專利名稱：統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，屬于C02F廢水處理技術領域。
背景技術：
微波光催化降解處理技術，作為一種有效的針對含有機污染物工業(yè)廢水的無害化處理技術，近年來頗受關注。關于微波光催化降解技術，作為一例，可以參見公開號為CN102260003A的中國專
利申請案。該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，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)由管道與位于反應器底部的微孔曝氣頭聯(lián)通，該反應器內(nèi)部的下方區(qū)域為曝氣區(qū)，該反應器內(nèi)部的上方區(qū)域是微波光催化反應區(qū)，該方案還以反應器內(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隔板，用于防止紫外線對有機質(zhì)的膜分離組件的輻射損傷；通入反應器內(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，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，該生成的臭氧當然也發(fā)揮著針對有機污染物的直接的氧化降解作用。該公開號為CN102260003A的中國專利申請案毫無疑問為微波光催化廢水降解技術的進步起到了不可忽視的推動作用，其研發(fā)人員在該領域所展開的工作令人敬佩?；谟芍缘木磁逯?，以及，共同的努力方向，我們下面要談的是問題。以下將要談到的問題，共有十五個；該十五個問題是并列的十五個問題；其排序的先后僅僅是出于論述便捷的考慮。問題之一:該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，其用于攔截催化劑二氧化鈦微粒的膜分離組件是安置于反應器內(nèi)腔，浸沒在處理對象液體之中，并且依靠升騰的含臭氧氣泡來沖刷膜分離組件，藉此除去其表面所吸附、滯留的催化劑微粒，達成催化劑微粒的回收、再利用目的，同時，膜分離組件也是依靠這個方式自潔并保持其分離能力，那么，基于該結構，只能選用商業(yè)用簾式中空纖維膜組件或平板膜組件，并且，該膜分離組件是需要浸泡在有臭氧氣泡升騰的強氧化性的周遭環(huán)境中，因此，對膜分離組件的氧化耐受力必然有要求，普通材質(zhì)的有機膜分離組件不能耐受這樣的使用環(huán)境，故只能選用PVDF材質(zhì)的膜分離組件，這一點已在該案公開文本第0009段文字以及權項3中清楚地表明；該種需要特殊的氧化耐受力的濾膜其材質(zhì)成本較高，其市售價格當然也高于無氧化耐受力要求的普通有機微濾膜組件；換句話說，該案的結構方式，導致膜分離組件的材質(zhì)被局限于較昂貴的PVDF材質(zhì)。再有，裝置內(nèi) 可能的紫外光泄露，可能觸及有機膜組件，這也要求裝置內(nèi)的有機膜組件材質(zhì)能夠抵抗紫外光輻照，從這一點看，基于該裝置的結構方案，有機膜分離組件的材質(zhì)也只能被局限在較昂貴的PVDF材質(zhì)。有機膜組件相較于陶制過濾組件，有其顯而易見的優(yōu)勢；關于這一點，對于過濾技術專業(yè)的人士來說，是公知的，在這里不展開贅述。那么，在使用有機材質(zhì)膜組件的前提之下，能否撇開這種PVDF濾膜材質(zhì)局限呢？這是一個需要解決的問題，此為問題之一。問題之二:鑒于所述升騰氣泡的沖刷力、清潔能力比較弱，因此，與該清潔方式配合使用的膜分離組件其孔徑只能選用比較大的微濾級別的濾孔孔徑，該微濾級別的濾孔孔徑為0.1-0.2微米，關于這一點，同樣在該案公開文本第0009段文字以及權項3中有清楚的限定，該種濾孔孔徑限定，從該案這樣的膜分離組件的選型、內(nèi)置且浸泡使用方式、升騰氣泡自潔方法來看，是必然的，只能限定其濾孔孔徑在微濾級別。換句話說，這種以升騰氣泡沖刷的方式其沖刷力、清潔力太弱，以至于根本無法應對更小孔徑的濾膜，所以說，在該案裝置中，濾膜孔徑限定在0.1微米-0.2微米之間，是沒有商量余地的必然選擇。所謂0.1-0.2微米的濾孔孔徑，如果換一個計量單位，對應的就是100-200納米的濾孔孔徑；那是什么概念呢？以其下限的100納米濾孔孔徑來說，它所能攔截的催化劑微粒其尺寸必須是在100納米以上，而小于100納米的催化劑微粒是無法被攔截的；換句話說，小于100納米的催化劑微粒將直接穿透、通過膜組件的濾孔，混入降解反應器所輸出的所謂的凈水之中?，F(xiàn)在需要來談 談紫外光催化降解反應所涉光催化劑的粒徑以及光催化劑劑型選擇。從事光催化降解研究的專業(yè)人士都知道，以紫外光激勵的光化學降解反應，其催化劑多選用二氧化鈦微粒催化劑；目前，在實驗室水平上已經(jīng)研發(fā)出品種繁多的基于二氧化鈦光催化特性的光降解用微粒催化劑，當然，這些不同制備方式形成的光降解用催化劑，其粒徑也是多樣的；不同制備方法制成的光催化劑其粒徑小至20納米，大至100000納米也即100微米，都有，其中不乏性能優(yōu)異的光催化劑品種；但是，由于性能長期穩(wěn)定性評價、制備成本以及市場拓展等等方面因素的制約，絕大多數(shù)的所述光催化劑其供應能力僅局限于實驗室水平，而沒有能夠形成大規(guī)模市售的生產(chǎn)水平；目前周知的能夠大量購買到的市售的能夠?qū)嶋H大量使用的用于紫外光波段的光催化劑是著名的氣相二氧化鈦P25 ;氣相二氧化鈦P25其具體技術含義，業(yè)內(nèi)人士都知道，在這里不展開贅述；氣相二氧化鈦P25的平均粒徑是21納米；氣相二氧化鈦P25性能不算最優(yōu)，但是，其性能穩(wěn)定，關鍵是可以在市場上大量購買得到，并可以在工業(yè)規(guī)模上大量使用，因此，光催化專業(yè)實驗室里也常常用P25催化劑來作為衡量各種自制光催化劑催化性能的參照指針或?qū)Ρ戎羔槪聦嵣?，鑒于紫外光催化降解反應的特點，分散度越高的光催化劑，越是適合該型反應的需要，也就是說，平均粒徑在21納米左右的光催化劑其所能夠提供的觸媒界面面積、抗沉降能力、催化性能長期穩(wěn)定性等等方面，綜合而言，是最理想的。簡單地講，目前，價廉物美，能夠?qū)嶋H大量購買、使用的現(xiàn)成的市售的商品級的紫外光波段的光催化劑，就是平均粒徑為21納米的氣相二氧化鈦P25催化劑；在工業(yè)規(guī)模的應用層面，這種平均粒徑為21納米的光催化劑是事實上的首選。
上文已述及，該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，其用于攔截光催化劑的膜組件，是以升騰氣泡的沖刷來剝離膜組件表面所吸附、沉積的催化劑微粒，然而，該種以升騰氣泡沖刷的方式其沖刷力、清潔力太弱，以至于根本無法應對更小孔徑的濾膜，因此，在該案裝置中，濾膜孔徑被限定在0.1微米-0.2微米之間微濾濾孔級別，換個計量單位來說，在該案裝置中，濾膜孔徑被限定在100納米-200納米之間的微濾濾孔級別，這是沒有商量余地的必然選擇；該案無可選擇的100納米-200納米之間的微濾濾孔當然無法攔截如上所述的平均粒徑為21納米的氣相二氧化鈦P25顆粒；那么，如果使用P25光催化劑，該催化劑將完全無法攔截，并流入所謂的凈水中，形成二次污染，當然也造成催化劑的嚴重損失和無法再用；即便是使用其它品種的為此而特制的大粒徑的二氧化鈦光催化劑，其使用過程中因相互碰撞或與器壁碰撞，必然也會產(chǎn)生大量小粒徑碎片，其中粒徑小于100納米的碎片，同樣不能被100納米-200納米之間的微濾濾孔所攔截，這些小碎片也會透過其膜組件進入所謂的凈水之中，形成二次污染?？梢?，該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，其針對光催化劑微粒的攔截
結構方案以及相關膜組件的清潔方案都不理想。因此，如何在兼收并蓄該案優(yōu)點的前提之下，達成針對光催化劑微粒的精細的攔截和回收再用，是一個很值得深思的重要課題，此為問題之二。問題之三:我們知道，液 態(tài)水體其本身也能夠吸收微波的能量，并導致被處理的液態(tài)水體其本身的溫升效應，而這種伴隨廢水處理過程而出現(xiàn)的溫升效應，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，而有相當一部分本應只用于激發(fā)無極紫外燈的微波能量被耗散于所述的溫升效應，該種不受待見的溫升效應造成了不必要的微波能量浪費，鑒于上述公開號為CN102260003A的中國專利申請案所展示的裝置結構方案，其合理的途徑，只能是通過減少微波光催化反應器的體積或者說減少單罐處理容量來來達成弱化微波多余耗散的目的，關于這一點，在該CN102260003A申請案其具體實施方式
中清晰表達了關于該裝置結構整體的適宜尺寸，其所表達的優(yōu)選尺寸對應的就是一個外形很小的裝置，那么，如此一來，反應器內(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也小了，與之相對應地，單罐的廢水處理量因此也小了，更具體地說，其實施例中所表達的裝置適宜尺寸所對應的內(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，就需要進行很多次的由首至尾的全套操作的重復，其處理量的累加才具有工業(yè)規(guī)模的意義，打個比方說，只是個大致的比方，該案其優(yōu)選結構尺寸大致對應的單罐0.04立方這樣的廢水處理量，需要重復1000次的由首至尾的全套、全程操作，其累加量，才能達到40立方這樣一個具有工業(yè)水平的的廢水處理量，如此過度繁瑣的重復操作將導致人力、物力的嚴重浪費，可見，該種由CN102260003A所展示的方案其實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或減少微波能量浪費的前提下，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操作次數(shù)，提高其廢水處理效率，是一個有意義的值得關注的技術問題。另一方面，據(jù)文獻報道，某些體系，在微波直接輻照廢水液體的情況下，光化學催化降解效率確有提高，也就是說，在某些體系中，微波直接輻照廢水液體與光化學催化降解之間，存在一定的耦合作用。因此，如何在兼顧所述耦合作用的前提下，提高廢水降解裝置的處理效率，值得探討，此為問題之二。問題之四:該種由CN102260003A所展示的方案，其反應罐內(nèi)部漫布升騰的氣泡，對于推動反應罐內(nèi)部液體的相對大尺度的循環(huán)運動，貢獻稍顯不足；當然，該不足之處，對于CN102260003A方案如其具體實施方式
