專利名稱：次生臭氧徹底耗盡的大處理量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)明涉及一種次生臭氧徹底耗盡的大處理量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(wú)害化處理技術(shù)，近年來(lái)頗受關(guān)注。
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)專利申請(qǐng)案。
該公開(kāi)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(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二氧化鈦的懸濁液，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)光催化劑二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(kāi)號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專利申請(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(wèn)題。
以下將要談到的問(wèn)題，共有七個(gè)；該七個(gè)問(wèn)題是并列的七個(gè)問(wèn)題；其排序的先后僅僅是出于論述便捷的考慮。
問(wèn)題之一:
該公開(kāi)號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專利申請(qǐng)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(yīng)器內(nèi)腔，浸沒(méi)在處理對(duì)象液體之中，并且依靠升騰的含臭氧氣泡來(lái)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(dá)成催化劑微粒的回收、再利用目的，同時(shí)，膜分離組件也是依靠這個(gè)方式自潔并保持其分離能力，那么，基于該結(jié)構(gòu)，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(qiáng)氧化性的周遭環(huán)境中，因此，對(duì)膜分離組件的氧化耐受力必然有要求，普通材質(zhì)的有機(jī)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(diǎn)已在該案公開(kāi)文本第0009段文字以及權(quán)項(xiàng)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(jià)格當(dāng)然也高于無(wú)氧化耐受力要求的普通有機(jī)微濾膜組件；換句話說(shuō)，該案的結(jié)構(gòu)方式，導(dǎo)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(jī)膜組件，這也要求裝置內(nèi)的有機(jī)膜組件材質(zhì)能夠抵抗紫外光輻照，從這一點(diǎn)看，基于該裝置的結(jié)構(gòu)方案，有機(jī)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(jī)膜組件相較于陶制過(guò)濾組件，有其顯而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)；關(guān)于這一點(diǎn)，對(duì)于過(guò)濾技術(shù)專業(yè)的人士來(lái)說(shuō)，是公知的，在這里不展開(kāi)贅述。
那么，在使用有機(jī)材質(zhì)膜組件的前提之下，能否撇開(kāi)這種PVDF濾膜材質(zhì)局限呢？這是一個(gè)需要解決的問(wèn)題，此為問(wèn)題之一。
問(wèn)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(jí)別的濾孔孔徑，該微濾級(jí)別的濾孔孔徑為0.1-0.2微米，關(guān)于這一點(diǎn)，同樣在該案公開(kāi)文本第0009段文字以及權(quán)項(xiàng)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(lái)看，是必然的，只能限定其濾孔孔徑在微濾級(jí)別。換句話說(shuō)，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(wú)法應(yīng)對(duì)更小孔徑的濾膜，所以說(shuō)，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(méi)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(gè)計(jì)量單位，對(duì)應(yīng)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(lái)說(shuō)，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(wú)法被攔截的；換句話說(shuō)，小于100納米的催化劑微粒將直接穿透、通過(guò)膜組件的濾孔，混入降解反應(yīng)器所輸出的所謂的凈水之中。
現(xiàn)在需要來(lái)談?wù)勛贤夤獯呋到夥磻?yīng)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(lì)的光化學(xué)降解反應(yīng)，其催化劑多選用二氧化鈦微粒催化劑；目前，在實(shí)驗(yàn)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(dāng)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(zhǎng)期穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、制備成本以及市場(chǎng)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(yīng)能力僅局限于實(shí)驗(yàn)室水平，而沒(méi)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(gòu)買(mǎi)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(shù)含義，業(yè)內(nèi)人士都知道，在這里不展開(kāi)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(guān)鍵是可以在市場(chǎng)上大量購(gòu)買(mǎi)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(shí)驗(yàn)室里也常常用P25催化劑來(lái)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?，事?shí)上，鑒于紫外光催化降解反應(yīng)的特點(diǎn)，分散度越高的光催化劑，越是適合該型反應(yīng)的需要，也就是說(shuō)，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(zhǎng)期穩(wěn)定性等等方面，綜合而 言，是最理想的。簡(jiǎn)單地講，目前，價(jià)廉物美，能夠?qū)嶋H大量購(gòu)買(mǎi)、使用的現(xiàn)成的市售的商品級(jí)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(yīng)用層面，這種平均粒徑為21納米的光催化劑是事實(shí)上的首選。
上文已述及，該公開(kāi)號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專利申請(qǐng)案，其用于攔截光催化劑的膜組件，是以升騰氣泡的沖刷來(lái)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(wú)法應(yīng)對(duì)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(jí)別，換個(gè)計(jì)量單位來(lái)說(shuō)，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(jí)別，這是沒(méi)有商量余地的必然選擇；該案無(wú)可選擇的100納米-200納米之間的微濾濾孔當(dāng)然無(wú)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(wú)法攔截，并流入所謂的凈水中，形成二次污染，當(dāng)然也造成催化劑的嚴(yán)重?fù)p失和無(wú)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(guò)程中因相互碰撞或與器壁碰撞，必然也會(huì)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(huì)透過(guò)其膜組件進(jìn)入所謂的凈水之中，形成二次污染。
可見(jiàn)，該公開(kāi)號(hào)為CN102260003A的中國(guó)專利申請(qǐng)案，其針對(duì)光催化劑微粒的攔截結(jié)構(gòu)方案以及相關(guān)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(diǎn)的前提之下，達(dá)成針對(duì)光催化劑微粒的精細(xì)的攔截和回收再用，是一個(gè)很值得深思的重要課題，此為問(wèn)題之二。
