所述微波約束器其自身實(shí)體對(duì)光線遮擋、吸收所造成的損失。基于本案的結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器的設(shè)計(jì)容積即單罐廢水處理量可以擴(kuò)張到數(shù)個(gè)立方至數(shù)十個(gè)立方；基于本案此結(jié)構(gòu)，可以大幅度地降低全套、全程操作的頻度，有利于人力、物力的節(jié)約。另一方面，本案裝置結(jié)構(gòu)中的所述筒狀構(gòu)件其存在，能夠引導(dǎo)該金屬容器內(nèi)部的液流沿該筒狀構(gòu)件的腔管快速上升，并在沖擊、通過石英管周邊光催化降解反應(yīng)區(qū)域之后，由頂部區(qū)域向四周擴(kuò)散，經(jīng)由周邊區(qū)域下沉，到達(dá)該金屬容器內(nèi)腔底部區(qū)域，再經(jīng)該筒狀構(gòu)件的朝下的大頭端端口匯聚到該筒狀構(gòu)件的腔管之內(nèi)，繼續(xù)其循環(huán)；當(dāng)然，受聚束的升騰氣泡流的拖拽力量是這一循環(huán)的主要?jiǎng)恿Γ贿@種受引導(dǎo)的相對(duì)大尺度的液體循環(huán)運(yùn)動(dòng)，有助于確保反應(yīng)器內(nèi)部液體降解反應(yīng)進(jìn)程的均勻化`，這對(duì)于本案這般大型降解反應(yīng)器來說，是必須的；另一方面，這種受引導(dǎo)的相對(duì)大尺度的液體循環(huán)運(yùn)動(dòng)，也有助于阻止二氧化鈦催化劑微顆粒的沉降。


圖1是本案反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)約的縱向剖面示意圖。圖中，I是所述金屬容器，I也指代反應(yīng)器主體，2、7分別是兩臺(tái)裝設(shè)位置不同的水泵，3是微孔曝氣頭，4是排污口，5是排污閥，6是膜分離組件，8是石英管，9、19分別是兩條裝設(shè)位置不同的通氣管道，10是空氣泵，11是磁控管，12是深入所述金屬容器內(nèi)部的波導(dǎo)管，13、18分別是石英管兩端的封堵蓋頭，14是尾氣排放口，15是金屬材質(zhì)的籠狀的微波約束器，16是無極紫外燈，17是所述反應(yīng)器內(nèi)部不受微波輻照的空域，20是筒狀構(gòu)件，21是筒狀構(gòu)件的上部端口，22是筒狀構(gòu)件的朝下的大頭端端口，圖中的箭頭符號(hào)分別標(biāo)示不同液體的進(jìn)、出方向。
具體實(shí)施例方式在圖1所展示的本案實(shí)施例中，該反應(yīng)器的主體構(gòu)件是一個(gè)中空的金屬容器1，該金屬容器I其外形輪廓呈立方體形、長(zhǎng)方體形、圓柱體形、橢圓柱體形、多棱柱體形、球體形或橢球 體形，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)還包括微孔曝氣頭3，該微孔曝氣頭3的數(shù)量是在一個(gè)以上，該微孔曝氣頭3的裝設(shè)位置是在該金屬容器I的內(nèi)腔底部，以及，石英管8，該石英管8架設(shè)在所述金屬容器I的內(nèi)腔位置，該石英管8的兩端裝設(shè)有封堵蓋頭13、18，分別位于石英管8兩端的所述封堵蓋頭13、18上均開設(shè)有通氣接口，以及，無極紫外燈16，該無極紫外燈16呈棒狀、環(huán)狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈16的數(shù)量至少在一個(gè)以上，該數(shù)量至少在一個(gè)以上的無極紫外燈16均架設(shè)在所述石英管8的內(nèi)部，以及，空氣泵10，該空氣泵10裝設(shè)于該金屬容器I的外部，所述石英管8其一端封堵蓋頭13上的通氣接口經(jīng)由通氣管道9并透過所述金屬容器I的頂部的壁與所述空氣泵10的出氣口聯(lián)通，所述石英管8其另一端封堵蓋頭18上的通氣接口經(jīng)由另一條通氣管道19與位于該金屬容器I內(nèi)腔底部的微孔曝氣頭3聯(lián)通，以及，微波發(fā)生器，該微波發(fā)生器裝設(shè)于該金屬容器I的外部，該微波發(fā)生器是磁控管11，以及，波導(dǎo)管12，該波導(dǎo)管12是用于傳輸微波的構(gòu)件，該波導(dǎo)管12的一端與所述