本發明專利技術涉及一種單罐容量大幅擴張的微波耦合光催化廢水降解反應器，屬于廢水處理技術領域。現有的針對含有機污染物工業廢水的微波光催化降解技術中，存在反應器單罐廢水處理量偏小、重復操作頻度高以及內部液體循環強度不足等問題，本案旨在兼顧所述耦合作用的前提下一攬子地解決上述問題。本案在反應器內部豎直地懸空架設金屬材質的筒狀構件，并將該筒狀構件其腔管的上部區域以兩片金屬網進行隔斷，將無極紫外燈連同其屏護用石英管一并移入所述腔管之內兩片金屬網之間的位置，石英管外壁與所述腔管內壁之間保持一定的距離，微波輻照被限制于所述腔管之內兩片金屬網之間的區域。該結構并且有助于強化液流循環。本案綜合解決了所述問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種單罐容量大幅擴張的微波耦合光催化廢水降解反應器，屬于C02F廢水處理
技術介紹
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エ業廢水的無害化處理技術，近年來發展迅猛。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，是以微波作為激發源，激發無極紫外燈發射紫外線，于液體內部照射摻有光催化劑ニ氧化鈦的懸濁液，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腔持續注入空氣，由石英腔溢出的空氣經由管道與位于反應器底部的微孔曝氣頭聯通，該反應器內部的下方區域為曝氣區，該反應器內部的上方區域是微波光催化反應區，該方案還以反應器內置的膜分離組件，來提析凈化后的水，并以該膜分離組件實現光催化劑ニ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的膜分離組件的輻射損傷；通入反應器內部的空氣，部分直接參與依托光催化劑ニ氧化鈦的光催化降解反應，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，其研發人員在該領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，液態水體其本身也能夠吸收微波的能量，并導致被處理的液態水體其本身的溫升效應，而這種伴隨廢水處理過程而出現的溫升效應，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無極紫外燈，而有相當一部分本應只用于激發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，其所表達的優選尺寸對應的就是ー個外形很小的裝置，那么，如此一來，反應器內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立方的エ業廢水，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エ業規模的意義，打個比方說，只是個大致的比方，該案其優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立方這樣ー個具有エ業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、物カ的嚴重浪費，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，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操作次數，提高其廢水處理效率，是ー個有意義的值得關注的技術問題。另ー方面，據文獻報道，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。此外，該種由CN102260003A所展示的方案，其反應罐內部漫布升騰的氣泡，對于推動反應罐內部液體的相對大尺度的循環運動，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。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，在兼顧所述耦合作用的前提下，研發ー種能夠允許大幅提升反應罐設計容量、有助于減少不必要重復操作次數的新型的廢水微波光催化降解處理裝置，并且，該新型裝置其結構還應當能夠捎帶強化反應罐內部液體的相對大尺度的循環運動。