中清晰表達的事實上對應的小尺寸、小容量裝置來說，幾乎沒有什么可觀測的影響。從工業(yè)規(guī)模的應用需求來看，小尺寸的不能擴張?zhí)幚砹康难b置當然沒有多大的吸引力；那么，作為一種可能性，倘若有某種方式能夠?qū)崿F(xiàn)處理量的大幅擴張，此情形下，反應罐內(nèi)部液體的相對大尺度的循環(huán)運動其重要性就會自然地凸顯出來；設想一下這種處理量大幅擴張的可能性，那么，如何強化反應罐內(nèi)部液體的相對大尺度的循環(huán)運動，當然就是個問題，此為問題之四。問題之五:對于紫外光波段的光化學催化氧化反應來說，有以下這么幾個要素會影響到該種氧化反應的效率，其一是紫外光波長、強度，其二是光催化劑的粒徑、單位體積反應液中光催化劑的使用量、光催化劑其自身的催化性能等等，其三是被氧化對象即水體中有機物的濃度、有機物分子結構其自身所決定的氧化難易程度等等，其四是氧氣氣氛的充足程度，在其它條件相同的情況下，氧氣氣氛的充足程度，就會成為影響光化學催化氧化降解能力的一個舉足輕重的要素。如CN102260003A所展示的方案，其安置于反應器內(nèi)腔下部的眾多微孔曝氣頭漫布在底部，并借由其所稱的布水板，使得這種微孔曝氣頭漫布安排的效果變得更甚，當然，這對于使用相對容易沉降的大顆粒的微米級的光催化劑的情形而言，的確存在其有利的一面，但是，從另一面來看，這種微孔曝氣頭漫布安排的方式，氧氣氣氛的供給過于分散，而實際上最需要強化供氧的區(qū)域的是光化學催化氧化的最有效區(qū)域，由于短波紫外線在液態(tài)水體中的有效穿透深度只有20厘米左右，因此，最需要強化供氧以促進光化學催化氧化進程的有效區(qū)域?qū)嶋H上就是在石英管周邊約20厘米距離之內(nèi)的區(qū)域，換句話說，石英管周邊約20厘米距離之內(nèi)的區(qū)域是真正需要強化氧氣氣氛供給保障的區(qū)域，這個區(qū)域氧氣氣氛供給越強，氧化反應也就進行得越快；尤其特別地，以微波激勵方式來產(chǎn)生無極紫外發(fā)射，其特點就是可以做到大功率、高強度，這是無極紫外燈這種燈型的強項，然而，正因為其紫外輻射的高功率、高強度，就更需要以強大的氧氣氣氛供給能力進行匹配，否則的話，那個強大的紫外輻射能力就真的是大部分被浪費了。上文已經(jīng)述及，如CN102260003A所展示的方案，諸多因素限制了它的反應器尺寸，限制了它的實際處理容量，就如其具體實施例中清楚地表明的那樣，那只能是一個單罐單次處理量只有40升左右的小反應器，在這樣的小反應器、小內(nèi)腔的情況下，因為尺寸本身就很小，那么，它在光化學催化氧化有效區(qū)域供氧集中度方面的欠缺，就不會那么明顯，甚至可以忽略不計，更甚至完全可以看做是一個根本不存在的問題，面對那樣的小尺寸的小反應器，關于供氧集中度方面的欠缺問題，根本就不可能浮上腦際；但是，設想一下，倘若能夠克服所述諸多限制因素，倘若能夠有辦法實際構建一個大型、大處理量的反應器，那么上述石英管周邊20厘米距離之內(nèi)有效區(qū)域供氧強化問題就會凸現(xiàn)出來，尤其對于使用 無極紫外燈作為紫外輻射源的情況，上述石英管周邊20厘米距離之內(nèi)有效區(qū)域供氧強化問題更加不容藐視，因此，如何在可能的大型無極紫外光催化氧化降解反應器的構建之中，增強所述有效區(qū)域的供氧集中度、提高廢水降解設備的效能，就是個需要盯住的問題，此為問題之五。問題之六:該CN102260003A方案將空氣泵入內(nèi)含無極紫外燈的石英管之內(nèi)，達成無極紫外燈的通風降溫、冷卻的目的，而那些流動經(jīng)過石英管的空氣，因受紫外線的照射，有一部分空氣會轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞?，因此，從石英管中流出的空氣當然就是含有一些臭氧的空氣，該方案將該含臭氧空氣傳輸?shù)轿挥诜磻飨路轿⒖灼貧忸^，并從微孔曝氣頭釋出，在這些含臭氧氣泡自下而上的升騰過程中，其中所含的臭氧會與路程之中遇到的有機分子遭遇并發(fā)生氧化還原反應，這一氧化還原反應當然會消耗一部分臭氧，這是沒有疑問的，但是，上文已經(jīng)述及，如CN102260003A所展示的方案，必然存在的無法忽視的諸多的因素限制了它的反應器尺寸，限制了它的實際處理容量，就如其具體實施例中清楚地表明的那樣，那只能是一個單罐單次處理量只有40升左右的小反應器，在這樣的小反應器、小內(nèi)腔的情況下，因為總體尺寸本身就很小，那么，其反應器內(nèi)腔的縱向尺寸或者滿打滿算地視作盛液深度也只能是一個很小的尺寸，這個尺寸如其具體實施方式
之中所清楚地表明的，只有大約40厘米，滿打滿算盛液深度也就只有40厘米，實際上盛液深度當然要小于這個數(shù)，就以40厘米的盛液深度來分析，那么，這個40厘米的盛液深度是個什么概念呢？那就是說，含臭氧空氣升騰通過廢水的路徑只有短短的40厘米，這個路徑太短了，含臭氧空氣氣泡飛快地穿越僅僅只有40厘米深的水體，與水體接觸時間太短了，氣泡中所含的臭氧，只能有很小的一部分被用于氧化降解有機物，而大部分的臭氧實際上只是簡單地路過液體，從液面上逸出并經(jīng)尾氣排放口排空，簡單地說，這些臭氧的氧化作用潛力大部分被浪費了，并且，逸出的、被浪費的臭氧實際上會造成不必要的空氣污染；本案主要發(fā)明人曾以普通家用臭氧機經(jīng)由微孔曝氣頭向一米深的儲水池中打入含臭氧空氣，在水深深度達一米的情況下，仍然能夠在水面附近明顯嗅 到臭氧的氣味，可見，那種40厘米深的盛液深度，顯然是不足以完全利用臭氧；可見，對于無極紫外光化學催化廢水降解反應器這種類型的設備來說，臭氧利用不完全的問題也需要關注，顯然，人們更期待的是臭氧利用更完全、污染性尾氣排放更少的無極紫外廢水降解反應器，此為問題之六。問題之七:廢水催化降解反應器其運作，需要消耗能量，因此，操作人員一定會希望，當廢水降解反應進行到終點時，能夠不偏不倚地、不過早也不過晚地即時地停止向反應器內(nèi)部繼續(xù)注入能量；停止注入能量的時刻倘若過早，則廢水降解不完全；而如果早已達到反應終點，卻仍然繼續(xù)地向反應器內(nèi)部注入能量，那毫無疑問是在浪費寶貴的能源。作為本案技術背景的CN102260003A方案其結構不能對廢水降解反應終點時刻給出任何的即時的信息，那么，就只能靠經(jīng)驗來估計廢水降解反應的終點；而靠經(jīng)驗來估計廢水降解反應的終點，那顯然不能令人滿意；那么，如何針對廢水降解反應終點時刻作出既不提前也無延遲的即時的信息輸出，并在恰到好處的時刻即時地關閉對反應器的能量輸入，就是一個不可藐視的技術門檻，此為問題之七。問題之八:接受微波光催化降解處理的所述工業(yè)廢水，其中難免夾雜一些緣自機械系統(tǒng)磨耗過程的金屬微粒以及碳粒之類的物質(zhì)，即便數(shù)量微小，其存在幾乎難以避免，該公開號為CN102260003A的中國專利申請案中的所述有機質(zhì)膜分離組件裝設于微波光催化反應區(qū)，其中的裝設在石英管與膜分離組件之間的用于阻隔紫外線的隔板當然阻擋不了微波，如此，微波的實際作用區(qū)域必然覆蓋該方案中所述有機質(zhì)膜分離組件所裝設區(qū)域，基于膜分離組件的工作機制，如上所述的金屬微粒以及碳粒之類的微粒其在膜分離組件有機質(zhì)表層的積淀過程難以避免，而此類所述金屬微粒以及碳粒之類的微粒，恰恰是微波能量的良好吸收介質(zhì)，吸收了微波能量的積淀態(tài)的所述金屬微粒以及碳粒之類的微粒，自然會對其緊貼的有機質(zhì)膜分離組件的表層產(chǎn)生基于熱透蝕機制的持續(xù)的洞穿破壞，如上所述，由于該CN102260003A申請案其裝置的結構決定了只能選用聚偏氟乙烯膜材，該聚偏氟乙烯膜材耐溫約140攝氏度，比一般膜材耐溫確實高不少，然而，吸收了微波能量的積淀態(tài)的所述金屬微粒以及碳粒之類的微粒其點狀洞穿式的熱透蝕作用十分容易突破該聚偏氟乙烯膜材的耐溫溫限，由于上述原因，可想而知，該CN102260003A申請案其裝置中的PVDF膜材其實際使用壽命將大大低于所期待的理想的使用壽命，該CN102260003A申請案其裝置的結構，決定了在該結構框架下，上述點狀洞穿式的熱透蝕破壞問題無法回避；因此，如何繞開該點狀洞穿式的熱透蝕破壞問題，亦需思量，此為問題之八。問題之九:該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，其說明書公開文本正文第0008段文字及權利要求第二項，對于其裝置所能適用的催化劑粒徑范圍，有一個限定，該粒徑范圍限定為20納米至100微米。我們知道，在某些PH值預先調(diào)節(jié)不到位、PH值不恰當?shù)那闆r下，二氧化鈦微粒容易發(fā)生團聚，進而影響其有效工作界面面積，影響其光催化效能；尤其對于該粒徑范圍之中的那些相對較小粒徑的區(qū)段，更是容易出現(xiàn)因PH值預調(diào)不到位、PH值不恰當而導致的團聚問題； 對于這種催化劑微粒團聚的情況，是必須即時地采取有效措施，進行針對團聚體的解聚運作；然而，我們在該CN102260003A方案之中，沒有看到任何的有助于即時地化解這一問題的結構或能夠即時地化解該問題的方案提示。對于如CN102260003A方案那般因諸多因素限制而只能是小尺寸結構的反應器，尚可以人工直接提起反應器，進行傾倒并在反應器外部檢視、處理上述團聚情況，那么，倘若有可能擴張其容量，只是打個比方說，倘若是數(shù)個立方到數(shù)十個立方的大型反應器或巨型反應器，那顯然不是手工傾倒其操作所能夠?qū)Ω兜膯栴}了，那么，對于這種催化劑微粒相互團聚的情況，如何實現(xiàn)即時原位處置，就是一個技術問題，此為問題之九。問題之十:在該公開號為CN102260003A的中國專利申請案所表達的裝置結構中，用于屏護無極紫外燈的石英管，其外壁，指的是石英管的外壁，經(jīng)長時間的與被處理工業(yè)廢水的接觸，難免逐漸積垢，垢積的物質(zhì)當然主要是不易被光催化反應所觸動的無機類雜質(zhì)，因該機制形成的積垢現(xiàn)象，在設備長時間運行之后很容易被觀察到；附著于所述石英管外壁的垢積層，雖然只是薄薄的一層，也足以對無極紫外燈的紫外光輻射造成顯著的阻擋，這將導致該微波光催化反應處理裝置的實際處理效力大幅減?。黄浞磻鲀?nèi)漫布升騰的氣泡因過于分散，沖刷力量較弱，倘若僅依靠該比較分散的氣泡來維持石英管表面的光潔，著實是勉為其難，換句話說，該比較分散的氣泡，其較弱的沖刷力量尚不足以完全阻擋該石英管表面的積垢進程；在實驗室尺度的使用過程中，上述積垢問題不易覺察，但是，在工業(yè)應用尺度上，該積垢問題毫無疑問將凸顯出來；因此，如何在不拆機的前提下，即時、有效地清除該石英管外壁上的垢積層，維持該微波光催化處理裝置的持續(xù)的高效率，該問題亦不可忽視，此為問題之十。問題之^^一:此問題為上文述及的問題之九其所衍生的問題。