磁控管11聯(lián)通，該波導(dǎo)管12的另一端透過該金屬容器I的頂部的壁與該金屬容器I的內(nèi)腔聯(lián)通，以及，膜分離組件6，該膜分離組件6裝設(shè)在該金屬容器I的內(nèi)腔位置，以及，水泵7，該水泵7用于抽提凈水，該水泵7位于該金屬容器I的外部，該膜分離組件6經(jīng)由通水管道并透過該金屬容器I的側(cè)壁與水泵7的進(jìn)水口聯(lián)通，以及，另一臺(tái)水泵2，該另一臺(tái)水泵2用于泵送含有機(jī)污染物的所述廢水，該另一臺(tái)水泵2位于該金屬容器I的外部，該另一臺(tái)水泵2的出水口經(jīng)由另一條通水管道并透過該金屬容器I的側(cè)壁與該金屬容器I的內(nèi)腔聯(lián)通，該金屬容器I的頂部開設(shè)有尾氣排放口 14，重點(diǎn)是，該波導(dǎo)管12的透過該金屬容器I的頂部的壁的那一端進(jìn)一步延伸進(jìn)入該金屬容器I的內(nèi)腔，該深入金屬容器I內(nèi)腔的波導(dǎo)管的那一端并且再進(jìn)一步透過所述石英管8的一個(gè)封堵蓋頭13探入石英管8的內(nèi)部，以及，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)還包括金屬材質(zhì)的籠狀的微波約束器15，該籠狀的微波約束器15上含有許多的孔洞，該籠狀的微波約束器15的功能是約束微波，遏制其無益耗散，同時(shí)，允許大部分紫外光穿透，該籠狀的微波約束器15的裝設(shè)位置位于所述石英管8的內(nèi)部，該籠狀的微波約束器15其內(nèi)腔與所述波導(dǎo)管12的探入石英管8的那一端聯(lián)通，所述聯(lián)通指的是微波通道意義上的連接與貫通，所述架設(shè)在石英管8內(nèi)部的無極紫外燈16均被所述籠狀的微波約束器15裹在其中，以及，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)金屬材質(zhì)的筒狀構(gòu)件20，該筒狀構(gòu)件20豎直地懸空架設(shè)于該金屬容器I的內(nèi)腔位置，該筒狀構(gòu)件20的中軸線與該金屬容器I內(nèi)腔底面相互垂直，該筒狀構(gòu)件20的下部其腔管管徑逐漸膨大使得該筒狀構(gòu)件20的輪廓狀似大頭朝下的簡(jiǎn)易的喇叭筒，所述石英管8是豎直地懸空架設(shè)于該筒狀構(gòu)件20腔管之內(nèi)的上部區(qū)域，該石英管8的全部或大部分隱沒在該筒狀構(gòu)件20腔管之內(nèi)，所述石英管8的中軸線與該筒狀構(gòu)件20的中軸線相互重合，所述石英管8的外壁與圍繞其周遭的筒狀構(gòu)件20腔管管壁之間的距離是介于5厘米與40厘米之間，該距離范圍之內(nèi)的任意選定距離值都是允許的、可用的距離值，例如該距離值可以是5厘米、9厘米、15厘米、22.5厘米、32厘米、38厘米或40厘米，等等；該筒狀構(gòu)件的上部端口與該金屬容器內(nèi)腔腔頂?shù)木嚯x是介于20厘米與100厘米之間，該距離范圍之內(nèi)的任意選定值都是允許的、可用的距離值，例如該距離值可以是20厘米、33厘米、45厘米、60厘米、79厘米、88厘米或100厘米，等等；該筒狀構(gòu)件20的朝下的大頭端其端口邊沿與該金屬容器I內(nèi)腔側(cè)壁之間的距離以及與該金屬容器I內(nèi)腔底面之間的距離均是介于5厘米與50厘米之間，該距離范圍之內(nèi)的任意選定值都是允許的、可用的距離值，例如該距離值可以是5厘米、9厘米、19厘米、27.5厘米、39厘米、44厘米或50厘米，等等；所述微孔曝氣頭3的裝設(shè)位置是在該筒狀構(gòu)件20其大頭端端口 22邊沿在該金屬容器I內(nèi)腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內(nèi)，所述膜分離組件6的裝設(shè)位置鄰近該金屬容器I內(nèi)腔底部。所述金屬材質(zhì)一詞，其本身的技術(shù)含義，是公知的。該籠狀的微波約束器15其材質(zhì)可以是任何的選定的金屬，但是，鑒于其所處的由強(qiáng)紫外光輻射所形成的臭氧混合氣環(huán)境，以及，出于盡可能地通過復(fù)雜的鏡面反射機(jī)制最大限度地輸出由無極紫外燈16所發(fā)射的紫外光的考量，適于制作該籠狀的微波約束器15的優(yōu)選的金屬材質(zhì)是經(jīng)過鏡面拋光處理的不銹鋼。