問(wèn)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(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)的就是一個(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0.04立方，換句話說(shuō)，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(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(guò)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(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，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(wèn)題，此為問(wèn)題之_- O
問(wèn)題之四:
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(lái)說(shuō)，幾乎沒(méi)有什么可觀測(cè)的影響。從工業(yè)規(guī)模的應(yīng)用需求來(lái)看，小尺寸的不能擴(kuò)張?zhí)幚砹康难b置當(dāng)然沒(méi)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(kuò)張，此情形下，反應(yīng)罐內(nèi)部液體的相對(duì)大尺度的循環(huán)運(yùn)動(dòng)其重要性就會(huì)自然地凸顯出來(lái)；設(shè)想一下這種處理量大幅擴(kuò)張的可能性，那么，如何強(qiáng)化反應(yīng)罐內(nèi)部液體的相對(duì)大尺度的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)然就是個(gè)問(wèn)題，此為問(wèn)題之四。
問(wèn)題之五:
對(duì)于紫外光波段的光化學(xué)催化氧化反應(yīng)來(lái)說(shuō)，有以下這么幾個(gè)要素會(huì)影響到該種氧化反應(yīng)的效率，其一是紫外光波長(zhǎng)、強(qiáng)度，其二是光催化劑的粒徑、單位體積反應(yīng)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(duì)象即水體中有機(jī)物的濃度、有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)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(huì)成為影響光化學(xué)催化氧化降解能力的一個(gè)舉足輕重的要素。
如CN102260003A所展示的方案，其安置于反應(yīng)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(dāng)然，這對(duì)于使用相對(duì)容易沉降的大顆粒的微米級(jí)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(lái)看，這種微孔曝氣頭漫布安排的方式，氧氣氣氛的供給過(guò)于分散，而實(shí)際上最需要強(qiáng)化供氧的區(qū)域的是光化學(xué)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(qiáng)化供氧以促進(jìn)光化學(xué)催化氧化進(jìn)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(shuō)，石英管周邊約20厘米距離之內(nèi)的區(qū)域是真正需要強(qiáng)化氧氣氣氛供給保障的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域氧氣氣氛供給越強(qiáng)，氧化反應(yīng)也就進(jìn)行得越快；尤其特別地，以微波激勵(lì)方式來(lái)產(chǎn)生無(wú)極紫外發(fā)射，其特點(diǎn)就是可以做到大功率、高強(qiáng)度，這是無(wú)極紫外燈這種燈型的強(qiáng)項(xiàng)，然而，正因?yàn)槠渥贤廨椛涞母吖β?、高?qiáng)度，就更需 要以強(qiáng)大的氧氣氣氛供給能力進(jìn)行匹配，否則的話，那個(gè)強(qiáng)大的紫外輻射能力就真的是大部分被浪費(fèi)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(yīng)器尺寸，限制了它的實(shí)際處理容量，就如其具體實(shí)施例中清楚地表明的那樣，那只能是一個(gè)單罐單次處理量只有40升左右的小反應(yīng)器，在這樣的小反應(yīng)器、小內(nèi)腔的情況下，因?yàn)槌叽绫旧砭秃苄?，那么，它在光化學(xué)催化氧化有效區(qū)域供氧集中度方面的欠缺，就不會(huì)那么明顯，甚至可以忽略不計(jì)，更甚至完全可以看做是一個(gè)根本不存在的問(wèn)題，面對(duì)那樣的小尺寸的小反應(yīng)器，關(guān)于供氧集中度方面的欠缺問(wèn)題，根本就不可能浮上腦際；但是，設(shè)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(shí)際構(gòu)建一個(gè)大型、大處理量的反應(yīng)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(qiáng)化問(wèn)題就會(huì)凸現(xiàn)出來(lái)，尤其對(duì)于使用無(wú)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(qiáng)化問(wèn)題更加不容藐視，因此，如何在可能的大型無(wú)極紫外光催化氧化降解反應(yīng)器的構(gòu)建之中，增強(qiáng)所述有效區(qū)域的供氧集中度、提高廢水降解設(shè)備的效能，就是個(gè)需要盯住的問(wèn)題，此為問(wèn)題之五。
問(wèn)題之六:
該CN102260003A方案將空氣泵入內(nèi)含無(wú)極紫外燈的石英管之內(nèi)，達(dá)成無(wú)極紫外燈的通風(fēng)降溫、冷卻的目的，而那些流動(dòng)經(jīng)過(guò)石英管的空氣，因受紫外線的照射，有一部分空氣會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞酰虼?，從石英管中流出的空氣?dāng)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?yīng)器下方微孔曝氣頭，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(guò)程中，其中所含的臭氧會(huì)與路程之中遇到的有機(jī)分子遭遇并發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這一氧化還原反應(yīng)當(dāng)然會(huì)消耗一部分臭氧，這是沒(méi)有疑問(wèn)的，但是，上文已經(jīng)述及，如CN102260003A所展示的方案，必然存在的無(wú)法忽視的諸多的因素限制了它的反應(yīng)器尺寸，限制了它的實(shí)際處理容量，就如其具體實(shí)施例中清楚地表明的那樣，那只能是一個(gè)單罐單次處理量只有40升左右的小反應(yīng)器，在這樣的小反應(yīng)器、小內(nèi)腔的情況下，因?yàn)榭傮w尺寸本身就很小，那么，其反應(yīng)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(gè)很小的尺寸，這個(gè)尺寸如其具體實(shí)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(shí)際上盛液深度當(dāng)然要小于這個(gè)數(shù)，就以40厘米的盛液深度來(lái)分析，那么，這個(gè)40厘米的盛液深度是個(gè)什么概念呢？那就是說(shuō)，含臭氧空氣升騰通過(guò)廢水的路徑只有短短的40厘米，這個(gè)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(shí)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(jī)物，而大部分的臭氧實(shí)際上只是簡(jiǎn)單地路過(guò)液體，從液面上逸出并經(jīng)尾氣排放口排空，簡(jiǎn)單地說(shuō)，這些臭氧的氧化作用潛力大部分被浪費(fèi)了，并且，逸出的、被浪費(fèi)的臭氧實(shí)際上會(huì)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(jī)經(jīng)由微孔曝氣頭向一米深的儲(chǔ)水池中打入含臭氧空氣，在水深深度達(dá)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(jiàn)，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(jiàn)，對(duì)于無(wú)極紫外光 化學(xué)催化廢水降解反應(yīng)器這種類型的設(shè)備來(lái)說(shuō)，臭氧利用不完全的問(wèn)題也需要關(guān)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(wú)極紫外廢水降解反應(yīng)器，此為問(wèn)題之六。
問(wèn)題之七:
廢水催化降解反應(yīng)器其運(yùn)作，需要消耗能量，因此，操作人員一定會(huì)希望，當(dāng)廢水降解反應(yīng)進(jìn)行到終點(diǎn)時(shí)，能夠不偏不倚地、不過(guò)早也不過(guò)晚地即時(shí)地停止向反應(yīng)器內(nèi)部繼續(xù)注入能量；停止注入能量的時(shí)刻倘若過(guò)早，則廢水降解不完全；而如果早已達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)，卻仍然繼續(xù)地向反應(yīng)器內(nèi)部注入能量，那毫無(wú)疑問(wèn)是在浪費(fèi)寶貴的能源。作為本案技術(shù)背景的CN102260003A方案其結(jié)構(gòu)不能對(duì)廢水降解反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)刻給出任何的即時(shí)的信息，那么，就只能靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)估計(jì)廢水降解反應(yīng)的終點(diǎn)；而靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)估計(jì)廢水降解反應(yīng)的終點(diǎn)，那顯然不能令人滿意；那么，如何針對(duì)廢水降解反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)刻作出既不提前也無(wú)延遲的即時(shí)的信息輸出，并在恰到好處的時(shí)刻即時(shí)地關(guān)閉對(duì)反應(yīng)器的能量輸入，就是一個(gè)不可藐視的技術(shù)門(mén)檻，此為問(wèn)題之七。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)上文述及的問(wèn)題之一、二、三、四、五、六、七，研發(fā)一種能夠一攬子地解決所述系列問(wèn)題的新型的廢水微波光催化降解處理裝置。