前面談到，在某些PH值預先調(diào)節(jié)不到位、PH值不恰當?shù)那闆r下，二氧化鈦微粒容易發(fā)生團聚，進而影響其有效工作界面面積，影響其光催化效能；尤其對于該CN102260003A方案論及的其所適用催化劑粒徑范圍之中的那些相對較小粒徑的區(qū)段，更是容易出現(xiàn)因PH值預調(diào)不到位、PH值不恰當而導致的團聚問題；對于這種催化劑微粒團聚的情況，是必須即時地采取有效措施，進行針對團聚體的解聚運作；基于該CN102260003A方案其架構，操作人員無法即時覺察反應器內(nèi)部發(fā)生所述團聚的情況，因而也無法作出即時的處置，由此，該受諸多因素限制而只能是小尺寸結構的反應器其有限的效能會進一步降低；因此，在反應器的應用運作之中，特別是，比方說，在可能的大型反應器或巨型反應器的應用運作之中，如何即時地覺知反應器內(nèi)部催化劑微粒團聚的主要誘因參數(shù)，是一個關鍵問題，此為問題之十一。問題之十二:基于該CN102260003A方案其架構，由于已經(jīng)述及的諸多因素的限制，其反應器只能是小尺寸的處理量比較小的反應器，反應器內(nèi)腔的可用尺寸當然也比較小，反應器內(nèi)腔其結構之中能夠用于安置簾式膜組件的空間高度大約也只是在30厘米左右，這樣一來，即便只是采用很小幅面的簾式膜組件，也幾乎只能上下兩頭頂著塞在反應器里面，由于反應器的小處理量、小尺寸，那么，在其降解反應完成之后，在由內(nèi)向外排除液體的狀況下，其簾式膜組件難免暴露在空氣中，雖然每次暴露的時間可以不長，但是，經(jīng)常倒騰的累加結果，就是使得該簾式膜組件過多地與空氣接觸，簾式膜組件其正常使用要求，是要在完全浸沒狀態(tài)下使用，也就是說，必須是濕態(tài)使用，倘若簾式膜組件過多地與空氣接觸，會使其比較快速地老化、性能比較快速地衰減，而這種簾式膜組件過多地與空氣接觸的情況，在該CN102260003A方案其架構之下， 無法避免；因此，如何保護用于攔截催化劑的膜組件，使其能夠在正常工況下使用，使其 能夠避免與空氣的過多的接觸，以維護其正常使用性能，確保其正常使用壽命，就是一個需要正視的問題，此為問題之十二。問題之十三:基于該CN102260003A方案其架構，其運作之中，被簾式膜組件攔截的催化劑顆粒，一部分在簾式膜組件表面淀積，另一部分則滯留在液態(tài)物相之中，由此導致液態(tài)物相中催化劑顆粒濃度隨著液相體積的逐步減小而逐步升高，這對后續(xù)的膜分離而言，其膜分離負荷也會隨之逐漸升高，這種膜分離負荷前后差異過大的問題需要解決，此為問題之十三。問題之十四:基于該CN102260003A方案其架構，其運作之中，向反應器內(nèi)腔加注廢水的水泵，其本身無法判別反應器內(nèi)部水位高低，操作人員只能依靠經(jīng)驗或目測來及時關閉該加注廢水的水泵電機，倘若經(jīng)驗失誤或目測響應不夠及時，很容易出現(xiàn)因廢水加注過量而溢出反應器的情形，由此造成不必要的麻煩；另一方面，在降解反應結束之后，需要由內(nèi)部經(jīng)由簾式膜組件向外抽水，在未能知曉反應器內(nèi)部水位的情況之下，完全就只能根據(jù)經(jīng)驗或目測來判定關停水泵的時機，而這樣運作，明顯不可靠，極易因經(jīng)驗失誤或目測響應不及時，導致該抽水用水泵無法及時關機，而這種干抽、空轉(zhuǎn)很容易造成該抽水水泵電機燒毀，該問題不能被忽視，此為問題之十四。問題之十五:該CN102260003A方案沒有對光觸媒微粒的荷電特性善加利用，此為問題之十五。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，以CN102260003A方案為技術背景，針對上文述及的該技術背景方案其所存在的問題之一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、1、十二、十三、十四、十五，并兼顧微波輻照激勵與光化學催化降解的協(xié)同、耦合作用，研發(fā)一種能夠一攬子地解決該系列問題的新方法。本發(fā)明通過如下 方案解決所述技術問題，該方案提供一種統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，該方法的主要步驟如下:a，將一個金屬材質(zhì)的喇叭筒狀構件大頭朝下豎直地懸空架設在反應器內(nèi)腔之中山，將內(nèi)部架設有無極紫外燈的石英管豎直地懸空架設于該喇叭筒狀構件其腔管之內(nèi)的上部空域；C，在該喇叭筒狀構件其腔管之內(nèi)石英管之上的結構位置以及石英管之下的結構位置分別用金屬網(wǎng)進行隔斷，一上一下共涉及兩片金屬網(wǎng)，分別是上片金屬網(wǎng)以及下片金屬網(wǎng)，其中的上片金屬網(wǎng)鄰近該喇叭筒狀構件的上部端口或與該上部端口持平，該一上一下兩片金屬網(wǎng)在該喇叭筒狀構件其腔管之內(nèi)切割、勾勒出一段內(nèi)含懸空架設的所述石英管的柱形空域，該段柱形空域的周圍邊界其與反應器內(nèi)腔腔壁之間的空域構成了容量擴展空域，該容量擴展空域包裹著該段柱形空域；d，將源自磁控管的波導管探入反應器內(nèi)腔，并將該波導管的探入反應器內(nèi)腔的那一端透過上片金屬網(wǎng)與該段柱形空域進行聯(lián)通，所述聯(lián)通指的是微波通道意義上的連接與貫通，該段柱形空域的構建目的是將微波輻照限制在該段柱形空域邊界之內(nèi)；e，將位于反應器內(nèi)腔下部區(qū)域的用于釋放含臭氧空氣的微孔曝氣頭移入該喇叭筒狀構件其大頭端邊沿在反應器內(nèi)腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內(nèi)；f，在反應器的外部架設增壓泵，該增壓泵用于增壓泵送混有催化劑懸浮粒的降解反應之后的水，并將該增壓泵的進水端與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接；g，將所述增壓泵的出水端與反沖洗式前置預過濾器的進水口進行聯(lián)接，該反沖洗式前置預過濾器的濾孔孔徑介于5微米與300微米之間；h，將所述反沖洗式前置預過濾器的凈水出口經(jīng)由第一個凈水閥與反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的進水口進行聯(lián)接，該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的濾孔孔徑介于25納米與1000納米之間，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其內(nèi)含的中空纖維微濾膜是荷負電中空纖維微濾膜；i，將所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的凈水出口經(jīng)由第二個凈水閥與反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口進行聯(lián)接，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的濾孔孔徑介于15納米與2納米之間，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其內(nèi)含的中空纖維超濾膜是荷負電中空纖維超濾膜，將所述反沖洗式前置預過濾器的污水出口經(jīng)由第一個污水閥與觸媒濃漿過渡罐的內(nèi)腔進行聯(lián)接；k，將所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的污水出口經(jīng)由第二個污水閥與觸媒濃漿過渡罐的內(nèi)腔進行聯(lián)接；1，將反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的污水出口經(jīng)由第三個污水閥與觸媒濃漿過渡罐的內(nèi)腔進行聯(lián)接；m，在三維方向上延展、擴大所述容量擴展空域的尺寸，該容量擴展空域是微波零輻照空域或微波弱輻照空域；n，在反應器尾氣排放口位置架設臭氧傳感器；O，將該臭氧傳感器的取樣管移近反應器尾氣排放口或伸入反應器尾氣排放口的內(nèi)部；P，將該臭氧傳感器其臭氧感應電訊號輸出電路與臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復合機構進行聯(lián)接；q，將該臭氧傳感器其臭氧感應電訊號輸出電路與電源控制器進行聯(lián)接，該電源控制器是能夠根據(jù)其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器，將該電源控制器通過電纜與磁控管進行聯(lián)接；s，將該電源控制器通過另一條電纜與空氣泵進行聯(lián)接；t，塑造該反應器內(nèi)腔底面使其呈現(xiàn)由周邊向中心區(qū)域逐漸洼陷的形貌，所述洼陷其坡度介于5度與35度之間；u，在該反應器內(nèi)腔底面其洼陷最深處所對應的那部分反應器底壁的外側面位置或內(nèi)側面位置安裝超聲波換能器；v，將該超聲波換能器通過高頻振蕩電訊號傳輸電纜與高頻振蕩電訊號發(fā)生器進行聯(lián)接；《，將PH探頭透過反應器的頂部伸入反應器內(nèi)腔，并用經(jīng)粉末冶金工藝制成的筆帽狀的微孔不銹鋼套筒對該PH探頭其伸入到反應器內(nèi)腔的部分進行套裝圍護；x，將該PH探頭與pH分析儀進行聯(lián)接；y，將該pH分析儀與警報器進行聯(lián)接，該警報器是用于對PH值超限狀況發(fā)出警報；z，在該筆帽狀的微孔不銹鋼套筒其敞口端與反應器頂部之間的接合部位楔入氟橡膠或硅橡膠材質(zhì)的緩沖隔離墊；aa，將兩對干簧式浮球液位控制器透過反應器的頂部伸入到反應器的內(nèi)腔，將其中的一對干簧式浮球液位控制器通過一個繼電器與向反應器內(nèi)腔灌注廢水的水泵其電源線纜進行聯(lián)接，將其中的另一對干簧式浮球液位控制器通過另一個繼電器與所述增壓泵其電源線纜進行聯(lián)接；bb，在該觸媒濃漿過渡罐其內(nèi)腔底部位置開鑿觸媒濃漿回流口，還將該觸媒濃漿回流口經(jīng)由管道并透過觸媒濃漿回流閥與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接，該觸媒濃漿回流閥是用于開關控制該觸媒回流通道的閥體，該觸媒濃漿過渡罐是一個中空的罐體，該觸媒濃漿過渡罐用于暫時存放所述過濾器其反沖洗程序所排放的觸媒濃度比較高的水體。僅就所述中空纖維微濾膜一詞其本身的技術含義而言，對于膜技術領域的專業(yè)人員來說是公知的。僅就所述中空纖維超濾膜一詞其本身的技術含義而言，對于膜技術領域的專業(yè)人員來說是公知的。僅就荷負電中空 纖維膜一詞其本身的技術含義而言，對于荷電膜研究領域的專家來說，是明了的。僅就荷負電中空纖維膜其本身的制備技術而言，對于荷電膜研究領域的專家來說，是知曉的。