所述沖孔不銹鋼一詞其本身的技術(shù)含義對(duì)于不銹鋼行業(yè)來說，是公知的?？梢杂苗R面拋光的沖孔不銹鋼板經(jīng)焊接、拼接或模壓工藝制成所述微波約束器15。也可以用鏡面拋光的不銹鋼絲編織制成該籠狀的微波約束器15。為方便設(shè)備的定期檢修或清洗，可以在所述金屬容器I的底部開設(shè)排污口 4，在排污口 4的位置當(dāng)然可以裝設(shè)排污閥5。所述筒狀構(gòu)件20的材質(zhì)不限，所述筒狀構(gòu)件20的材質(zhì)例如可以是聚四氟乙烯材質(zhì)、玻璃材質(zhì)、陶瓷材質(zhì)、金屬材質(zhì)，等等，但是，筒狀構(gòu)件20其優(yōu)選實(shí)施材質(zhì)是不銹鋼。實(shí)施圖例中沒有繪出所述其它附件。本案的實(shí)施方式不限 于圖例方式。
權(quán)利要求
1.用微波激發(fā)光源的大處理量紫外光催化廢水降解反應(yīng)器，該反應(yīng)器的主體構(gòu)件是一個(gè)中空的金屬容器，該金屬容器其外形輪廓呈立方體形、長(zhǎng)方體形、圓柱體形、橢圓柱體形、多棱柱體形、球體形或橢球體形，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)還包括微孔曝氣頭，該微孔曝氣頭的數(shù)量是在一個(gè)以上，該微孔曝氣頭的裝設(shè)位置是在該金屬容器的內(nèi)腔底部，以及，石英管，該石英管架設(shè)在所述金屬容器的內(nèi)腔位置，該石英管的兩端裝設(shè)有封堵蓋頭，分別位于石英管兩端的所述封堵蓋頭上均開設(shè)有通氣接口，以及，無極紫外燈，該無極紫外燈呈棒狀、環(huán)狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈的數(shù)量至少在一個(gè)以上，該數(shù)量至少在一個(gè)以上的無極紫外燈均架設(shè)在所述石英管的內(nèi)部，以及，空氣泵，該空氣泵裝設(shè)于該金屬容器的外部，所述石英管其一端封堵蓋頭上的通氣接口經(jīng)由通氣管道并透過所述金屬容器的頂部的壁與所述空氣泵的出氣口聯(lián)通，所述石英管其另一端封堵蓋頭上的通氣接口經(jīng)由另一條通氣管道與位于該金屬容器內(nèi)腔底部的微孔曝氣頭聯(lián)通，以及，微波發(fā)生器，該微波發(fā)生器裝設(shè)于該金屬容器的外部，該微波發(fā)生器是磁控管，以及，波導(dǎo)管，該波導(dǎo)管是用于傳輸微波的構(gòu)件，該波導(dǎo)管的一端與所述磁控管聯(lián)通，該波導(dǎo)管的另一端透過該金屬容器的頂部的壁與該金屬容器的內(nèi)腔聯(lián)通，以及，膜分離組件，該膜分離組件裝設(shè)在該金屬容器的內(nèi)腔位置，以及，水泵，該水泵用于抽提凈水，該水泵位于該金屬容器的外部，該膜分離組件經(jīng)由通水管道并透過該金屬容器的側(cè)壁與水泵的進(jìn)水口聯(lián)通，以及，另一臺(tái)水泵，該另一臺(tái)水泵用于泵送含有機(jī)污染物的所述廢水，該另一臺(tái)水泵位于該金屬容器的外部，該另一臺(tái)水泵的出水口經(jīng)由另一條通水管道并透過該金屬容器的側(cè)壁與該金屬容器的內(nèi)腔聯(lián)通，該金屬容器的頂部開設(shè)有尾氣排放口，其特征在于，該波導(dǎo)管的透過該金屬容器的頂部的壁的那一端進(jìn)一步延伸進(jìn)入該金屬容器的內(nèi)腔，該深入金屬容器內(nèi)腔的波導(dǎo)管的那一端并且再進(jìn)一步透過所述石英管的一個(gè)封堵蓋頭探入石英管的內(nèi)部，以及，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)還包括金屬材質(zhì)的籠狀的微波約束器，該籠狀的微波約束器上含有許多的孔洞，該籠狀的微波約束器的功能是約束微波，遏制其無益耗散，同時(shí)，允許大部分紫外光穿透，該籠狀的微波約束器的裝設(shè)位置位于所述石英管的內(nèi)部，該籠狀的微波約束器其內(nèi)腔與所述波導(dǎo)管的探入石英管的那一端聯(lián)通，所述聯(lián)通指的是微波通道意義上的連接與貫通，所述架設(shè)在石英管內(nèi)部的無極紫外燈均被所述籠狀的微波約束器裹在其中，以及，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)金屬材質(zhì)的筒狀構(gòu) 