允許大幅擴(kuò)張單罐處理量的微波光催化廢水降解裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種允許大幅擴(kuò)張單罐處理量的微波光催化廢水降解裝置，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)廢水的微波光催化降解技術(shù)中，存在微波能量浪費(fèi)問(wèn)題以及實(shí)際單罐廢水處理量偏小的問(wèn)題；另一方面，裝置內(nèi)的無(wú)極紫外燈屏護(hù)用石英管其外側(cè)面經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間在廢水液體中浸泡，會(huì)產(chǎn)生積垢現(xiàn)象，積垢所造成的垢層阻礙光的通透，也影響該裝置的廢水處理效率；本案旨在一攬子地解決上述問(wèn)題。本案將無(wú)極紫外燈安置于金屬材質(zhì)的絲網(wǎng)籠狀的透光的微波約束器之內(nèi)，并將微波導(dǎo)入其內(nèi)，約束微波，使其免于無(wú)益耗散，基于此結(jié)構(gòu)，允許大幅擴(kuò)張反應(yīng)器的設(shè)計(jì)容積進(jìn)而大幅提升反應(yīng)器的單罐廢水處理量；本案并以高頻超聲波達(dá)成所述垢層的即時(shí)清除。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種允許大幅擴(kuò)張單罐處理量的微波光催化廢水降解裝置，屬于C02F廢水處理

技術(shù)介紹
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)污染物エ業(yè)廢水的無(wú)害化處理技術(shù)，近年來(lái)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(jiàn)公開(kāi)號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專(zhuān) 利申請(qǐng)案。該公開(kāi)號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案，是以微波作為激發(fā)源，激發(fā)無(wú)極紫外燈發(fā)射紫外線，于液體內(nèi)部照射摻有光催化劑ニ氧化鈦的懸濁液，該無(wú)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(lái)提析凈化后的水，并以該膜分離組件實(shí)現(xiàn)光催化劑ニ氧化鈦微粒的截留再用；該方案還在無(wú)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ニ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(kāi)號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案毫無(wú)疑問(wèn)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(kāi)的工作令人敬佩。基于敬佩之意，以及，共同的努力方向，我們下面要談的是問(wèn)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(guò)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(shuō)，來(lái)自磁控管的微波能量沒(méi)有完全被用于激發(fā)無(wú)極紫外燈，而有相當(dāng)一部分本應(yīng)只用于激發(fā)無(wú)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(jiàn)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(kāi)號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專(zhuān)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(guò)減少微波光催化反應(yīng)器的體積或者說(shuō)減少單罐處理容量來(lái)來(lái)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)的就是ー個(gè)外形很小的裝置，那么，如此一來(lái)，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(shuō)，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O. 04立方，換句話說(shuō)，其一次全套、全程操作只解決了 O. 04立方的エ業(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エ業(yè)規(guī)模的意義，打個(gè)比方說(shuō)，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O. 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立方這樣ー個(gè)具有エ業(yè)水平的的廢水處理量，如此過(guò)度繁瑣的重復(fù)操作將導(dǎo)致人力、物カ的嚴(yán)重浪費(fèi)，可見(jiàn)，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，増加單罐廢水處理量，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，是ー個(gè)有意義的值得關(guān)注的技術(shù)問(wèn)題。 另ー方面，在該公開(kāi)號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案所表達(dá)的裝置結(jié)構(gòu)中，用于屏護(hù)無(wú)極紫外燈的石英管，其外壁，指的是石英管的外壁，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)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(dāng)然主要是不易被光催化反應(yīng)所觸動(dòng)的無(wú)機(jī)類(lèi)雜質(zhì)，因該機(jī)制形成的積垢現(xiàn)象，在設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后很容易被觀察到；附著于所述石英管外壁的垢積層，雖然只是薄薄的ー層，也足以對(duì)無(wú)極紫外燈的紫外光輻射造成顯著的阻擋，這將導(dǎo)致該微波光催化反應(yīng)處理裝置的實(shí)際處理效カ大幅減小；在實(shí)驗(yàn)室尺度的使用過(guò)程中，上述積垢問(wèn)題不易覺(jué)察，但是，在エ業(yè)應(yīng)用尺度上，該積垢問(wèn)題毫無(wú)疑問(wèn)將凸顯出來(lái)；因此，如何在不停機(jī)、不拆機(jī)的前提下，即時(shí)、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，是另ー個(gè)值得關(guān)注的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)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(wèn)題，以及，所述石英管外壁垢積層的清除問(wèn)題，研發(fā)ー種能夠ー攬子地解決上述問(wèn)題的新型的廢水微波光催化降解處理裝置。