所述觸媒濃漿回流閥是用于開關控制該觸媒回流通道的閥體；市售的各種流體管道的開關閥門，都可以適用于該結構位置的需要，其具體選型可以根據(jù)需要決定。所述干簧式浮球液位控制器，其本身的技術含義對于液位控制器制造行業(yè)的專業(yè)人員而言是公知的；所述干簧式浮球液位控制器市場有售。所述繼電器市場有售。本案所有流體通路上的閥體，都可以選擇使用電磁閥，選擇使用電磁閥的情況下，通過將遠程的線纜集中安排到一個控制面板上，如此，可以方便地實現(xiàn)遠程集中控制。所涉pH探頭市場有售；所述pH探頭亦稱pH傳感器；pH探頭或曰pH傳感器其本身的技術含義是公知的。所涉pH分析儀市場有售；pH分析儀其本身的技術含義是公知的。本案pH分析儀一詞泛指任何型號的能夠利用PH探頭探查、撿拾、顯示pH值信息，并能對外輸出pH相關電訊號的儀表，市場上銷售的或簡易或復雜的但都符合這一基本要求的pH相關儀表其品種繁多，可以根據(jù)需要選用。所涉緩沖隔離墊其厚度不限；但是，有一個優(yōu)選范圍，該緩沖隔離墊其厚度的優(yōu)選范圍在I毫米至8毫米之間。所涉氟橡膠及所涉硅橡膠它們本身的技術含義是公知的；所涉氟橡膠及所涉硅橡膠，市場均有售。所涉微孔不銹鋼套筒其壁厚不限；但是，也有一個與之相關的優(yōu)選范圍，該微孔不銹鋼套筒其壁厚的優(yōu)選范圍在3毫米至30毫米之間。所涉粉末燒結一詞，其本身的技術含義對于冶金技術領域的專業(yè)人員而言，是公知的。所涉微孔不銹鋼套筒，可以向相關粉末冶金專業(yè)廠家定制?？梢詫⒎勰Y工藝制成的套筒狀微孔不銹鋼過濾器轉(zhuǎn)用為本案所述的微孔不銹鋼套筒；所述粉末燒結工藝制成的套筒狀微孔不銹鋼過濾器市場有售。所涉微孔不銹鋼套筒其微孔的孔徑不限；但是，該微孔的孔徑也是有一個優(yōu)選范圍，該微孔孔徑的優(yōu)選范圍在0.5微米至50微米之間。所述警報器是能夠根據(jù)其所接收到的電訊號發(fā)出聲頻警示訊息或光頻警示訊息的器件；所述警報器其本身的技術含義是公知的；所述警報器市場有售。超聲波換能器一詞 其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業(yè)人員而言是公知的。高頻振蕩電訊號傳輸電纜一詞其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業(yè)人員而言亦是公知的。超聲波換能器及高頻振蕩電訊號傳輸電纜市場均有售；所述超聲波換能器及高頻振蕩電訊號傳輸電纜等也可向超聲波換能器專業(yè)廠家及電纜專業(yè)廠家定制。高頻振蕩電訊號發(fā)生器一詞其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業(yè)人員而言亦是公知的；各型高頻振蕩電訊號發(fā)生器均有市售；所述高頻振蕩電訊號發(fā)生器也可向超聲波器材專業(yè)廠家定制。所涉臭氧傳感器市場有售；也可根據(jù)需要向臭氧傳感器專業(yè)廠家定制。所涉臭氧含量顯示器市場有售；也可根據(jù)需要向臭氧含量顯示器專業(yè)廠家定制；臭氧傳感器廠家通常也銷售配套使用的臭氧含量顯示器。所涉臭氧警示器，指的是以警示聲音或警示閃光或警示聲音與警示閃光相結合的兩者兼而有之的用于警示的機構；臭氧警示器市場有售；也可向臭氧警示器專業(yè)廠家定制；臭氧傳感器廠家通常也能夠銷售配套使用的臭氧警示器。所涉該電源控制器是能夠根據(jù)其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器；能夠根據(jù)其所接收的電訊號進行電源開關動作的電源控制器僅就其電路技術本身而言，是已經(jīng)成熟的、公知的技術；所述電源控制器市場有售；也可利用市售的電源控制器根據(jù)需要進行改制；所述電源控制器也可向電源控制器專業(yè)制造商定制；電源控制器之類的電子器件其專業(yè)制造商遍布全球。僅就金屬材質(zhì)一詞而言，其技術含義本身是公知的。該喇叭筒狀構件其優(yōu)選材質(zhì)是不銹鋼；當然，該喇叭筒狀構件選用任何其它材質(zhì)的金屬，也是本案所允許的。該金屬網(wǎng)其優(yōu)選材質(zhì)是不銹鋼；該金屬網(wǎng)其材質(zhì)也可以允許選用任何其它金屬。該金屬網(wǎng)自身結構中遍布的孔洞或網(wǎng)眼其口徑的優(yōu)選范圍是介于0.5厘米與3.0厘米之間，該范圍之內(nèi)的任意選定值都是優(yōu)選值。當該金屬網(wǎng)選定材質(zhì)是不銹鋼時，該不銹鋼材質(zhì)的金屬網(wǎng)可以是不銹鋼沖孔板或利用不銹鋼絲經(jīng)編織制成的不銹鋼絲網(wǎng)。在步驟b中，可以控制該石英管的外壁與該段柱形空域周圍邊界之間的距離，使得該距離介于3.0厘米與30.0厘米之間，該距離范圍是優(yōu)選的距離范圍；然而，在這個距離范圍之外的其它任意選定的距離值也是本案所允許的。在步驟b中，更可以控制該石英管的外壁與該段柱形空域周圍邊界之間的距離，使得該距離介于10.0厘米與20.0厘米之間，該距離范圍是更進一步優(yōu)選的距離范圍。該波導管其優(yōu)選材質(zhì)是不銹鋼；當然，該波導管其材質(zhì)也可以允許是其它任意選定的金屬。該喇叭筒狀構件的上部端口與該反應器內(nèi)腔腔頂?shù)木嚯x的優(yōu)選范圍是在10厘米與100厘米之間；該喇叭筒狀構件的朝下的大頭端其端口邊沿與該反應器內(nèi)腔側壁之間的橫向距離的優(yōu)選范圍是在5厘米與300厘米之間；該喇叭筒狀構件的朝下的大頭端其端口邊沿與該反應器內(nèi)腔底面之間的縱向距離的優(yōu)選范圍是在5厘米與100厘米之間。所述增壓泵，是用于增壓泵送液體的機械，當然，其泵送壓力可以根據(jù)需要來進行任意的選擇，并且，各型增壓泵·市場均有售。所述凈水閥、污水閥，都是水閥，各型水閥市場均有售；關于水閥，該詞其本身的技術含義是公知的；本案采用不同的名稱，只是為了方便表述、方便區(qū)分各個不同結構位置的水閥。所述反沖洗式前置預過濾器也稱反沖洗式前置過濾器或反沖洗式預過濾器，所述反沖洗式前置預過濾器其本身的技術含義是公知的；所述反沖洗式前置預過濾器市場有
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口 o所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器是適于微濾的過濾器；所述微濾一詞其本身的技術含義是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其本身的技術含義對于膜分離技術領域的專業(yè)人員而言，是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器市場有售。所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器是適于超濾的過濾器；所述超濾一詞其本身的技術含義是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其本身的技術含義對于膜分離技術領域的專業(yè)人員而言，是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器市場有售。所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器可以是僅有一個反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器單體的形態(tài)；當然，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器也可以是由數(shù)量在一個以上的反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器單體相互并聯(lián)聯(lián)接組成。表達所涉并聯(lián)一詞，其本身所指代的技術含義是清楚的。表達所涉單體一詞，指的是其本身功能及結構完全的設備個體。類似地，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器可以是僅有一個反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器單體的形態(tài)；當然，該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器也可以是由數(shù)量在一個以上的反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器單體相互并聯(lián)聯(lián)接組成。
該方法還可以包括以下步驟:在所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其凈水出口與所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口的聯(lián)接管路上，串接入第二個增壓泵，該第二個增壓泵用于增補水壓以滿足所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水壓力需求；該步驟不是必需的。本案方法還可以進一步包括一些其它步驟，所述其它步驟例如:在反應器內(nèi)腔架設液位控制開關，用于準確定位理想的液位高度；所述液位控制開關其本身的技術含義是公知的；所述液位控制開關市場有售；所述其它步驟還例如在所述金屬容器底部開鑿排污口，以及，在該排污口位置加裝排污閥；所述其它步驟再例如:微波功率調(diào)節(jié)步驟；所述其它步驟更例如:空氣泵空氣通量的調(diào)節(jié)步驟；此外，還例如:通氣管道改道步驟；所述其它步驟再例如:在反應器廢水輸入端串接用于過濾雜質(zhì)的過濾器，以免雜質(zhì)顆粒進入反應器內(nèi)腔；所述其它步驟再例如:在反應器廢水輸入前端串接沉淀池，用于沉淀部分可沉淀之雜質(zhì)；所述其它步驟再例如:在反應器廢水輸入前端串接廢水PH值調(diào)節(jié)池，以使得輸入反應器的廢水PH值 達到設備需要水平；等等。本案所述空域一詞指的是空間、界域。本發(fā)明的優(yōu)點是，以金屬材質(zhì)的喇叭筒狀構件配合兩片金屬網(wǎng)，對廢水降解反應器內(nèi)部的微波輻照空域進行強制隔斷，將微波輻照限制在那段所述柱形空域之內(nèi)，石英管外壁與該段柱形空域周圍邊界之間的空域是微波激勵與光化學催化氧化協(xié)同作用或曰耦合作用的廢水降解反應區(qū)域，金屬網(wǎng)的多孔洞或多網(wǎng)眼的結構，不影響廢水及反應器下部區(qū)域鼓泡而上的含臭氧空氣自由進、出該空域；該段柱形空域其周圍邊界與反應器內(nèi)壁之間的空域，是微波零輻照空域或微波弱輻照空域，在該微波零輻照空域或微波弱輻照空域中，廢水水體對微波的單純的致熱吸收被遏制，由此大幅弱化了微波能量的無益耗散，該微波零輻照空域或微波弱輻照空域即是本案所述的容量擴展空域；基于此，本案方法允許通過大幅擴張該容量擴展空域的設計體積，實現(xiàn)單罐反應器體積的大幅擴張；本案方法允許反應器單罐廢水處理量大幅提升，而不用再擔心微波能量過多地耗散于無益的廢水水體溫升效應。