專利名稱：原位消解觸媒團聚的紫外光催化廢水降解反應器擴容方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種原位消解觸媒團聚的紫外光催化廢水降解反應器擴容方法，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含有機污染物工業(yè)廢水的無害化處理技術(shù)，近年來頗受關(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(shè)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(shù)的進步起到了不可忽視的推動作用，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。以下將要談到的問題，共有十個；該十個問題是并列的十個問題；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(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(quán)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(guān)于這一點，對于過濾技術(shù)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(guān)于這一點，同樣在該案公開文本第0009段文字以及權(quán)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。

現(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(shù)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(guān)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?，事實上，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(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(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(guān)于這一點，在該CN102260003A申請案其具體實施方式
中清晰表達了關(guān)于該裝置結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(guān)注的技術(shù)問題，此為問題之
_- O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(shè)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(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(guān)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(shè)想一下，倘若能夠克服所述諸多限制因素，倘若能夠有辦法實際構(gòu)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(gòu)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(shè)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)槌粞酰虼?，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(shè)備來說，臭氧利用不完全的問題也需要關(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(shù)背景的CN102260003A方案其結(jié)構(gòu)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(guān)閉對反應器的能量輸入，就是一個不可藐視的技術(shù)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(shè)于微波光催化反應區(qū)，其中的裝設(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，決定了在該結(jié)構(gòu)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(quán)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shù)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(jié)構(gòu)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(shè)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??；其反應器內(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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，以CN102260003A方案為技術(shù)背景，針對上文述及的該技術(shù)背景方案其所存在的問題之一、二、三、四、五、六、七、八、九、十，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(shù)問題，該方案提供一種原位消解觸媒團聚的紫外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，用金屬材質(zhì)的籠狀的微波約束器將位于石英管內(nèi)的無極紫外燈包藏起來，使得無極紫外燈處于該籠狀的微波約束器的內(nèi)部，該籠狀的微波約束器其整體的結(jié)構(gòu)位置也是在所述石英管的內(nèi)部，該石英管是用于氣液物相隔離、發(fā)揮屏護作用的構(gòu)件，該籠狀的微波約束器是一個籠形金屬構(gòu)件，該籠狀的微波約束器的功能是將微波輻照約束在其內(nèi)部；b，將該內(nèi)部架設(shè)有受金屬材質(zhì)的籠狀的微波約束器包裹的無極紫外燈的石英管懸空架設(shè)于一個喇叭筒狀構(gòu)件其腔管之內(nèi)的腔管管徑相對較小的區(qū)域，該架設(shè)方法使得該石英管全部或大部分隱入該喇叭筒狀構(gòu)件腔管之內(nèi)，所述石英管的中軸線與該喇叭筒狀構(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喇叭筒狀構(gòu)件腔管管壁之間的距離控制在5厘米與40厘米之間，所述石英管的外壁與圍繞其周遭的喇叭筒狀構(gòu)件腔管管壁之間的空域是光催化降解反應空域，該光催化降解反應空域其輪廓形態(tài)貌似扳指；C，將該內(nèi)部懸空架設(shè)有所述石英管的喇叭筒狀構(gòu)件大頭朝下地懸空架設(shè)在反應器的內(nèi)腔之中，并使該喇叭筒狀構(gòu)件的中軸線與該反應器內(nèi)腔底面相互垂直，由此將所述光催化降解反應空域其外周邊界與反應器內(nèi)腔腔壁之間的空域構(gòu)建成容量擴展空域，該容量擴展空域包裹著所述光催化降解反應空域；d，將源自磁控管的波導管探入所述石英管內(nèi)，并將該波導管的探入石英管的那一端與所述籠狀的微波約束器的內(nèi)腔進行聯(lián)通，所述聯(lián)通指的是微波通道意義上的聯(lián)接與貫通；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