本發(fā)明通過(guò)如下方案解決所述技術(shù)問(wèn)題，該方案提供一種次生臭氧徹底耗盡的大處理量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)中空的容器，該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)位置是在該容器的內(nèi)腔下部區(qū)域，以及，石英管，該石英管架設(shè)在所述容器的內(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(kāi)設(shè)有通氣接口，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)于該容器的外部，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(guò)所述容器的壁與所述空氣泵的出氣口聯(lián)接，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容器內(nèi)腔下部區(qū)域的微孔曝氣頭聯(lián)接，以及，微波發(fā)生器，該微波發(fā)生器裝設(shè)于該容器的外部，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(guò)該容器的頂部的壁朝向該容器的內(nèi)腔，以及，水泵，該水泵用于向所述容器內(nèi)腔泵送含有機(jī)污染物的所述廢水，該水泵位于該容器的外部，該水泵的出水口經(jīng)由通水管道并透過(guò)該容器的壁通向該容器的內(nèi)腔，該容器的頂部開(kāi)設(shè)有尾氣排放口，重點(diǎn)是，該波導(dǎo)管的透過(guò)該容器的頂部的壁的那一端進(jìn)一步延伸進(jìn)入該容器的內(nèi)腔，該深入容器內(nèi)腔的波導(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其自身結(jié)構(gòu)中含有許多的孔洞或網(wǎng)眼，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就是一個(gè)金屬籠，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(wú)極紫外燈均被該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)于該容器的內(nèi)腔位置，該筒狀構(gòu)件的中軸線與該容器內(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(méi)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)件的上部端口與該容器內(nèi)腔腔頂?shù)木嚯x是介于10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容器內(nèi)腔側(cè)壁之間的橫向距離介于5厘米與300厘米之間，該筒狀構(gòu)件的朝下的大頭端其端口邊沿與該容器內(nèi)腔底面之間的縱向距離介于5厘米與100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容器內(nèi)腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內(nèi)，以及，增壓泵，該增壓泵用于增壓泵送混有大量催化劑微粒的降解之后的水，該增壓泵其進(jìn)水口經(jīng)由另一條通水管道并透過(guò)'該容器的壁與該容器的內(nèi)腔聯(lián)接，以及，反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器，該反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器其進(jìn)水口與所述增壓泵的出水口聯(lián)接，以及，反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器，所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器其凈水出口經(jīng)由第一個(gè)凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器的進(jìn)水口聯(lián)接，以及，反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器其凈水出口經(jīng)由第二個(gè)凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器的進(jìn)水口聯(lián)接，該反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器其凈水出口與第三個(gè)凈水閥的進(jìn)口端聯(lián)接，該第三個(gè)凈水閥的出水端是輸出終端凈水的出水端，所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器其污水出口經(jīng)由第一個(gè)污水閥與該容器的內(nèi)腔聯(lián)接，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器其污水出口經(jīng)由第二個(gè)污水閥與該容器的內(nèi)腔聯(lián)接，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器其污水出口經(jīng)由第三個(gè)污水閥與該容器的內(nèi)腔聯(lián)接，各所述過(guò)濾器均用于截留催化劑微粒，各所述過(guò)濾器其污水出口均轉(zhuǎn)用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，以及，臭氧傳感器，該臭氧傳感器其取樣管的取樣端口鄰近所述尾氣排放口或探入所述尾氣排放口的內(nèi)部，以及，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(fù)合機(jī)構(gòu)，該臭氧傳感器經(jīng)由第一條電纜與該臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復(fù)合機(jī)構(gòu)聯(lián)接，以及，電源控制器，該臭氧傳感器其輸出電訊號(hào)經(jīng)由第二條電纜與該電源控制器聯(lián)接，該電源控制器經(jīng)由第三條電纜與所述磁控管聯(lián)接，該電源控制器經(jīng)由第四條電纜與所述空氣泵聯(lián)接，該電源控制器是能夠根據(jù)其所接收的所述電訊號(hào)進(jìn)行電源開(kāi)關(guān)動(dòng)作的電源控制器。
所涉臭氧傳感器市場(chǎng)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(chǎng)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(xiāo)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(jié)合的兩者兼而有之的用于警示的機(jī)構(gòu)；臭氧警示器市場(chǎng)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(xiāo)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(hào)進(jìn)行電源開(kāi)關(guān)動(dòng)作的電源控制器；能夠根據(jù)其所接收的電訊號(hào)進(jìn)行電源開(kāi)關(guān)動(dòng)作的電源控制器僅就其電路技術(shù)本身而言，是已經(jīng)成熟的、公知的技術(shù)；所述電源控制器市場(chǎng)有售；也可利用市售的電源控制器根據(jù)需要進(jìn)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；所述石英管也可向?qū)I(yè)廠家定制。
所述無(wú)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(wú)極紫外燈市場(chǎng)有售；所述無(wú)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(wú)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。
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(guò)復(fù)雜的鏡面反射機(jī)制最大限度地輸出由無(wú)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(guò)鏡面拋光處理的沖孔不銹鋼。
可以用鏡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。
該籠狀的微波約束器其孔洞或網(wǎng)眼的口徑其優(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)選的可用的口徑值；但是，如果一定要選擇使用此優(yōu)選范圍之外的口徑值，那也是本案所允許的。