件，該筒狀構(gòu)件豎直地懸空架設(shè)于該金屬容器的內(nèi)腔位置，該筒狀構(gòu)件的中軸線與該金屬容器內(nèi)腔底面相互垂直，該筒狀構(gòu)件的下部其腔管管徑逐漸膨大使得該筒狀構(gòu)件的輪廓狀似大頭朝下的簡(jiǎn)易的喇叭筒，所述石英管是豎直地懸空架設(shè)于該筒狀構(gòu)件腔管之內(nèi)的上部區(qū)域，該石英管的全部或大部分隱沒在該筒狀構(gòu)件腔管之內(nèi)，所述石英管的中軸線與該筒狀構(gòu)件的中軸線相互重合，所述石英管的外壁與圍繞其周遭的筒狀構(gòu)件腔管管壁之間的距離是介于5厘米與40厘米之間，該筒狀構(gòu)件的上部端口與該金屬容器內(nèi)腔腔頂?shù)木嚯x是介于20厘米與100厘米之間，該筒狀構(gòu)件的朝下的大頭端其端口邊沿與該金屬容器內(nèi)腔側(cè)壁之間的距離以及與該金屬容器內(nèi)腔底面之間的距離均是介于5厘米與50厘米之間，所述微孔曝氣頭的裝設(shè)位置是在該筒狀構(gòu)件其大頭端端口邊沿在該金屬容器內(nèi)腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內(nèi)，所述膜分離組件的裝設(shè)位置鄰近該金屬容器內(nèi)腔底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用微波激發(fā)光源的大處理量紫外光催化廢水降解反應(yīng)器，其特征在于，該籠狀的微波約束器其材質(zhì)是經(jīng)過鏡面拋光處理的沖孔不銹鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用微波激發(fā)光源的大處理量紫外光催化廢水降解反應(yīng)器，其特征在于，該籠狀的微波約束器是由鏡面拋光不銹鋼絲編織制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用微波激發(fā)光源的大處理量紫外光催化廢水降解反應(yīng)器，其特征在于，在該金屬容器的底部開設(shè)有排污口，該排污口用于排渣、清污，在該排污口位置裝設(shè)有排污閥，所述排污閥是用于排污控制的閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用微波激發(fā)光源的大處理量紫外光催化廢水降解反應(yīng)器，其特征在于，該筒狀構(gòu)件 其材質(zhì)是不銹鋼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用微波激發(fā)光源的大處理量紫外光催化廢水降解反應(yīng)器，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有的針對(duì)含有機(jī)污染物工業(yè)廢水的無極紫外光催化降解技術(shù)中，存在因廢水水體本身對(duì)微波能量的大量吸收而造成的能量無益耗散問題，以及，反應(yīng)器單罐廢水處理量偏小的問題，以及，內(nèi)部液體循環(huán)強(qiáng)度不足等問題，本案針對(duì)上述系列問題。本案將無極紫外燈安置于金屬材質(zhì)的籠狀的透光的微波約束器之內(nèi)，以此結(jié)構(gòu)約束微波，阻遏其無益耗散，在該微波約束器與廢水水體之間的結(jié)構(gòu)位置裝設(shè)有用于氣液隔離的透紫外的石英管，該石英管并且是架設(shè)在位于反應(yīng)器內(nèi)腔的呈懸空、豎直狀態(tài)的筒狀構(gòu)件其腔管之內(nèi)的上部區(qū)域。本案方案一攬子地解決了所述系列問題。
文檔編號(hào)C02F1/30GK103086462SQ201310043679
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月20日
發(fā)明者李榕生, 葛從辛, 王冬杰, 任元龍, 周漢坤, 孔祖萍, 李天華, 干寧, 孫杰 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)