本專利技術通過如下方案解決所述技術問題，該方案提供一種單罐容量大幅擴張的微波耦合光催化廢水降解反應器，該反應器的主體構件是ー個中空的金屬容器，該金屬容器其外形輪廓呈立方體形、長方體形、圓柱體形、橢圓柱體形、多棱柱體形、球體形或橢球體形，該反應器的結構還包括微孔曝氣頭，該微孔曝氣頭的數量是在ー個以上，該微孔曝氣頭的裝設位置是在該金屬容器的內腔底部，以及，石英管，該石英管架設在該金屬容器的內腔位置，該石英管的兩端裝設有封堵蓋頭，分別位于石英管兩端的兩個所述封堵蓋頭上均開設有通氣接ロ，以及，無極紫外燈，該無極紫外燈呈棒狀、環狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈的數量至少在ー個以上，該數量至少在ー個以上的無極紫外燈均架設在所述石英管的內部，以及，空氣泵，該空氣泵裝設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ロ經由通氣管道并透過該金屬容器的頂部的壁與所述空氣泵的出氣ロ聯通，所述石英管其另一端封堵蓋頭上的通氣接ロ經由另一條通氣管道與位于該金屬容器內腔底部的微孔曝氣頭聯通，以及，微波發生器，該微波發生器裝設于該金屬容器的外部，該微波發生器是磁控管，以及，波 導管，該波導管是用于傳輸微波的構件，該波導管的一端與所述磁控管聯通，該波導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腔聯通，以及，膜分離組件，該膜分離組件裝設在該金屬容器的內腔位置，以及，水泵，該水泵位于該金屬容器的外部，該膜分離組件經由通水管道并透過該金屬容器的側壁與水泵的進水口聯通，該水泵的出水ロ與位于該金屬容器外部的浄水池聯通，以及，另一臺水泵，該另一臺水泵位于該金屬容器的外部，該另一臺水泵的出水ロ經由另一條通水管道并透過該金屬容器的側壁與該金屬容器的內腔聯通，該另一臺水泵的進水口與位于該金屬容器外部的污染水水池聯通，該金屬容器頂部開設有尾氣排放ロ，重點是，該波導管的透過該金屬容器的頂部的壁的那一端進ー步延伸進入該金屬容器的內腔，以及，該反應器的結構還包括ー個金屬材質的筒狀構件，該筒狀構件豎直地懸空架設于該金屬容器的內腔位置，該筒狀構件的中軸線與該金屬容器內腔底面相互垂直，該筒狀構件的下部其腔管管徑逐漸膨大使得該筒狀構件的輪廓狀似大頭朝下的簡易的喇叭筒，該筒狀構件的內部通道的上部區域被一上一下兩片相互間隔并且平行裝設的金屬網所隔斷，該ー上一下兩片金屬網的網面均平行于該金屬容器內腔底面，結構位置位于上方的上片金屬網其網面鄰近該筒狀構件的上部端ロ或與該筒狀構件的上部端ロ持平，所述石英管是架設在該筒狀構件內部通道其上部區域中由一上一下兩片金屬網隔斷所形成的柱形空間之內，所述石英管的中軸線與該筒狀構件的中軸線相互重合，該波導管的深入該金屬容器內腔的那個端ロ透過上片金屬網與該柱形空間聯通，所述聯通指的是微波通道意義上的連接與貫通，所述通氣管道以及所述另一條通氣管道本文檔來自技高網...
【技術保護點】
單罐容量大幅擴張的微波耦合光催化廢水降解反應器，該反應器的主體構件是一個中空的金屬容器，該金屬容器其外形輪廓呈立方體形、長方體形、圓柱體形、橢圓柱體形、多棱柱體形、球體形或橢球體形，該反應器的結構還包括微孔曝氣頭，該微孔曝氣頭的數量是在一個以上，該微孔曝氣頭的裝設位置是在該金屬容器的內腔底部，以及，石英管，該石英管架設在該金屬容器的內腔位置，該石英管的兩端裝設有封堵蓋頭，分別位于石英管兩端的兩個所述封堵蓋頭上均開設有通氣接口，以及，無極紫外燈，該無極紫外燈呈棒狀、環狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈的數量至少在一個以上，該數量至少在一個以上的無極紫外燈均架設在所述石英管的內部，以及，空氣泵，該空氣泵裝設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由通氣管道并透過該金屬容器的頂部的壁與所述空氣泵的出氣口聯通，所述石英管其另一端封堵蓋頭上的通氣接口經由另一條通氣管道與位于該金屬容器內腔底部的微孔曝氣頭聯通，以及，微波發生器，該微波發生器裝設于該金屬容器的外部，該微波發生器是磁控管，以及，波導管，該波導管是用于傳輸微波的構件，該波導管的一端與所述磁控管聯通，該波導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腔聯通，以及，膜分離組件，該膜分離組件裝設在該金屬容器的內腔位置，以及，水泵，該水泵位于該金屬容器的外部，該膜分離組件經由通水管道并透過該金屬容器的側壁與水泵的進水口聯通，該水