為方便針對(duì)所述容器內(nèi)部定期進(jìn)行的清洗及檢修等運(yùn)作，可以在所述容器的底部開(kāi)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(mén)；必要時(shí)，可以利用該位于所述容器底部的排污口將所述容器內(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。
本案該結(jié)構(gòu)可以允許使用許多的微孔曝氣頭，該許多的微孔曝氣頭可以高密度地以平鋪的方式排布于所述圈定的范圍之內(nèi)；當(dāng)然，該許多的微孔曝氣頭也可以選擇采用另一種安裝方式，所述另一種安裝方式是將該許多的微孔曝氣頭是在三維方向上進(jìn)行堆疊架設(shè)，以此方式聚攏形成具有三維堆疊架構(gòu)的團(tuán)簇狀微孔曝氣頭集群，該團(tuán)簇狀微孔曝氣頭集群的架構(gòu)方式，允許堆疊更多的微孔曝氣頭，并允許更大的空氣通量。
所述水泵以及增壓泵，均是用于輸送或清或濁的各類水的泵，當(dāng)然，其泵送壓力都可以根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行任意的選擇，并且，各型泵市場(chǎng)均有售；本案采用不同名稱，只是為了方便表述、方便區(qū)分各個(gè)不同結(jié)構(gòu)位置的泵。
所述凈水閥、污水閥、排污閥，都是水閥，各型水閥市場(chǎng)均有售；關(guān)于水閥，該詞其本身的技術(shù)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(gè)不同結(jié)構(gòu)位置的水閥。
所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器其濾孔孔徑的優(yōu)選范圍是介于5微米與300微米之間，當(dāng)然，這個(gè)優(yōu)選范圍之外的其它前置預(yù)過(guò)濾孔徑選擇也是本案所允許的；所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器其濾孔孔徑的優(yōu)選范圍是介于25納米與1000納米之間，當(dāng)然，這個(gè)優(yōu)選范圍之外的其它微濾孔徑選擇也是本案所允許的；所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器其濾孔孔徑的優(yōu)選范圍是介于15納米與2納米之間，當(dāng)然，這個(gè)范圍之外的其它超濾孔徑選擇也是本案所允許的。
所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器也稱反沖洗式前置過(guò)濾器或反沖洗式預(yù)過(guò)濾器，所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器其本身的技術(shù)含義是公知的；所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器市場(chǎng)有隹口。
所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器是適于微濾的過(guò)濾器；所述微濾一詞其本身的技術(shù)含義是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器其本身的技術(shù)含義對(duì)于膜分離技術(shù)領(lǐng)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(guò)濾器市場(chǎng)有售。
所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器是適于超濾的過(guò)濾器；所述超濾一詞其本身的技術(shù)含義是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器其本身的技術(shù)含義對(duì)于膜分離技術(shù)領(lǐng)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(guò)濾器市場(chǎng)有售。
在超濾環(huán)節(jié)，該反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器可以是僅有一個(gè)反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器單體的形態(tài)；當(dāng)然，該反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器也可以是由數(shù)量在一個(gè)以上的反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器單體相互并聯(lián)聯(lián)接組成。
表達(dá)所涉并聯(lián)一詞，其本身所指代的技術(shù)含義是清楚的。
表達(dá)所涉單體一詞，指的是其本身功能及結(jié)構(gòu)完全的設(shè)備個(gè)體。
類似地，在微濾環(huán)節(jié)，該反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器可以是僅有一個(gè)反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器單體的形態(tài)；當(dāng)然，該反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器也可以是由數(shù)量在一個(gè)以上的反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器單體相互并聯(lián)聯(lián)接組成。
在所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器其凈水出口與所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器的進(jìn)水口的聯(lián)接管路上可以進(jìn)一步裝設(shè)第二個(gè)增壓泵，該第二個(gè)增壓泵用于增補(bǔ)水壓以滿足所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器的進(jìn)水壓力需求；該第二個(gè)增壓泵不是必須的。
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(wú)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)于該反應(yīng)器廢水進(jìn)水端的用于攔截雜質(zhì)的過(guò)濾器，等坐寸ο
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(wú)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(lái)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(wú)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(guò)多地耗散于無(wú)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，或者，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(lái)自無(wú)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(guò)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?；這種受引導(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(lái)說(shuō)，是必須的。
本案反應(yīng)器其紫外輻射源是依托微波激勵(lì)的無(wú)極紫 外燈，此燈型的紫外輻射特點(diǎn)就是可以做到大功率、高強(qiáng)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(gè)區(qū)域就是光化學(xué)催化氧化降解反應(yīng)的有效率的區(qū)域；本案裝置以所述筒狀構(gòu)件，聚束來(lái)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(xué)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(qiáng)度，有助于加速紫外光催化氧化降解反應(yīng)進(jìn)程。
基于本案結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器的容量或處理量可以大幅擴(kuò)張，所述大幅擴(kuò)張，是通過(guò)大幅擴(kuò)張微波零輻照區(qū)域或微波弱輻照區(qū)域的設(shè)計(jì)體積來(lái)實(shí)現(xiàn)的，那么，從外觀上看，反應(yīng)器的橫向尺寸、縱向尺寸當(dāng)然都是能夠大幅擴(kuò)張，因此，反應(yīng)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(zhǎng)，含臭氧空氣泡與水體接觸的時(shí)間足夠長(zhǎng)，其升騰過(guò)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(wèn)題能夠得到徹底解決，并且，由于長(zhǎng)長(zhǎng)的升騰路徑導(dǎo)致臭氧耗盡，反應(yīng)器尾氣中就不會(huì)再夾帶有會(huì)造成環(huán)境污染的臭氧。
本案并以外置的多級(jí)過(guò)濾器，達(dá)成對(duì)催化劑微粒的從團(tuán)聚體大顆粒到十?dāng)?shù)納米的小尺度的碰撞碎片的逐級(jí)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(jí)攔截結(jié)構(gòu)并能夠保護(hù)次級(jí)過(guò)濾器使其過(guò)濾結(jié)構(gòu)通道免受大顆粒物質(zhì)的硬性阻塞；其中第一級(jí)的預(yù)過(guò)濾孔徑在5微米與300微米之間，第二級(jí)的微濾其孔徑在25納米與1000納米之間，第三級(jí)的超濾其孔徑介于15納米與2納米之間；這樣的攔截結(jié)構(gòu)，能夠充分?jǐn)r截納米級(jí)的光催化劑，它當(dāng)然能夠近乎徹底地?cái)r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(jí)的P25之類的氣相二氧化鈦催化劑，是能夠大量購(gòu)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優(yōu)良的光催化劑，當(dāng)然，它也是工業(yè)級(jí)應(yīng)用中事實(shí)上優(yōu)先考慮選用的光催化劑；本案催化劑攔截結(jié)構(gòu)與催化劑市場(chǎng)供應(yīng)的實(shí)際能力、實(shí)際品種相匹配、相融合。