依托本案方法，廢水降解反應器的設計容積即單罐廢水處理量可以擴張到數(shù)個立方至數(shù)十個立方；依托本案方法，擴張反應器處理容量后，可以大幅度地降低全套、全程的廢水降解設備操作的頻度，有利于人力、物力的節(jié)約。本案方法在兼顧所述微波激勵的協(xié)同作用的前提下，為相關光化學催化氧化廢水降解反應器其設計容量的大幅擴張?zhí)峁┝艘粋€廣闊空間。另一方面，本案方法以所述喇叭筒狀構件引導液流作相對大尺度的循環(huán)運動，反應器內(nèi)升騰的含臭氧氣泡流能夠拖拽、引導反應器內(nèi)部的液流沿該喇叭筒狀構件的腔管快速上升，并在沖擊、通過微波光催化協(xié)同反應區(qū)域之后，由頂部區(qū)域向四周擴散，經(jīng)由周邊區(qū)域下沉，到達反應器內(nèi)腔底部區(qū)域，再經(jīng)喇叭筒狀構件的喇叭口匯聚到喇叭筒狀構件的腔管之內(nèi)，繼續(xù)其循環(huán)；這種受引導的相對大尺度的液體循環(huán)運動，有助于確保反應器內(nèi)部液體降解反應進程的均勻化，這對于大型降解反應器來說，是必須的。本案方法所涉紫外輻射源是依托微波激勵的無極紫外燈，此燈型的紫外輻射特點就是可以做到大功率、高強度，然而紫外線在液態(tài)水體中的有效穿透深度只有約20厘米，因此，石英管周邊約20厘米距離之內(nèi)的區(qū)域是有效區(qū)域，這個區(qū)域就是光化學催化氧化降解反應的有效率的區(qū)域；本案方法以所述筒狀構件，聚束來自眾多微孔曝氣頭的氣泡流，使其集中地朝向石英管周邊光化學催化氧化有效區(qū)域釋放，此方式有助于提高石英管周邊所述有效區(qū)域的氧氣氣氛供給強度，有助于加速紫外光催化氧化降解反應進程?；诒景阜椒ǎ梢栽试S反應器的容量或處理量大幅擴張，所述大幅擴張，是通過大幅擴張微波零輻照區(qū)域或微波弱輻照區(qū)域的設計體積來實現(xiàn)的，那么，從外觀上看，反應器的橫向尺寸、縱向尺寸當然都是能夠大幅擴張，因此，反應器內(nèi)部盛液深度也同樣地可以大幅地加深，例如，可以加深到一米、兩米、三米、四米、五米、六米，甚至十米，等等，在盛液深度足夠深的情況下，含臭氧空氣泡升騰路徑足夠長，含臭氧空氣泡與水體接觸的時間足夠長，其升騰過程中就能夠與足夠多的還原性物質(zhì)際遇，并徹底或近乎徹底地耗盡氣泡中所含的臭氧，由此，含臭氧空氣氣泡中臭氧成分氧化潛力利用不完全的問題能夠得到徹底解決，并且，由于長長的升騰路徑導致臭氧耗盡，反應器尾氣中就不會再夾帶有會造成環(huán)境污染的臭氧。本案方法并以外置的多級過濾器，達成對催化劑微粒的從團聚體大顆粒到十數(shù)納米的小尺度的碰撞碎片的逐級攔截，近乎徹底地回收、回用光催化劑，近乎徹底地防范催化劑流失而造成的二次污染；該逐級攔截方法并能夠保護次級過濾器使其過濾結構通道免受大顆粒物質(zhì)的硬性阻塞；其中第一級的預過濾孔徑在5微米與300微米之間，第二級的微濾其孔徑在25納米與1000納米之間，第三級的超濾其孔徑介于15納米與2納米之間；這樣的攔截方法，能夠充分攔截納米級的光催化劑，它當然能夠近乎徹底地攔截氣相二氧化鈦P25這種平均粒徑為21納米的催化劑；前文述及，納米級的P25之類的氣相二氧化鈦催化劑，是能夠大量購得的市售的催化劑，也是耐久性、穩(wěn)定性、紫外光波段光催化性能已知良好的光催化劑，當然，它也是工業(yè)級應用中事實上優(yōu)先考慮選用的光催化劑；本案催化劑攔截方法與催化劑市場供應的實際能力、實際品種相匹配、相融合。并且，本案方法所涉催化劑攔截機構是外置機構，其濾芯不必浸泡于反應器內(nèi)部的強氧化、強紫外輻照的液體中，因此，可以完全不必考慮對紫外輻照、強氧化條件的耐受力，這樣，在濾芯材質(zhì)的選用上就沒有了特種耐受力方面的限制，可以在更廣大的可選材質(zhì)種類上進行選擇，而完全無須再局限于比較昂貴的PVDF之類的材質(zhì)。本案該方法所涉各級過濾器均有市售；市售的各級過濾器，其排污口就是反沖洗時排除污水的排放口，本案使用這類反沖洗式裝備，是用來逐級攔截催化劑微粒，原本市售裝備的排污口，在本案中被轉(zhuǎn)用來作為受截留催化劑微粒的回收再用輸出口或回流再用輸出口。上文已述及，基于本案方法，反應器的容量或處理量可以大幅擴張，所述大幅擴張，是通過大幅擴張微波零輻照區(qū)域或微波弱輻照區(qū)域的設計體積來實現(xiàn)的，那么，從外觀上看，反應器的橫向尺寸、縱向尺寸當然都是能夠大幅擴張，因此，反應器內(nèi)部盛液深度也同樣地可以大幅地加深，例如，可以加深到一米、兩米、三米、四米、五米、六米，甚至十米，等等，在盛液深度足夠深的情況下，含臭氧空氣泡升騰路徑足夠長，含臭氧空氣泡與水體接觸的時間足夠長，其升騰過程中就能夠與足夠多的還原性物質(zhì)際遇，并徹底或近乎徹底地耗盡氣泡中所含的臭氧，由此，含臭氧空氣氣泡中臭氧成分氧化潛力利用不完全的問題能夠得到徹底解決，并 且，由于長長的升騰路徑導致臭氧耗盡，反應器尾氣中就不會再夾帶有會造成環(huán)境污染的臭氧；僅僅當受處理水體中還原性物質(zhì)即有機污染物被降解殆盡之時，水體中已經(jīng)再無可供臭氧氧化反應的有機污染物，那些個多余的臭氧才有可能不再消耗并透過長長的升騰路徑逸出液面；前面已經(jīng)談到，本案同時解決的若干問題之中的一個，便是強化反應器內(nèi)部液體的相對大尺度的循環(huán)，該強化了的大循環(huán)機制促成了反應器內(nèi)部液體其所含有機污染物降解反應進程的均勻一致，由此，在本案方法其對應架構所允許的數(shù)個立方至數(shù)十個立方甚至數(shù)百個立方體積的處理容量架構下，當反應器內(nèi)部液面上方有臭氧逸出之時，即表明反應器內(nèi)部的降解反應已達終點，并且是內(nèi)部液體整體均勻一致地達到降解反應的終點，這一終點判定因素是與本案方案所能提供的條件相匹配的；本案在反應器其尾氣排放口位置裝設臭氧傳感器，在這個結構位置檢測到臭氧，便意味著反應器內(nèi)部降解反應到達終點，臭氧傳感器并且與臭氧警示器或臭氧含量顯示器或臭氧警示器與臭氧含量顯示器的復合機構聯(lián)接，用于向操作人員提供準確的指示信息，本案并且將臭氧傳感器輸出的電訊號通過電纜傳送給電源控制器，該電源控制器并通過電纜分別與磁控管及空氣泵聯(lián)接，電源控制器根據(jù)其所接收到的所述電訊號進行電源開關動作，當然，其運作方式是，在電源控制器接收到臭氧傳感器發(fā)送的臭氧逸出的信號之時，自動關閉通向磁控管及空氣泵的電源；本案依此方法，可及時知曉反應器內(nèi)部降解反應進程的終點；并依此方法，在反應達到終點時，自動關閉磁控管及空氣泵的電源，及時停止向反應器內(nèi)部注入能量，如此可避免不必要的能源浪費；并且，本案依此方法，在降解反應到達終點之時，能夠及時關閉所述磁控管及空氣泵的電源，該電源關閉動作也同步、同一瞬間終止了臭氧的發(fā)生進程，由于臭氧發(fā)生進程被及時終止，就不會有超過需要的大量臭氧從所述尾氣排放口釋出，從而避免了不必要的二次污染或曰次生污染；本案方法決定了其所對應的架構沒有富余的臭氧可供排放。依托本案方法，反應器內(nèi)部的微波輻照空域受到強制隔斷、限制，本案并且采用外置級聯(lián)多級反沖洗過濾器來進行針對催化劑微粒的精細攔截，該法之中，反沖洗式中空纖維微濾膜組件及反沖洗式中空纖維超濾膜組件均被外置并遠離反應器內(nèi)核，微波完全不能照射到所述膜組件，基于本案該方法，完全繞開了所述點狀洞穿式的熱透蝕破壞問題，該問題由此得到良好的解決。本案方法塑造反應器內(nèi)腔底面使其由周邊向中心區(qū)域逐漸洼陷，所述洼陷其坡度介于5度與35度之間；本案方法并在所述洼陷其最深處所對應的那部分反應器底壁的外側面位置或內(nèi)側面位置上安裝超聲波換能器；上文述及，本案方法并且利于推動反應器內(nèi)部液體作相對大尺度的循環(huán)運動，該液體循環(huán)運動的方式是周邊液體下沉，中間的液體上升，如此不斷地循環(huán)往復；上文述及，在某些PH值預先調(diào)節(jié)不到位、PH值不恰當?shù)那闆r下，二氧化鈦微粒容易發(fā)生團聚，進而影響其有效工作界面面積，影響其光催化效能；尤其對于該粒徑范圍之中的那些相對較小粒徑的區(qū)段，更是容易出現(xiàn)因PH值預調(diào)不到位、PH值不恰當而導致的團聚問題；對于這種催化劑微粒團聚的情況，是必須即時地采取有效措施，進行針對團聚體的解聚運作；在催化劑微粒發(fā)生嚴重團聚的情形下，其中的一些比較重的大團聚體由于重力作用，傾向于逐漸向反應器內(nèi)腔底部沉降，本案方法塑造反應器內(nèi)腔底面使其呈洼陷形貌，并且，本案方法其實施能夠推動反應器內(nèi)部液體作所述相對大尺度的循環(huán)運動，該大循環(huán)運動的作 用連同無處不在的自然重力的作用，會將已沉降的大團聚體順著所述洼陷形貌的底面斜坡推掃到洼陷最深處并使它們聚集在那里，本案方法所安裝的超聲波換能器正是位于該洼陷最深處的位置，該洼陷最深處的區(qū)域，既是所述大團聚體最終聚集的區(qū)域，同時也是超聲波能夠最少衰減地、最近距離地、最強烈地、最有效地針對大團聚體進行解聚運作區(qū)域；本案該方法能夠允許以最小的超聲能量損耗，實現(xiàn)最大化的超聲解聚效果；本案依此方法，能夠匯聚團聚體沉降物，并在團聚體沉降物最集中的區(qū)域，實施解聚運作；基于該方法，源自反應器底部的超聲波當然同時也能夠輻射到反應器內(nèi)部液體中的其它區(qū)域，對那些比較小的仍然處于懸浮狀態(tài)的團聚體發(fā)揮著解聚作用；本案相關超聲輻射解聚其運作，是能夠根據(jù)需要啟動或關閉的運作；本案方法實現(xiàn)了針對催化劑微粒團聚物的即時原位處置。光催化降解反應器中用于屏護無極紫外燈的石英管，其外壁，指的是石英管的外壁，經(jīng)長時間的與被處理工業(yè)廢水的接觸，難免逐漸積垢，垢積的物質(zhì)當然主要是不易被光催化反應所觸動的無機類雜質(zhì)，因該機制形成的積垢現(xiàn)象，在設備長時間運行之后很容易被觀察到；附著于所述石英管外壁的垢積層，雖然只是薄薄的一層，也足以對無極紫外燈的紫外光輻射造成顯著的阻擋，這將導致該微波光催化反應處理裝置的實際處理效力大幅減小；本案方法其步驟包括在反應器底部安裝超聲波換能器的步驟，該超聲波換能器在不定期的針對偶發(fā)的催化劑微粒嚴重團聚情形所進行的解聚運作之中，其所輻射的超聲波，當然也會到達石英管所在位置，該超聲波在進行原位解聚運作的同時，也一并進行著針對石英管表面垢積物的超聲清潔除垢工作；并且，該超聲波換能器遠離石英管所在位置，超聲輻射到達石英管位置時已經(jīng)有所衰減，因此，石英管表面所受到的超聲波沖擊是低強度的超聲波沖擊，該低強度的超聲波沖擊既能溫和地除垢，又能避免或大幅弱化超聲空化作用其所可能造成的石英管表面光潔度損失；基于本案方法，能夠在不拆機的前提下，即時、有效地清除該石英管外壁上的垢積層，本案方法有助于維護該光催化降解反應器的持續(xù)的高效率。