泵的出水口與位于該金屬容器外部的凈水池聯通，以及，另一臺水泵，該另一臺水泵位于該金屬容器的外部，該另一臺水泵的出水口經由另一條通水管道并透過該金屬容器的側壁與該金屬容器的內腔聯通，該另一臺水泵的進水口與位于該金屬容器外部的污染水水池聯通，該金屬容器頂部開設有尾氣排放口，其特征在于，該波導管的透過該金屬容器的頂部的壁的那一端進一步延伸進入該金屬容器的內腔，以及，該反應器的結構還包括一個金屬材質的筒狀構件，該筒狀構件豎直地懸空架設于該金屬容器的內腔位置，該筒狀構件的中軸線與該金屬容器內腔底面相互垂直，該筒狀構件的下部其腔管管徑逐漸膨大使得該筒狀構件的輪廓狀似大頭朝下的簡易的喇叭筒，該筒狀構件的內部通道的上部區域被一上一下兩片相互間隔并且平行裝設的金屬網所隔斷，該一上一下兩片金屬網的網面均平行于該金屬容器內腔底面，結構位置位于上方的上片金屬網其網面鄰近該筒狀構件的上部端口或與該筒狀構件的上部端口持平，所述石英管是架設在該 筒狀構件內部通道其上部區域中由一上一下兩片金屬網隔斷所形成的柱形空間之內，所述石英管的中軸線與該筒狀構件的中軸線相互重合，該波導管的深入該金屬容器內腔的那個端口透過上片金屬網與該柱形空間聯通，所述聯通指的是微波通道意義上的連接與貫通，所述通氣管道以及所述另一條通氣管道其安裝路徑分別穿透上片金屬網以及下片金屬網，該筒狀構件的上部端口與該金屬容器內腔腔頂的距離是介于20厘米與100厘米之間，該筒狀構件的朝下的大頭端其端口邊沿與該金屬容器內腔側壁之間的距離以及與該金屬容器內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位置是在該筒狀構件其大頭端端口邊沿在該金屬容器內腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內，所述膜分離組件的裝設位置鄰近該金屬容器內腔底部。...
【技術特征摘要】
1.單罐容量大幅擴張的微波耦合光催化廢水降解反應器，該反應器的主體構件是ー個中空的金屬容器，該金屬容器其外形輪廓呈立方體形、長方體形、圓柱體形、橢圓柱體形、多棱柱體形、球體形或橢球體形，該反應器的結構還包括微孔曝氣頭，該微孔曝氣頭的數量是在ー個以上，該微孔曝氣頭的裝設位置是在該金屬容器的內腔底部，以及，石英管，該石英管架設在該金屬容器的內腔位置，該石英管的兩端裝設有封堵蓋頭，分別位于石英管兩端的兩個所述封堵蓋頭上均開設有通氣接ロ，以及，無極紫外燈，該無極紫外燈呈棒狀、環狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈的數量至少在ー個以上，該數量至少在ー個以上的無極紫外燈均架設在所述石英管的內部，以及，空氣泵，該空氣泵裝設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ロ經由通氣管道并透過該金屬容器的頂部的壁與所述空氣泵的出氣ロ聯通，所述石英管其另一端封堵蓋頭上的通氣接ロ經由另一條通氣管道與位于該金屬容器內腔底部的微孔曝氣頭聯通，以及，微波發生器，該微波發生器裝設于該金屬容器的外部，該微波發生器是磁控管，以及，波導管，該波導管是用于傳輸微波的構件，該波導管的一端與所述磁控管聯通，該波導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腔聯通，以及，膜分離組件，該膜分離組件裝設在該金屬容器的內腔位置，以及，水泵，該水泵位于該金屬容器的外部，該膜分離組件經由通水管道并透過該金屬容器的側壁與水泵的進水口聯通，該水泵的出水ロ與位于該金屬容器外部的浄水池聯通，以及，另一臺水泵，該另一臺水泵位于該金屬容器的外部，該另一臺水泵的出水ロ經由另一條通水管道并透過該金屬容器的側壁與該金屬容器的內腔聯通，該另一臺水泵的進水口與位于該金屬容器外部的污染水水池聯通，該金屬容器頂部開設有尾氣排放ロ，其特征在干，該波導管的透過該金屬容器的頂部的壁的那一端進ー步延伸進入該金屬容器的內腔，以及，該反應器的結構還包括ー個金屬材質的筒狀構件，該筒狀構件豎直地懸空架設于該金屬容器的內腔位置，該筒狀構件的中軸線與該金屬容器內腔底面相互垂直，該筒狀構件的下部其腔管管徑...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李榕生，任元龍，葛從辛，王冬杰，孫杰，孔祖萍，周漢坤，干寧，
申請(專利權)人：寧波大學，
類型：發明
國別省市：
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