并且，本案催化劑攔截機(jī)構(gòu)外置，其濾芯不必浸泡于反應(yīng)器內(nèi)部的強(qiáng)氧化、強(qiáng)紫外輻照的液體中，因此，可以完全不必考慮對(duì)紫外輻照、強(qiáng)氧化條件的耐受力，這樣，在濾芯材質(zhì)的選用上就沒(méi)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(jìn)行選擇，而完全無(wú)須再局限于比較昂貴的PVDF之類的材質(zhì)。
所涉各級(jí)過(guò)濾器均有市售，市售的各級(jí)過(guò)濾器，其排污口就是反沖洗時(shí)排除污水的排放口，本案使用這類反沖洗式裝備，是用來(lái)逐級(jí)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(lái)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，基于本案結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器的容量或處理量可以大幅擴(kuò)張，所述大幅擴(kuò)張，是通過(guò)大幅擴(kuò)張微波零輻照區(qū)域或微波弱輻照區(qū)域的設(shè)計(jì)體積來(lái)實(shí)現(xiàn)的，那么，從外觀上看，反應(yīng)器的橫向尺寸、縱向尺寸當(dāng)然都是能夠大幅擴(kuò)張，因此，反應(yīng)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(zhǎng)，含臭氧空氣泡與水體接觸的時(shí)間足夠長(zhǎng)，其升騰過(guò)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(wèn)題能夠得到徹底解決，并且，由于長(zhǎng)長(zhǎng)的升騰路徑導(dǎo)致臭氧耗盡，反應(yīng)器尾氣中就不會(huì)再夾帶有會(huì)造成環(huán)境污染的臭氧；僅僅當(dāng)受處理水體中還原性物質(zhì)即有機(jī)污染物被降解殆盡之時(shí)，水體中已經(jīng)再無(wú)可供臭氧氧化反應(yīng)的有機(jī)污染物，那些個(gè)多余的臭氧才有可能不再消耗并透過(guò)長(zhǎng)長(zhǎng)的升騰路徑逸出液面；前面已經(jīng)談到，本案同時(shí)解決的若干問(wèn)題之中的一個(gè)，便是強(qiáng)化反應(yīng)器內(nèi)部液體的相對(duì)大尺度的循環(huán)，該強(qiáng)化了的大循環(huán)機(jī)制促成了反應(yīng)器內(nèi)部液體其所含有機(jī)污染物降解反應(yīng)進(jìn)程的均勻一致，由此，在本案結(jié)構(gòu)所允許的數(shù)個(gè)立方至數(shù)十個(gè)立方甚至數(shù)百個(gè)立方體積的處理容量架構(gòu)下，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)部液面上方有臭氧逸出之時(shí)，即表明反應(yīng)器內(nèi)部的降解反應(yīng)已達(dá)終點(diǎn)，并且是內(nèi)部液體整體均勻一致地達(dá)到降解反應(yīng)的終點(diǎn)，這一終點(diǎn)判定因素是與本案結(jié)構(gòu)方案所能提供的條件相匹配的；本案在反應(yīng)器其尾氣排放口位置裝設(shè)臭氧傳感器，在這個(gè)結(jié)構(gòu)位置檢測(cè)到臭氧，便意味著反應(yīng)器內(nèi)部降解反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)，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(fù)合機(jī)構(gòu)聯(lián)接，用于向操作人員提供準(zhǔn)確的指示信息，本案并且將臭氧傳感器輸出的電訊號(hào)通過(guò)電纜傳送給電源控制器，該電源控制器并通過(guò)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(hào)進(jìn)行電源開(kāi)關(guān)動(dòng)作，當(dāng)然，其運(yùn)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(hào)之時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉通向磁控管及空氣泵的電源；本案依此結(jié)構(gòu)方案，可及時(shí)知曉反應(yīng)器內(nèi)部降解反應(yīng)進(jìn)程的終點(diǎn)；并依此結(jié)構(gòu)方案，在反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉磁控管及空氣泵的電源，及時(shí)停止向反應(yīng)器內(nèi)部注入能量，如此可避免不必要的能源浪費(fèi)；并且，本案依此結(jié)構(gòu)，在降解反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)之時(shí)，能夠及時(shí)關(guān)閉所述磁控管及空氣泵的電源，該電源關(guān)閉動(dòng)作也同步、同一瞬間終止了臭氧的發(fā)生進(jìn)程，由于臭氧發(fā)生進(jìn)程被及時(shí)終止，就不會(huì)有超過(guò)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；本案其架構(gòu)決定了它沒(méi)有富余的臭氧可供排放。
簡(jiǎn)言之，本案其結(jié)構(gòu)允許反應(yīng)器設(shè)計(jì)容量大幅擴(kuò)張；同時(shí)，其結(jié)構(gòu)還強(qiáng)化了反應(yīng)器內(nèi)部液體的相對(duì)大尺度的循環(huán)運(yùn)動(dòng)；其結(jié)構(gòu)同時(shí)解決了含臭氧空氣泡中臭氧成分氧化潛力利用不完全的問(wèn)題；其結(jié)構(gòu)并且達(dá)成了針對(duì)納米級(jí)催化劑微粒從其團(tuán)聚體大顆粒到十?dāng)?shù)納米的碰撞碎片的廣泛的、精細(xì)的攔截；其濾芯材質(zhì)的選擇面也因該結(jié)構(gòu)而得以擴(kuò)大；其降解反應(yīng)終點(diǎn)信息能夠被及時(shí)知曉；其降解反應(yīng)終點(diǎn)之時(shí)能夠自動(dòng)關(guān)閉對(duì)反應(yīng)器的能量輸入；其降解反應(yīng)終點(diǎn)之時(shí)，也自動(dòng)地及時(shí)終止臭氧的發(fā)生進(jìn)程，避免了不必要的二次污染。
本案結(jié)構(gòu)一攬子地解決了所述問(wèn)題之一、二、三、四、五、六、七。


圖1是本案反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)約的透視示意圖。
圖中，I是所述容器，I也指代反應(yīng)器主體，2是筒狀構(gòu)件，3、11分別是兩條結(jié)構(gòu)位置不同的通氣管道，4是石英管，5是金屬材質(zhì)的籠狀的微波約束器，6是無(wú)極紫外燈，7是尾氣排放口，8是波導(dǎo) 管，9是磁控管，10是空氣泵，12、14分別是石英管兩端的封堵蓋頭，13是筒狀構(gòu)件的上部端口，15是微孔曝氣頭，標(biāo)號(hào)15僅僅指示具體的微孔曝氣頭個(gè)體及其形態(tài)，16是筒狀構(gòu)件的朝下的大頭端端口，17是排污閥，18是排污口，19是反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器，20是反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器，21是反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器，22是增壓泵，23是所述水泵，24是臭氧傳感器的取樣管，25是臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復(fù)合機(jī)構(gòu)，26是臭氧傳感器，27是電源控制器，圖中的若干箭頭指示其鄰近管路當(dāng)處于接通狀態(tài)時(shí)的液體流動(dòng)方向。
具體實(shí)施方式