廢水降解反應器內(nèi)部水體的PH值，是影響觸媒分散穩(wěn)定性的關鍵因素；本案方法引入pH探頭及其關聯(lián)的pH值顯示儀表及相關聯(lián)的警報器等，基于此，能夠在pH值超出觸媒分散穩(wěn)定范圍的情況下，主動發(fā)出警報，基于本案該方法，相關操作人員能夠即時覺知反應器內(nèi)部觸媒團聚傾向，并作出即時處置。本案方法所涉微孔不銹鋼套筒，是與本案原理及本案方法相匹配的不可或缺的重要構件。本案方法中，膜組·件處于完全浸沒的使用的工況之中，其中的膜組件沒有機會接觸空氣，一直保持濕態(tài)和完全浸沒的狀態(tài)，因此，不會再有那種背景技術中容易出現(xiàn)的膜組件經(jīng)常暴露在空氣中的情況，本案方法中的膜組件其使用工況更加符合膜組件其本身固有的使用條件要求，更利于維護膜組件其正常使用性能，更利于確保膜組件其正常使用壽命。本案方法在觸媒濃漿回灌通道上添加一個觸媒濃漿過渡罐環(huán)節(jié)，該觸媒濃漿過渡罐用于暫時存放來自各個反沖洗式過濾器其反沖洗程序沖刷而來的含觸媒濃度比較高的液體，從而避免將該觸媒濃度比較高的液體直接灌回反應器，如此，避免了反應器內(nèi)部液體中觸媒濃度隨著凈水的提取進程而逐步升高的問題，這可以給其后續(xù)的凈水提取減輕負擔，有了這么一個觸媒濃漿過渡罐環(huán)節(jié)，就可以在凈水提取程序完成之后，再將觸媒濃漿灌回反應器之內(nèi)。本案方法中，利用一對透過繼電器與向反應器灌注廢水的水泵其電源線纜聯(lián)接的干簧式浮球液位控制器，來避免過量加注廢水至反應器內(nèi)腔，由此避免廢水溢出反應器；該方法利用另一對透過另一個繼電器與所述增壓泵其電源線纜聯(lián)接的干簧式浮球液位控制器，來避免反應器內(nèi)部的降解后液體被過度提取導致該增壓泵空轉(zhuǎn)、干轉(zhuǎn)，如此保護所述增壓泵電機以免其燒毀。該方法所涉所有流體通道上的任何閥體，都可以選擇使用電磁閥，可以將這些電纜集中安排至一個面板上，該方法允許遠程集中控制各程序所對應的閥體開關動作。該方法涉及的所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其內(nèi)含的中空纖維微濾膜是荷負電中空纖維微濾膜；該方法涉及的所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其內(nèi)含的中空纖維超濾膜是荷負電中空纖維超濾膜；采用荷負電膜來攔截本案所涉觸媒微粒，借助于庫侖斥力，能夠削弱、抵御觸媒微粒在膜組件上的頑固性附著，方便反沖洗程序清潔膜組件其工作界面，維持其針對觸媒微粒的攔截效能。簡言之，本案在兼顧所述微波激勵輔助的前提下，達成了反應器設計容量大幅擴張的目標；同時，該方法還強化了反應器內(nèi)部液體的相對大尺度的循環(huán)運動；該方法同時解決了臭氧氧化潛力利用不完全的問題；該方法并且達成了針對納米級催化劑微粒從其團聚體大顆粒到十數(shù)納米的碰撞碎片的廣泛的、精細的攔截；其所涉濾芯材質(zhì)的選擇面也因該方法而得以擴大；其降解反應終點信息能夠被及時知曉；其降解反應終點之時能夠自動關閉對反應器的能量輸入；其降解反應終點之時，也自動地及時終止臭氧的發(fā)生進程，避免了不必要的二次污染；該方法并能即時地原位處置偶發(fā)的催化劑微粒嚴重團聚情形，還同時捎帶地以經(jīng)過遠程傳送適度弱化之后的低強度的溫和的超聲波清潔所述石英管表面，保持其優(yōu)良的紫外光通透性能；該方法還可主動偵測觸媒團聚傾向，并在相關參數(shù)超標時發(fā)出警報；該方法并有利于膜組件在完全浸沒工況之中使用；該方法而且通過觸媒濃漿過渡罐環(huán)節(jié)實現(xiàn)觸媒濃漿的恰當過渡存放，克服了膜分離負荷前后差異過大的問題；該方法并且能夠?qū)崿F(xiàn)了廢水灌注水位的自動控制；該方法并能在凈水提取至所限水位之時，自動地、及時地關閉所述增壓泵的電源，利于增壓泵電機的保護；該方法所涉荷負電膜能夠抵御觸媒微粒的頑固性附著，有利于相關膜組件在反沖洗程序中快速清潔。本案一攬子地解決了所述問題之一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、i^一、十二、十三、十四、十五。
具體實施例方式
本案方法的實施，其主要步驟如下:a,將一個金屬材質(zhì)的喇口入筒狀構件大頭朝下豎直地懸空架設在反應器內(nèi)腔之中；b，將內(nèi)部架設有無極紫外燈的石英管豎直地懸空架設于該喇叭筒狀構件其腔管之內(nèi)的上部空域；C，在該喇叭筒狀構件其腔管之內(nèi)石英管之上的結構位置以及石英管之下的結構位置分別用金屬網(wǎng)進行隔斷，一上一下共涉及兩片金屬網(wǎng)，分別是上片金屬網(wǎng)以及下片金屬網(wǎng)，其中的上片金屬網(wǎng)鄰近該喇叭筒狀構件的上部端口或與該上部端口持平，該一上一下兩片金屬網(wǎng)在該喇叭筒狀構件其腔管之內(nèi)切割、勾勒出一段內(nèi)含懸空架設的所述石英管的柱形空域，該段柱形空域的周圍邊界其與反應器內(nèi)腔腔壁之間的空域構成了容量擴展空域，該容量擴展空域包裹著該段柱形空域；d，將源自磁控管的波導管探入反應器內(nèi)腔，并將該波導管的探入反應器內(nèi)腔的那一端透過上片金屬網(wǎng)與該段柱形空域進行聯(lián)通，所述聯(lián)通指的是微波通道意義上的連接與貫通，該段柱形空域的構建目的是將微波輻照限制在該段柱形空域邊界之內(nèi)；e，將位于反應器內(nèi)腔下部區(qū)域的用于釋放含臭氧空氣的微孔曝氣頭移入該喇叭筒狀構件其大頭端邊沿在反應器內(nèi)腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內(nèi)；f，在反應器的外部架設增壓泵，該增壓泵用于增壓泵送混有催化劑懸浮粒的降解反應之后的水，并將該增壓泵的進水端與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接；g，將所述增壓泵的出水端與反沖洗式前置預過濾器的進水口進行聯(lián)接，該反沖洗式前置預過濾器的濾孔孔徑介于5微米與300微米之間；

h，將所述反沖洗式前置預過濾器的凈水出口經(jīng)由第一個凈水閥與反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的進水口進行聯(lián)接，該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的濾孔孔徑介于25納米與1000納米之間，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其內(nèi)含的中空纖維微濾膜是荷負電中空纖維微濾膜；i，將所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的凈水出口經(jīng)由第二個凈水閥與反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口進行聯(lián)接，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的濾孔孔徑介于15納米與2納米之間，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其內(nèi)含的中空纖維超濾膜是荷負電中空纖維超濾膜；j，將所述反沖洗式前置預過濾器的污水出口經(jīng)由第一個污水閥與觸媒濃漿過渡罐的內(nèi)腔進行聯(lián)接；k，將所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的污水出口經(jīng)由第二個污水閥與觸媒濃漿過渡罐的內(nèi)腔進行聯(lián)接；1，將反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的污水出口經(jīng)由第三個污水閥與觸媒濃漿過渡罐的內(nèi)腔進行聯(lián)接；m，在三維方向上延展、擴大所述容量擴展空域的尺寸，該容量擴展空域是微波零輻照空域或微波弱輻照空域；n，在反應器尾氣排放口位置架設臭氧傳感器；O，將該臭氧傳感器的取樣管移近反應器尾氣排放口或伸入反應器尾氣排放口的內(nèi)部；P，將該臭氧傳感器其臭氧感應電訊號輸出電路與臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復合機構進行聯(lián)接；q，將該臭氧傳感器其臭氧感應電訊號輸出電路與電源控制器進行聯(lián)接，該電源控制器是能夠根據(jù)其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器；r，將該電源控制器通過電纜與磁控管進行聯(lián)接；S，將該電源控制器通過另一條電纜與空氣泵進行聯(lián)接；t，塑造該反應器內(nèi)腔底面使其呈現(xiàn)由周邊向中心區(qū)域逐漸洼陷的形貌，所述洼陷其坡度介于5度與35度之間；U，在該反應器內(nèi)腔底面其洼陷最深處所對應的那部分反應器底壁的外側面位置或內(nèi)側面位置安裝超聲波換能器；V，將該超聲波換能器通過高頻振蕩電訊號傳輸電纜與高頻振蕩電訊號發(fā)生器進行聯(lián)接；
W，將pH探頭透過反應器的頂部伸入反應器內(nèi)腔，并用經(jīng)粉末冶金工藝制成的筆帽狀的微孔不銹鋼套筒對該PH探頭其伸入到反應器內(nèi)腔的部分進行套裝圍護；X,將該pH探頭與pH分析儀進行聯(lián)接；y,將該pH分析儀與警報器進行聯(lián)接，該警報器是用于對pH值超限狀況發(fā)出警報；z，在該筆帽狀的微孔不銹鋼套筒其敞口端與反應器頂部之間的接合部位楔入氟橡膠或硅橡膠材質(zhì)的緩沖隔離墊；aa，將兩對干簧式浮球液位控制器透過反應器的頂部伸入到反應器的內(nèi)腔，將其中的一對干簧式浮球液位控制器通過一個繼電器與向反應器內(nèi)腔灌注廢水的水泵其電源線纜進行聯(lián)接，將其中的另一對干簧式浮球液位控制器通過另一個繼電器與所述增壓泵其電源線纜進行聯(lián)接；bb，在該觸媒濃漿過渡罐其內(nèi)腔底部位置開鑿觸媒濃漿回流口，還將該觸媒濃漿回流口經(jīng)由管道并透過觸媒濃漿回流閥與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接，該觸媒濃漿回流閥是用于開關控制該觸媒回流通道的閥體，該觸媒濃漿過渡罐是一個中空的罐體，該觸媒濃漿過渡罐用于暫時存放所述過濾器其反沖洗程序所排放的觸媒濃度比較高的水體。僅就所述中空纖維微濾膜一詞其本身的技術含義而言，對于膜技術領域的專業(yè)人員來說是公知的。僅就所述中空纖維超濾膜一詞其本身的技術含義而言，對于膜技術領域的專業(yè)人員來說是公知的。僅就荷負電中空纖維膜一詞其本身的技術含義而言，對于荷電膜研究領域的專家來說，是明了的。