本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)如下方案解決所述技術(shù)問(wèn)題，該方案提供一種允許大幅擴(kuò)張單罐處理量的微波光催化廢水降解裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)器，該反應(yīng)器其外形輪廓呈方桶形或圓桶形，以及，布水板，該布水板是含有許多孔洞的板狀物，該布水板將反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成位于上部的微波光催化反應(yīng)室以及位于下部的曝氣室，該曝氣室內(nèi)裝設(shè)有ー些微孔曝氣頭，以及，石英管，該石英管的架設(shè)位置是在所述微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，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(kāi)設(shè)有用于連接氣管的接ロ，以及，無(wú)極紫外燈，該無(wú)極紫外燈呈棒狀、環(huán)狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無(wú)極紫外燈的數(shù)量至少在ー個(gè)以上，該數(shù)量至少在ー個(gè)以上的無(wú)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)于反應(yīng)器的外部，所述石英管其一端封堵蓋頭上的所述接ロ經(jīng)由管道透過(guò)反應(yīng)器的壁與所述空氣泵的出氣ロ聯(lián)通，所述石英管其另一端封堵蓋頭上的所述接ロ經(jīng)由管道與位于所述曝氣室內(nèi)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)于反應(yīng)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(guò)反應(yīng)器的壁與微波光催化反應(yīng)室聯(lián)通，以及，膜分離組件，該膜分離組件裝設(shè)在微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，以及，隔板，該隔板用于阻隔紫外線，該隔板是架設(shè)在石英管與膜分離組件之間的位置，以及，水泵，該水泵位于反應(yīng)器的外部，該膜分離組件經(jīng)由管道并透過(guò)反應(yīng)器的壁與水泵的進(jìn)水ロ聯(lián)通，該水泵的出水ロ與位于反應(yīng)器外部的浄水池聯(lián)通，以及，另一臺(tái)水泵，該另一臺(tái)水泵位于反應(yīng)器的外部，該另一臺(tái)水泵的出水ロ經(jīng)由管道并透過(guò)反應(yīng)器的壁與所述曝氣室聯(lián)通，該另一臺(tái)水泵的進(jìn)水口與位于反應(yīng)器外部的污染水水池聯(lián)通，該微波光催化反應(yīng)室的上方開(kāi)設(shè)有尾氣排放ロ，重點(diǎn)是，該波導(dǎo)管的透過(guò)反應(yīng)器的壁的那一端進(jìn)ー步延伸進(jìn)入微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，該深入微波光催化反應(yīng)室內(nèi)部的波導(dǎo)管的端ロ并且再進(jìn)ー步透過(guò)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(wú)益耗散，同吋，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個(gè)端ロ聯(lián)通，所述架設(shè)在石英管內(nèi)部的無(wú)極紫外燈均被所述籠狀的微波約束器裹在其中，以及，桿狀超聲波探頭，該桿狀超聲波探頭的工作端裝設(shè)有超聲波換能器，該桿狀超聲波探頭透過(guò)所述反應(yīng)器的頂部深入到所述微波光催化反應(yīng)室內(nèi)部本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
允許大幅擴(kuò)張單罐處理量的微波光催化廢水降解裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)器，該反應(yīng)器其外形輪廓呈方桶形或圓桶形，以及，布水板，該布水板是含有許多孔洞的板狀物，該布水板將反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成位于上部的微波光催化反應(yīng)室以及位于下部的曝氣室，該曝氣室內(nèi)裝設(shè)有一些微孔曝氣頭，以及，石英管，該石英管的架設(shè)位置是在所述微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，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(kāi)設(shè)有用于連接氣管的接口，以及，無(wú)極紫外燈，該無(wú)極紫外燈呈棒狀、環(huán)狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無(wú)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(wú)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)于反應(yīng)器的外部，所述石英管其一端封堵蓋頭上的所述接口經(jīng)由管道透過(guò)反應(yīng)器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所述接口經(jīng)由管道與位于所述曝氣室內(nèi)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)于反應(yīng)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(guò)反應(yīng)器的壁與微波光催化反應(yīng)室聯(lián)通，以及，膜分離組件，該膜分離組件裝設(shè)在微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，以及，隔板，該隔板用于阻隔紫外線，該隔板是架設(shè)在石英管與膜分離組件之間的位置，以及，水泵，該水泵位于反應(yīng)器的外部，該膜分離組件經(jīng)由管道并透過(guò)反應(yīng)器的壁與水泵的進(jìn)水口聯(lián)通，該水泵的出水口與位于反應(yīng)器外部的凈水池聯(lián)通，以及，另一臺(tái)水泵，該另一臺(tái)水泵位于反應(yīng)器的外部，該另一臺(tái)水泵的出水口經(jīng)由管道并透過(guò)反應(yīng)器的壁與所述曝氣室聯(lián)通，該另一臺(tái)水泵的進(jìn)水口與位于反應(yīng)器外部的污染水水池聯(lián)通，該微波光催化反應(yīng)室的上方開(kāi)設(shè)有尾氣排放口，其特征在于，該波導(dǎo)管的透過(guò)反應(yīng)器的壁的那一端進(jìn)一步延伸進(jìn)入微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，該深入微波光催化反應(yīng)室內(nèi)部的波導(dǎo)管的那一端并且再進(jìn)一步透過(guò)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(wú)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，所述架設(shè)在石英管內(nèi)部的無(wú)極紫外燈均被所述籠狀的微波約束器裹在其中，以及，桿狀超聲波探頭，該桿狀超聲波探 頭的工作端裝設(shè)有超聲波換能器，該桿狀超聲波探頭透過(guò)所述反應(yīng)器的頂部深入到所述微波光催化反應(yīng)室內(nèi)部，以及，高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器，以及，高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜，該高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜的一端與該高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器連接，該高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜的另一端與該桿狀超聲波探頭連接。...

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李榕生，任元龍，孔祖萍，覃海嬌，江晶，干寧，周漢坤，曾少林，孫杰，李天華，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：寧波大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：