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)中空的容器1，該容器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15，該微孔曝氣頭15的數(shù)量是在一個(gè)以上，該微孔曝氣頭15的裝設(shè)位置是在該容器的內(nèi)腔下部區(qū)域，圖例中的標(biāo)號(hào)15僅僅指代微孔曝氣頭個(gè)體，以及，石英管4，該石英管4架設(shè)在所述容器I的內(nèi)腔位置，該石英管4的兩端裝設(shè)有封堵蓋頭12、14，分別位于石英管4兩端的所述封堵蓋頭12、14上均開(kāi)設(shè)有通氣接口，以及，無(wú)極紫外燈6，該無(wú)極紫外燈6呈棒狀、環(huán)狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無(wú)極紫外燈6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6均架設(shè)在所述石英管4的內(nèi)部，以及，空氣泵10，該空氣泵10裝設(shè)于該容器I的外部，所述石英管4其一端封堵蓋頭12上的通氣接口經(jīng)由通氣管道11并透過(guò)所述容器I的壁與所述空氣泵10的出氣口聯(lián)接，所述石英管4其另一端封堵蓋頭14上的通氣接口經(jīng)由另一條通氣管道3與位于該容器I內(nèi)腔下部區(qū)域的微孔曝氣頭15聯(lián)接，以及，微波發(fā)生器，該微波發(fā)生器裝設(shè)于該容器I的外部，該微波發(fā)生器是磁控管9，以及，波導(dǎo)管8，該波導(dǎo)管8是用于傳輸微波的構(gòu)件，該波導(dǎo)管8的一端與所述磁控管9聯(lián)通，該波導(dǎo)管8的另一端透過(guò)該容器I的頂部的壁朝向該容器I的內(nèi)腔，以及，水泵23，該水泵23用于向所述容器I內(nèi)腔泵送含有機(jī)污染物的所述廢水，該水泵23位于該容器I的外部，該水泵23的出水口經(jīng)由通水管道并透過(guò)該容器I的壁通向該容器I的內(nèi)腔，該容器I的頂部開(kāi)設(shè)有尾氣排放口 7，重點(diǎn)是，該波導(dǎo)管8的透過(guò)該容器I的頂部的壁的那一端進(jìn)一步延伸進(jìn)入該容器I的內(nèi)腔，該深入容器I內(nèi)腔的波導(dǎo)管8的那一端并且再進(jìn)一步透過(guò)所述石英管4的一個(gè)封堵蓋頭12探入石英管4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5,該籠狀的微波約束器5其自身結(jié)構(gòu)中含有許多的孔洞或網(wǎng)眼，該籠狀 的微波約束器5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5就是一個(gè)金屬籠，該籠狀的微波約束器5的裝設(shè)位置位于所述石英管4的內(nèi)部，該籠狀的微波約束器5其內(nèi)腔與所述波導(dǎo)管8的探入石英管4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4內(nèi)部的無(wú)極紫外燈6均被該籠狀的微波約束器5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2，該筒狀構(gòu)件2豎直地懸空架設(shè)于該容器I的內(nèi)腔位置，該筒狀構(gòu)件2的中軸線與該容器I內(nèi)腔底面相互垂直，該筒狀構(gòu)件2的下部其腔管管徑逐漸膨大使得該筒狀構(gòu)件2的輪廓狀似大頭朝下的簡(jiǎn)易的喇叭筒，所述石英管4是豎直地懸空架設(shè)于該筒狀構(gòu)件2腔管之內(nèi)的上部區(qū)域，該石英管4的全部或大部分隱沒(méi)在該筒狀構(gòu)件2腔管之內(nèi)，所述石英管4的中軸線與該筒狀構(gòu)件2的中軸線相互重合；所述石英管4的外壁與圍繞其周遭的筒狀構(gòu)件2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)的任意選定值都是可用的可選的實(shí)施值，該距離例如可以是5厘米、8厘米、15厘米、19厘米、22.5厘米、25厘米、30厘米、40厘米，等等；該筒狀構(gòu)件的上部端口與該容器內(nèi)腔腔頂?shù)木嚯x是介于10厘米與100厘米之間，該距離范圍之內(nèi)的任意選定值都是可用的可選的實(shí)施值，該距離例如可以是10厘米、20厘米、30厘米、40厘米、55厘米、66厘米、88厘米、100厘米，等等；該筒狀構(gòu)件的朝下的大頭端其端口邊沿與該容器內(nèi)腔側(cè)壁之間的橫向距離介于5厘米與300厘米之間，該橫向距離范圍之內(nèi)的任意選定值都是可用的可選的實(shí)施值，該橫向距離例如可以是5厘米、10厘米、30厘米、88厘米、152.5厘米、200厘米、300厘米，等等；該筒狀構(gòu)件的朝下的大頭端其端口邊沿與該容器內(nèi)腔底面之間的縱向距離介于5厘米與100厘米之間，該縱向距離范圍之內(nèi)的任意選定值都是可用的可選的實(shí)施值，該縱向距離例如可以是5厘米、10厘米、30厘米、40厘米、52.5厘米、77厘米、86厘米、100厘米，等等；所述微孔曝氣頭15的裝設(shè)位置是在該筒狀構(gòu)件2其大頭端端口邊沿在該容器I內(nèi)腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內(nèi)，本案所述微孔曝氣頭其形態(tài)當(dāng)然不限于圖例中出現(xiàn)的微孔曝氣頭15的形態(tài)，以及，增壓泵22，該增壓泵22用于增壓泵送混有大量催化劑微粒的降解之后的水，該增壓泵22其進(jìn)水口經(jīng)由另一條通水管道并透過(guò)該容器I的壁與該容器I的內(nèi)腔聯(lián)接，以及，反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器21，該反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器21其進(jìn)水口與所述增壓泵22的出水口聯(lián)接，以及，反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器20，所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器21其凈水出口經(jīng)由第一個(gè)凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器20的進(jìn)水口聯(lián)接，以及，反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器19，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器20其凈水出口經(jīng)由第二個(gè)凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器19的進(jìn)水口聯(lián)接，該反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器19其凈水出口與第三個(gè)凈水閥的進(jìn)口端聯(lián)接，該第三個(gè)凈水閥的出水端是輸出終端凈水的出水端，所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器21其污水出口經(jīng)由第一個(gè)污水閥與該容器I的內(nèi)腔聯(lián)接，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器20其污水出口經(jīng)由第二個(gè)污水閥與該容器I的內(nèi)腔聯(lián)接，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器19其污水出口經(jīng)由第三個(gè)污水閥與該容器I的內(nèi)腔聯(lián)接，各所述過(guò)濾器21、20、19均用于截留催化劑微粒，各所述過(guò)濾器21、20、19其污水出口均轉(zhuǎn)用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，以及，臭氧傳感器26，該臭氧傳感器26其取樣管24的取樣端口鄰近所述尾氣排放口 7或探入所述尾氣排放口 7的內(nèi)部，以及，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(fù)合機(jī)構(gòu)25，該臭氧傳感器26經(jīng)由第一條電纜與該臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復(fù)合機(jī)構(gòu)25聯(lián)接，以及，電源控制器27，該臭氧傳感器26其輸出電訊號(hào)經(jīng)由第二條電纜與該電源控制器27聯(lián)接，該電源控制器27經(jīng)由第三條電纜與所述磁控管9聯(lián)接，該電源控制器27經(jīng)由第四條電纜與所述空氣泵10聯(lián)接，該電源控制器27是能夠根據(jù)其所接收的所述電訊號(hào)進(jìn)行電源開(kāi)關(guān)動(dòng)作的電源控制器。
所涉臭氧傳感器26市場(chǎng)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(chǎng)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(xiāo)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(jié)合的兩者兼而有之的用于警示的機(jī)構(gòu)；臭氧警示器市場(chǎng)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(xiāo)售配套使用的臭氧警示器。
所涉該電源控制器27是能夠根據(jù)其所接收的所述電訊號(hào)進(jìn)行電源開(kāi)關(guān)動(dòng)作的電源控制器；能夠根據(jù)其所接收的電訊號(hào)進(jìn)行電源開(kāi)關(guān)動(dòng)作的電源控制器僅就其電路技術(shù)本身而言，是已經(jīng)成熟的、公知的技術(shù)；所述電源控制器市場(chǎng)有售；也可利用市售的電源控制器根據(jù)需要進(jìn)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。
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5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(guò)復(fù)雜的鏡面反射機(jī)制最大限度地輸出由無(wú)極紫外燈6所發(fā)射的紫外光的考量，適于制作該籠狀的微波約束器5的優(yōu)選的金屬材質(zhì)是經(jīng)過(guò)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(lái)說(shuō)，是公知的。
可以用鏡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5。
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5。
該籠狀的微波約束器5其孔洞或網(wǎng)眼的口徑的優(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)選的可用的可選的實(shí)施值，該口徑的實(shí)施值例如可以是0.5厘米、1.0厘米、1.2厘米、1.75厘米、2.0厘米、2.5厘米、3.0厘米，等等；但是，如果一定要選擇使用該優(yōu)選范圍之外的口徑值，那也是本案所允許的。