僅就荷負電中空纖維膜其本身的制備技術而言，對于荷電膜研究領域的專家來說，是知曉的。所述觸媒濃漿回流閥是用于開關控制該觸媒回流通道的閥體；市售的各種流體管道的開關閥門，都可以適用于該結構位置的需要，其具體選型可以根據(jù)需要決定。所述干簧式浮球液位控制器，其本身的技術含義對于液位控制器制造行業(yè)的專業(yè)人員而言是公知的；所述干簧式浮球液位控制器市場有售。所述繼電器市場有售。本案所有流體通路上的閥體，都可以選擇使用電磁閥，選擇使用電磁閥的情況下，通過將遠程的線纜集中安排到一個控制面板上，如此，可以方便地實現(xiàn)遠程集中控制。所涉pH探頭市場有售；所述pH探頭亦稱pH傳感器；pH探頭或曰pH傳感器其本身的技術含義是公知的。所涉pH分析儀市場有售；pH分析儀其本身的技術含義是公知的。本案pH分析儀一詞泛指任何型號的能夠利用PH探頭探查、撿拾、顯示pH值信息，并能對外輸出pH相關電訊號的儀表，市場上銷售的或簡易或復雜的但都符合這一基本要求的PH相關儀表其品種繁多，可以根據(jù)需要選用。所涉緩沖隔離墊其厚度不限；但是，有一個優(yōu)選范圍，該緩沖隔離墊其厚度的優(yōu)選范圍在I毫米至8毫米之間。所涉氟橡膠及所涉硅橡膠它們本身的技術含義是公知的；所涉氟橡膠及所涉硅橡膠，市場均有售。所涉微孔不銹鋼套筒其壁厚不限；但是，也有一個與之相關的優(yōu)選范圍，該微孔不銹鋼套筒其壁厚的優(yōu)選范圍在3毫米至30毫米之間。所涉粉末燒結一詞，其本身的技術含義對于冶金技術領域的專業(yè)人員而言，是公知的。所涉微孔不銹鋼套筒，可以向相關粉末冶金專業(yè)廠家定制?？梢詫⒎勰Y工藝制成的套筒狀微孔不銹鋼過濾器轉(zhuǎn)用為本案所述的微孔不銹鋼套筒；所述粉末燒結工藝制成的套筒狀微孔不銹鋼過濾器市場有售。所涉微孔不銹鋼套筒其微孔的孔徑不限；但是，該微孔的孔徑也是有一個優(yōu)選范圍，該微孔孔徑的優(yōu)選范圍在0.5微米至50微米之間。所述警報器是能夠根據(jù)其所接收到的電訊號發(fā)出聲頻警示訊息或光頻警示訊息的器件；所述警報器其本身的技術含義是公知的；所述警報器市場有售。所述洼陷其坡度實施值是介于5度與35度之間，該坡度范圍之內(nèi)的任意選定值都是本案允許的可以使用的實施值；該洼陷其坡度實施值例如可以是5度、8度、10度、15度、20度、25度、30度、35度、等等。

超聲波換能器一詞其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業(yè)人員而言是公知的。高頻振蕩電訊號傳輸電纜一詞其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業(yè)人員而言亦是公知的。超聲波換能器及高頻振蕩電訊號傳輸電纜市場均有售；所述超聲波換能器及高頻振蕩電訊號傳輸電纜等也可向超聲波換能器專業(yè)廠家及電纜專業(yè)廠家定制。高頻振蕩電訊號發(fā)生器一詞其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業(yè)人員而言亦是公知的；各型高頻振蕩電訊號發(fā)生器均有市售；所述高頻振蕩電訊號發(fā)生器也可向超聲波器材專業(yè)廠家定制。實施所涉臭氧傳感器市場有售；也可根據(jù)需要向臭氧傳感器專業(yè)廠家定制。實施所涉臭氧含量顯示器市場有售；也可根據(jù)需要向臭氧含量顯示器專業(yè)廠家定制；臭氧傳感器廠家通常也銷售配套使用的臭氧含量顯示器。實施所涉臭氧警示器，指的是以警示聲音或警示閃光或警示聲音與警示閃光相結合的兩者兼而有之的用于警示的機構；臭氧警示器市場有售；也可向臭氧警示器專業(yè)廠家定制；臭氧傳感器廠家通常也能夠銷售配套使用的臭氧警示器。實施所涉該電源控制器是能夠根據(jù)其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器；能夠根據(jù)其所接收的電訊號進行電源開關動作的電源控制器僅就其電路技術本身而言，是已經(jīng)成熟的、公知的技術；所述電源控制器市場有售；也可利用市售的電源控制器根據(jù)需要進行改制；所述電源控制器也可向電源控制器專業(yè)制造商定制；電源控制器之類的電子器件其專業(yè)制造商遍布全球。本案該方法是以CN102260003A方案為技術背景來展開描述的；本案方法其系列步驟所形成的最終結果則與該CN102260003A方案無關。該喇叭筒狀構件其優(yōu)選實施材質(zhì)是不銹鋼；當然，該喇叭筒狀構件在實施中若選用任何其它材質(zhì)的金屬，也是本案所允許的。
該金屬網(wǎng)其優(yōu)選實施材質(zhì)是不銹鋼；該金屬網(wǎng)其實施材質(zhì)也可以允許選用任何其它金屬；該金屬網(wǎng)自身結構中遍布的孔洞或網(wǎng)眼其口徑的優(yōu)選范圍是介于0.5厘米與3.0厘米之間，該優(yōu)選范圍之內(nèi)的任意選定值都是優(yōu)選的可用的可選值，該口徑值例如可以是
0.5厘米、1.0厘米、1.75厘米、2.2厘米、3.0厘米，等等；但是，如果一定要選擇此優(yōu)選范圍之外口徑值，那也是本案所允許的。當該金屬網(wǎng)選定實施材質(zhì)是不銹鋼時，該不銹鋼材質(zhì)的金屬網(wǎng)可以是不銹鋼沖孔板或利用不銹鋼絲經(jīng)編織制成的不銹鋼絲網(wǎng)。在步驟b中，可以控制該石英管的外壁與該段柱形空域周圍邊界之間的距離，使得該距離介于3.0厘米與30.0厘米之間，該距離范圍是優(yōu)選的距離范圍，該范圍之內(nèi)的任何選定值都是允許的、可用的實施值，例如，該距離值可以是3厘米、5厘米、12厘米、16.5厘米、22厘米、25厘米或30厘米，等等；然而，在這個距離范圍之外的其它任意選定的距離值也是本案所允許的。在步驟b中，更可以控制該石英管的外壁與該段柱形空域周圍邊界之間的距離，使得該距離介于10.0厘米與20.0厘米之間，該距離范圍是更進一步優(yōu)選的距離范圍，該范圍之內(nèi)的任意選定值都是所述進一步優(yōu)選的值，例如，該更進一步優(yōu)選的值可以是:10厘米、15厘米、18厘米或20厘米，等等。該波導管其優(yōu)選實施材質(zhì)是不銹鋼；當然，該波導管其實施材質(zhì)也可以允許是其它任意選定的金屬。該喇叭筒狀構 件的上部端口其與該反應器內(nèi)腔腔頂?shù)木嚯x的優(yōu)選實施值在20厘米與100厘米之間，這是優(yōu)選值范圍，也就是說，該范圍內(nèi)的任意選定值都是優(yōu)選值，例如，該距離值可以是20厘米、30厘米55厘米、60厘米、80厘米、88厘米或100厘米，等等；當然，在這個范圍之外的其它任意選定的距離值也是本案所允許的。該喇叭筒狀構件的朝下的大頭端其端口邊沿與該反應器內(nèi)腔側壁之間的距離以及與該反應器內(nèi)腔底面之間的距離其優(yōu)選的控制范圍是在5厘米與50厘米之間，該范圍之內(nèi)的任意值都是優(yōu)選值，例如，該優(yōu)選的距離值可以是5厘米、9厘米、17厘米、22厘米、27.5厘米、31厘米、43厘米或50厘米，等等；但是，在這個范圍之外的其它任意選定的距離值也是本案所允許的。實施所涉該喇叭筒狀構件其上部端口與該反應器內(nèi)腔腔頂?shù)木嚯x的優(yōu)選范圍是在10厘米與100厘米之間，該范圍之內(nèi)的任意選定值都是優(yōu)選的可用的可選的實施值，該距離值例如可以是10厘米、20厘米、40厘米、55厘米、77厘米、100厘米，等等；該喇叭筒狀構件的朝下的大頭端其端口邊沿與該反應器內(nèi)腔側壁之間的橫向距離的優(yōu)選范圍是在5厘米與300厘米之間，該橫向距離范圍之內(nèi)的任意選定值都是優(yōu)選的可用的可選的實施值，該橫向距離例如可以是5厘米、30厘米、88厘米、120厘米、152.5厘米、200厘米、250厘米、300厘米，等等；該喇叭筒狀構件的朝下的大頭端其端口邊沿與該反應器內(nèi)腔底面之間的縱向距離的優(yōu)選范圍是在5厘米與100厘米之間，該縱向距離范圍之內(nèi)的任意選定值都是優(yōu)選的可用的可選的實施值，該縱向距離例如可以是5厘米、15厘米、33厘米、52.5厘米、77厘米、100厘米，等等。本案方法還可以進一步包括一些其它步驟，所述其它步驟例如:在反應器內(nèi)腔架設液位控制開關，用于準確定位理想的液位高度，該液位開關的數(shù)量不限，位置不限，可以在不同結構位置分別架設數(shù)個液位控制開關，等等；所述液位控制開關其本身的技術含義是公知的；所述液位控制開關市場有售；所述其它步驟還例如在所述金屬容器底部開鑿排污口，以及，在該排污口位置加裝排污閥，所述排污口數(shù)量不限，可以開設多個的排污口，以適應不同情形下的排除污水的操作需求，比如，在設備的定期維護、清洗的操作中，這樣的排污口是需要的；所述其它步驟再例如:微波功率調(diào)節(jié)步驟；所述其它步驟更例如:空氣泵空氣通量的調(diào)節(jié)步驟；此外，還例如:通氣管道改道步驟；所述其它步驟再例如:在反應器廢水輸入端串接用于過濾雜質(zhì)的過濾器，以免雜質(zhì)顆粒進入反應器內(nèi)腔；所述其它步驟再例如:在反應器廢水輸入前端串接沉淀池，用于沉淀部分可沉淀之雜質(zhì)；所述其它步驟再例如:在反應器廢水輸入前端串接廢水PH值調(diào)節(jié)池，以使得輸入反應器的廢水PH值達到設備需要水平；等等。從本案視角來看，作為本案背景技術的CN102260003A方案，該案結構中涉及的其所稱謂的布水板、波紋隔板、內(nèi)置的膜分離組件以及外置的與膜分離組件關聯(lián)的抽水泵等構件，都是多余的構件，都需要予以卸除；當然，其反應器的殼體也需要予以破拆，并按照本案意圖重新構建；換句話說，如果以該CN102260003A方案為起點進行構建的話，則本案方法還可以包括針對所述多余的構件的卸除步驟，以及，對其反應器殼體進行破拆的步驟，以及，依本案意圖進行反應 器殼體重新構建的細節(jié)步驟。
權利要求