為方便設(shè)備的定期檢修或清洗，可以在所述容器I的底部開(kāi)設(shè)排污口 18，在排污口 18的位置當(dāng)然可以裝設(shè)排污閥17 ;該排污口 18以及排污閥17不是必須的。
所述筒狀構(gòu)件2的材質(zhì)不限，所述筒狀構(gòu)件2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2其優(yōu)選實(shí)施材質(zhì)是不銹鋼。
本案該結(jié)構(gòu)其實(shí)施之中，當(dāng)然可以允許使用許多的微孔曝氣頭15，該許多的微孔曝氣頭15可以高密度地以平鋪的方式排布于所述圈定的范圍之內(nèi)；當(dāng)然，該許多的微孔曝氣頭15也可以選擇采用另一種安裝方式，所述另一種安裝方式是將該許多的微孔曝氣頭15是在三維方向上進(jìn)行堆疊架設(shè)，以此方式聚攏形成具有三維堆疊架構(gòu)的團(tuán)簇狀微孔曝氣頭集群，該團(tuán)簇狀微孔曝氣頭集群的架構(gòu)方式，允許堆疊更多的微孔曝氣頭15，并允許更大的空氣通量；圖例中所展示的就是該種具有三維堆疊架構(gòu)的團(tuán)簇狀微孔曝氣頭集群的結(jié)構(gòu)形態(tài)；實(shí)際的堆疊架構(gòu)允許更多的堆疊層次；其間的微孔曝氣頭可以相互錯(cuò)開(kāi)排列，以減少相互遮攔，但是，即便相互之間有所遮攔，也不妨礙該團(tuán)簇狀微孔曝氣頭集群其釋氧運(yùn)作。
實(shí)施所涉水泵23以及增壓泵22，均是用于輸送或清或濁的各類水的泵，當(dāng)然，其泵送壓力都可以根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行任意的選擇，并且，各型泵市場(chǎng)均有售；本案采用不同名稱，只是為了方便表述、方便區(qū)分各個(gè)不同結(jié)構(gòu)位置的泵。
實(shí)施所涉凈水閥、污水閥、排污閥，都是水閥，各型水閥市場(chǎng)均有售；關(guān)于水閥，該詞其本身的技術(shù)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(gè)不同結(jié)構(gòu)位置的水閥。
實(shí)施所涉反沖洗式 前置預(yù)過(guò)濾器21其濾孔孔徑的優(yōu)選范圍是介于5微米與300微米之間，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(shí)施值，當(dāng)然，這個(gè)優(yōu)選范圍之外的其它前置預(yù)過(guò)濾孔徑選擇也是本案所允許的；所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器20其濾孔孔徑的優(yōu)選范圍是介于25納米與1000納米之間，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(shí)施值，當(dāng)然，這個(gè)優(yōu)選范圍之外的其它微濾孔徑選擇也是本案所允許的；所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器19其濾孔孔徑的優(yōu)選范圍是介于15納米與2納米之間，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(shí)施值，當(dāng)然，這個(gè)范圍之外的其它超濾孔徑選擇也是本案所允許的。
實(shí)施所涉反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器21也稱反沖洗式前置過(guò)濾器或反沖洗式預(yù)過(guò)濾器，所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器21其本身的技術(shù)含義是公知的；所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器21市場(chǎng)有售。
實(shí)施所涉反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器20是適于微濾的過(guò)濾器；所述微濾一詞其本身的技術(shù)含義是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器20其本身的技術(shù)含義對(duì)于膜分離技術(shù)領(lǐng)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(guò)濾器20市場(chǎng)有售。
實(shí)施所涉反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器19是適于超濾的過(guò)濾器；所述超濾一詞其本身的技術(shù)含義是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器19其本身的技術(shù)含義對(duì)于膜分離技術(shù)領(lǐng)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(guò)濾器19市場(chǎng)有售。
在超濾環(huán)節(jié)，該反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器19可以是僅有一個(gè)反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器單體的形態(tài)；當(dāng)然，該反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器也可以是由數(shù)量在一個(gè)以上的反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器單體相互并聯(lián)聯(lián)接組成。
表達(dá)所涉并聯(lián)一詞，其本身所指代的技術(shù)含義是清楚的。
表達(dá)所涉單體一詞，指的是其本身功能及結(jié)構(gòu)完全的設(shè)備個(gè)體。
類似地，在微濾環(huán)節(jié)，該反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器20可以是僅有一個(gè)反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器單體的形態(tài)；當(dāng)然，該反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器也可以是由數(shù)量在一個(gè)以上的反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器單體相互并聯(lián)聯(lián)接組成。
在所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器20其凈水出口與所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器19的進(jìn)水口的聯(lián)接管路上可以進(jìn)一步裝設(shè)第二個(gè)增壓泵，該第二個(gè)增壓泵用于增補(bǔ)水壓以滿足所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器的進(jìn)水壓力需求；該第二個(gè)增壓泵不是必須的；圖例中沒(méi)有展示該種裝設(shè)有第二個(gè)增壓泵的結(jié)構(gòu)情形。
本案其實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，還可以包括一些附件，所述附件例如:與磁控管9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(wú)極紫外燈6固定在所述籠狀的微波約束器5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5固定在所述石英管4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4懸空定位在所述筒狀構(gòu)件2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2在所述容器I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)于所述容器I廢水進(jìn)水端的用于攔截雜質(zhì)的過(guò)濾器，等等。
實(shí)施圖例中沒(méi)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.次生臭氧徹底耗盡的大處理量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)中空的容器，該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)位置是在該容器的內(nèi)腔下部區(qū)域，以及，石英管，該石英管架設(shè)在所述容器的內(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(kāi)設(shè)有通氣接口，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)于該容器的外部，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(guò)所述容器的壁與所述空氣泵的出氣口聯(lián)接，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容器內(nèi)腔下部區(qū)域的微孔曝氣頭聯(lián)接，以及，微波發(fā)生器，該微波發(fā)生器裝設(shè)于該容器的外部，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(guò)該容器的頂部的壁朝向該容器的內(nèi)腔，以及，水泵，該水泵用于向所述容器內(nèi)腔泵送含有機(jī)污染物的所述廢水，該水泵位于該容器的外部，該水泵的出水口經(jīng)由通水管道并透過(guò)該容器的壁通向該容器的內(nèi)腔，該容器的頂部開(kāi)設(shè)有尾氣排放口，其特征在于，該波導(dǎo)管的透過(guò)該容器的頂部的壁的那一端進(jìn)一步延伸進(jìn)入該容器的內(nèi)腔，該深入容器內(nèi)腔的波導(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其自身結(jié)構(gòu)中含有許多的孔洞或網(wǎng)眼，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就是一個(gè)金屬籠，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(wú)極紫外燈均被該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)于該容器的內(nèi)腔位置，該筒狀構(gòu)件的中軸線與該容器內(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(méi)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)件的上部端口與該容器內(nèi)腔腔頂?shù)木嚯x是介于10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容器內(nèi)腔側(cè)壁之間的橫向距離介于5厘米與300厘米之間，該筒狀構(gòu)件的朝下的大頭端其端口邊沿與該容器內(nèi)腔底面之間的縱向距離介于5厘米與100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容器內(nèi)腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內(nèi)，以及，增壓泵，該增壓泵用于增壓泵送混有大量催化劑微粒的降解之后的水，該增壓泵其進(jìn)水口經(jīng)由另一條通水管道并透過(guò)該容器的壁與該容器的內(nèi)腔聯(lián)接，以及，反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器，該反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器其進(jìn)水口與所述增壓泵的出水口聯(lián)接，以及，反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器，所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器其凈水出口經(jīng)由第一個(gè)凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器的進(jìn)水口聯(lián)接，以及，反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器其凈水出口經(jīng)由第二個(gè)凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器的進(jìn)水口聯(lián)接，該反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器其凈水出口與第三個(gè)凈水閥的進(jìn)口端聯(lián)接，該第三個(gè)凈水閥的出水端是輸出終端凈水的出水端，所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器其污水出口經(jīng)由第一個(gè)污水閥與該容器的內(nèi)腔聯(lián)接，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器其污水出口經(jīng)由第二個(gè)污水閥與該容器的內(nèi)腔聯(lián)接，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器其污水出口經(jīng)由第三個(gè)污水閥與該容器的內(nèi)腔聯(lián)接，各所述過(guò)濾器均用于截留催化劑微粒，各所述過(guò)濾器其污水出口均轉(zhuǎn)用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，以及，臭氧傳感器，該臭氧傳感器其取樣管的取樣端口鄰近所述尾氣排放口或探入所述尾氣排放口的內(nèi)部，以及，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(fù)合機(jī)構(gòu)，該臭氧傳感器經(jīng)由第一條電纜與該臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復(fù)合機(jī)構(gòu)聯(lián)接，以及，電源控制器，該臭氧傳感器其輸出電訊號(hào)經(jīng)由第二條電纜與該電源控制器聯(lián)接，該電源控制器經(jīng)由第三條電纜與所述磁控管聯(lián)接，該電源控制器經(jīng)由第四條電纜與所述空氣泵聯(lián)接，該電源控制器是能夠根據(jù)其所接收的所述電訊號(hào)進(jìn)行電源開(kāi)關(guān)動(dòng)作的電源控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次生臭氧徹底耗盡的大處理量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(guò)鏡面拋光處理的沖孔不銹鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次生臭氧徹底耗盡的大處理量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所述的次生臭氧徹底耗盡的大處理量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孔洞或網(wǎng)眼的口徑介于0.5厘米與3.0厘米之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次生臭氧徹底耗盡的大處理量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。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次生臭氧徹底耗盡的大處理量光催化廢水降解反應(yīng)器，其特征在于，結(jié)構(gòu)涉及許多的微孔曝氣頭，該許多的微孔曝氣頭是在三維方向上進(jìn)行堆疊架設(shè)，以此方式聚攏形成具有三維堆疊架 構(gòu)的團(tuán)簇狀微孔曝氣頭集群。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次生臭氧徹底耗盡的大處理量光催化廢水降解反應(yīng)器，其特征在于，所述反沖洗式前置預(yù)過(guò)濾器其濾孔孔徑介于5微米與300微米之間，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器其濾孔孔徑介于25納米與1000納米之間，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器其濾孔孔徑介于15納米與2納米之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次生臭氧徹底耗盡的大處理量光催化廢水降解反應(yīng)器，其特征在于，該反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器是由數(shù)量在一個(gè)以上的反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器單體相互并聯(lián)聯(lián)接組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次生臭氧徹底耗盡的大處理量光催化廢水降解反應(yīng)器，其特征在于，該反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器是由數(shù)量在一個(gè)以上的反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器單體相互并聯(lián)聯(lián)接組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次生臭氧徹底耗盡的大處理量光催化廢水降解反應(yīng)器，其特征在于，在所述反沖洗式中空纖維膜微濾過(guò)濾器其凈水出口與所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器的進(jìn)水口的聯(lián)接管路上裝設(shè)有第二個(gè)增壓泵，該第二個(gè)增壓泵用于增補(bǔ)水壓以滿足所述反沖洗式中空纖維膜超濾過(guò)濾器的進(jìn)水壓力需求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種次生臭氧徹底耗盡的大處理量光催化廢水降解反應(yīng)器，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)中，存在催化劑流失、微波能量浪費(fèi)、單罐容量偏小、內(nèi)部液體循環(huán)強(qiáng)度不足、臭氧利用不完全、降解反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)刻難辨明等等問(wèn)題，本案針對(duì)上述系列問(wèn)題。本案其結(jié)構(gòu)限制微波輻照空域；并聚束、引導(dǎo)含臭氧空氣氣泡流，將其導(dǎo)向重點(diǎn)反應(yīng)區(qū)域；其結(jié)構(gòu)并以外置的級(jí)聯(lián)的三級(jí)反沖洗式過(guò)濾器達(dá)成針對(duì)催化劑微粒的逐級(jí)攔截；該結(jié)構(gòu)其濾芯選材不再受限；該結(jié)構(gòu)其尾氣排放口處并裝設(shè)有臭氧傳感器，其所輸出的電訊號(hào)傳送給聯(lián)接磁控管及空氣泵的電源控制器，藉此架構(gòu)，能夠在降解反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)即時(shí)地關(guān)閉能量注入，即時(shí)終止多余臭氧其發(fā)生進(jìn)程。
文檔編號(hào)C02F9/08GK103193347SQ20131010999
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者李榕生, 任元龍, 葛從辛, 李天華, 周漢坤, 孫杰, 王冬杰, 干寧, 孔祖萍 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)