1.統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，該方法的主要步驟如下a，將一個金屬材質(zhì)的喇叭筒狀構件大頭朝下豎直地懸空架設在反應器內(nèi)腔之中；b，將內(nèi)部架設有無極紫外燈的石英管豎直地懸空架設于該喇叭筒狀構件其腔管之內(nèi)的上部空域；C，在該喇叭筒狀構件其腔管之內(nèi)石英管之上的結構位置以及石英管之下的結構位置分別用金屬網(wǎng)進行隔斷，一上一下共涉及兩片金屬網(wǎng)，分別是上片金屬網(wǎng)以及下片金屬網(wǎng)，其中的上片金屬網(wǎng)鄰近該喇叭筒狀構件的上部端口或與該上部端口持平，該一上一下兩片金屬網(wǎng)在該喇叭筒狀構件其腔管之內(nèi)切割、勾勒出一段內(nèi)含懸空架設的所述石英管的柱形空域，該段柱形空域的周圍邊界其與反應器內(nèi)腔腔壁之間的空域構成了容量擴展空域，該容量擴展空域包裹著該段柱形空域；d，將源自磁控管的波導管探入反應器內(nèi)腔，并將該波導管的探入反應器內(nèi)腔的那一端透過上片金屬網(wǎng)與該段柱形空域進行聯(lián)通，所述聯(lián)通指的是微波通道意義上的連接與貫通，該段柱形空域的構建目的是將微波輻照限制在該段柱形空域邊界之內(nèi)；e，將位于反應器內(nèi)腔下部區(qū)域的用于釋放含臭氧空氣的微孔曝氣頭移入該喇叭筒狀構件其大頭端邊沿在反應器內(nèi)腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內(nèi)；f，在反應器的外部架設增壓泵，該增壓泵用于增壓泵送混有催化劑懸浮粒的降解反應之后的水，并將該增壓泵的進水端與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接；g，將所述增壓泵的出水端與反沖洗式前置預過濾器的進水口進行聯(lián)接，該反沖洗式前置預過濾器的濾孔孔徑介于5微米與300微米之間；h，將所述反沖洗式前置預過濾器的凈水出口經(jīng)由第一個凈水閥與反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的進水口進行聯(lián)接，該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的濾孔孔徑介于25納米與1000納米之間，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其內(nèi)含的中空纖維微濾膜是荷負電中空纖維微濾膜；i，將所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的凈水出口經(jīng)由第二個凈水閥與反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口進行聯(lián)接，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的濾孔孔徑介于15納米與2納米之間，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其內(nèi)含的中空纖維超濾膜是荷負電中空纖維超濾膜，將所述反沖洗式前置預過濾器的污水出口經(jīng)由第一個污水閥與觸媒濃漿過渡罐的內(nèi)腔進行聯(lián)接；k，將所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的污水出口經(jīng)由第二個污水閥與觸媒濃漿過渡罐的內(nèi)腔進行聯(lián)接；1，將反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的污水出口經(jīng)由第三個污水閥與觸媒濃漿過渡罐的內(nèi)腔進行聯(lián)接；m，在三維方向上延展、擴大所述容量擴展空域的尺寸，該容量擴展空域是微波零輻照空域或微波弱輻照空域；n，在反應器尾氣排放口位置架設臭氧傳感器；0，將該臭氧傳感器的取樣管移近反應器尾氣排放口或伸入反應器尾氣排放口的內(nèi)部；P，將該臭氧傳感器其臭氧感應電訊號輸出電路與臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復合機構進行聯(lián)接；q，將該臭氧傳感器其臭氧感應電訊號輸出電路與電源控制器進行聯(lián)接，該電源控制器是能夠根據(jù)其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器；r，將該電源控制器通過電纜與磁控管進行聯(lián)接；s，將該電源控制器通過另一條電纜與空氣泵進行聯(lián)接；t，塑造該反應器內(nèi)腔底面使其呈現(xiàn)由周邊向中心區(qū)域逐漸洼陷的形貌，所述洼陷其坡度介于5度與35度之間；u，在該反應器內(nèi)腔底面其洼陷最深處所對應的那部分反應器底壁的外側面位置或內(nèi)側面位置安裝超聲波換能器；V，將該超聲波換能器通過高頻振蕩電訊號傳輸電纜與高頻振蕩電訊號發(fā)生器進行聯(lián)接，將PH探頭透過反應器的頂部伸入反應器內(nèi)腔，并用經(jīng)粉末冶金工藝制成的筆帽狀的微孔不銹鋼套筒對該PH探頭其伸入到反應器內(nèi)腔的部分進行套裝圍護；x，將該PH探頭與pH分析儀進行聯(lián)接；y，將該pH分析儀與警報器進行聯(lián)接，該警報器是用于對pH值超限狀況發(fā)出警報；z，在該筆帽狀的微孔不銹鋼套筒其敞口端與反應器頂部之間的接合部位楔入氟橡膠或硅橡膠材質(zhì)的緩沖隔離墊；aa，將兩對干簧式浮球液位控制器透過反應器的頂部伸入到反應器的內(nèi)腔，將其中的一對干簧式浮球液位控制器通過一個繼電器與向反應器內(nèi)腔灌注廢水的水泵其電源線纜進行聯(lián)接，將其中的另一對干簧式浮球液位控制器通過另一個繼電器與所述增壓泵其電源線纜進行聯(lián)接；bb，在該觸媒濃漿過渡罐其內(nèi)腔底部位置開鑿觸媒濃漿回流口，還將該觸媒濃漿回流口經(jīng)由管道并透過觸媒濃漿回流閥與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接，該觸媒濃漿回流閥是用于開關控制該觸媒回流通道的閥體,該觸媒濃漿過渡罐是一個中空的罐體,該觸媒濃漿過渡罐用于暫時存放所述過濾器其反沖洗程序所排放的觸媒濃度比較高的水體。
2.根據(jù)權利要求I所述的統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，該喇叭筒狀構件其選定材質(zhì)是不銹鋼。
3.根據(jù)權利要求I所述的統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，該金屬網(wǎng)是不銹鋼材質(zhì)的金屬網(wǎng)，該金屬網(wǎng)自身結構中遍布的孔洞或網(wǎng)眼其口徑是介于0. 5厘米與3. 0厘米之間。
4.根據(jù)權利要求I所述的統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，在步驟b中，控制該石英管的外壁與該段柱形空域周圍邊界之間的距離，使得該距離介于3. 0厘米與30. 0厘米之間。
5.根據(jù)權利要求4所述的統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，在步驟b中，控制該石英管的外壁與該段柱形空域周圍邊界之間的距離，使得該距離介于10. 0厘米與20. 0厘米之間。
6.根據(jù)權利要求I所述的統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，該波導管其選定材質(zhì)是不銹鋼。
7.根據(jù)權利要求I所述的統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，該喇叭筒狀構件的上部端口與該反應器內(nèi)腔腔頂?shù)木嚯x控制在10厘米與100厘米之間；該喇叭筒狀構件的朝下的大頭端其端口邊沿與該反應器內(nèi)腔側壁之間的橫向距離控制在5厘米與300厘米之間；該喇叭筒狀構件的朝下的大頭端其端口邊沿與該反應器內(nèi)腔底面之間的縱向距離控制在5厘米與100厘米之間。
8.根據(jù)權利要求I所述的統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器是由數(shù)量在一個以上的反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器單體相互并聯(lián)聯(lián)接組成。
9.根據(jù)權利要求I所述的統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器是由數(shù)量在一個以上的反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器單體相互并聯(lián)聯(lián)接組成。
10.根據(jù)權利要求I所述的統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，該方法還包括以下步驟在所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其凈水出口與所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口的聯(lián)接管路上，串接入第二個增壓泵，該第二個增壓泵用于增補水壓以滿足所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水壓力需求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種統(tǒng)合庫侖斥力作用的微波光催化廢水降解反應器擴容方法，屬于廢水處理技術領域?，F(xiàn)有的相關技術中，存在觸媒截留環(huán)節(jié)偏弱、反應器單罐處理量偏小、降解反應終點時刻難辨明、觸媒團聚物無法原位強力消散、觸媒團聚無法被及時覺察、觸媒微粒荷電特性未被善加利用等等問題，本案針對上述系列問題。其主要步驟包括限定微波輻照區(qū)域；聚束氣泡流并將其導向重點降解反應區(qū)域；用荷負電中空纖維膜強化觸媒攔截；用發(fā)自反應器底部的超聲波原位強力消散觸媒團聚物，同時捎帶清潔石英管；用臭氧傳感器監(jiān)察反應進程，在抵達降解終點之時自動關閉相關電源；主動警示觸媒團聚傾向。
文檔編號C02F1/44GK103253814SQ20131016954
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權日2013年4月22日
發(fā)明者李榕生, 李天華, 孔祖萍, 葛從辛, 孫杰, 干寧, 王冬杰, 任元龍 申請人:寧波大學