(gòu)件其大頭端端口邊沿在反應器內(nèi)腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內(nèi)；f，在三維方向上延展、擴大所述容量擴展空域的尺寸；g，在反應器的外部架設(shè)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；h，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； i，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；j，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；k，將所述反沖洗式前置預過濾器的污水出口經(jīng)由第一個污水閥與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接；1，將所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的污水出口經(jīng)由第二個污水閥與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接，將反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的污水出口經(jīng)由第三個污水閥與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接；n，在反應器尾氣排放口位置架設(shè)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(gòu)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(guān)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(cè)面位置或內(nèi)側(cè)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。超聲波換能器一詞其本身的技術(shù)含義對于超聲波技術(shù)領(lǐng)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(shù)含義對于超聲波技術(shù)領(lǐng)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(shù)含義對于超聲波技術(shù)領(lǐng)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(jié)合的兩者兼而有之 的用于警示的機構(gòu)；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(guān)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(guān)動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。本案所述空域一詞指的是空間、界域。所涉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雜的鏡面反射機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)過鏡面拋光處理的不銹鋼。該籠狀的微波約束器其孔洞或網(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?？梢杂苗R面拋光的不銹鋼絲編織制成該籠狀的微波約束器。當然，也可以用鏡面拋光的沖孔不銹鋼板經(jīng)模壓、焊接或拼接工藝制成所述微波約束器。該籠狀的微波約束器其外壁與所述石英管內(nèi)壁之間可以是采取任意選定的距離，但是，其優(yōu)選的形態(tài)是，該籠狀的微波約束器其外壁與所述石英管內(nèi)壁相互緊貼或相互間距小于5.0厘米；該范圍是優(yōu)選的范圍；但是，在此范圍之外的其它間距值其選擇也是本案所允許的。
更進一步優(yōu)選的形態(tài)是該籠狀的微波約束器其外壁與所述石英管內(nèi)壁相互緊貼。所述喇叭筒狀構(gòu)件的材質(zhì)不限，所述喇叭筒狀構(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，該喇叭筒狀構(gòu)件其優(yōu)選材質(zhì)是不銹鋼。所述石英管的外壁與圍繞其周遭的喇叭筒狀構(gòu)件腔管管壁之間的距離最好控制在15厘米與30厘米之間，這個范圍是優(yōu)選的范圍；然而，在這個優(yōu)選范圍之外的其它任意的距離選擇也是本案所允許的。該喇叭筒狀構(gòu)件的上部端口與該反應器內(nèi)腔腔頂?shù)木嚯x的優(yōu)選的控制范圍是在10厘米與100厘米之間；該喇叭筒狀構(gòu)件的朝下的大頭端其端口邊沿與該反應器內(nèi)腔側(cè)壁之間的橫向距離的優(yōu)選的控制范圍是在5厘米與300厘米之間；該喇叭筒狀構(gòu)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)選的控制范圍是在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(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)分各個不同結(jié)構(gòu)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(shù)含義是公知的；所述反沖洗式前置預過濾器市場有售。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(shù)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(shù)含義對于膜分離技術(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(shù)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(shù)含義對于膜分離技術(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(shù)含義是清楚的。表達所涉單體一詞，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(shè)液位控制開關(guān)，用于準確定位理想的液位高度；所述液位控制開關(guān)其本身的技術(shù)含義是公知的；所述液位控制開關(guān)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(shè)備需要水平；等等。本發(fā)明的優(yōu)點是，用金屬材質(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，并將該籠狀的微波約束器其內(nèi)腔與源自磁控管的波導管聯(lián)通，該籠狀的微波約束器其整體的結(jié)構(gòu)位置也是在所述石英管的內(nèi)部，該石英管是用于氣液物相隔離、發(fā)揮屏護作用的構(gòu)件，藉由所述步驟，把經(jīng)由波導管傳輸而來的微波約束在其有效工作區(qū)之內(nèi)，遏制了微波向周邊廢水水體的無益耗散，并在微波約束器外壁與反應器內(nèi)壁之間構(gòu)建微波弱輻照空域或微波零輻照空域；該石英管并且被置入位于反應器內(nèi)腔的呈懸空、豎直狀態(tài)的喇叭筒狀構(gòu)件其腔管之內(nèi)的上部區(qū)域；本案方法的步驟還包括:在三維方向上延展、擴大反應器內(nèi)部所述微波弱輻照空域或微波零輻照空域的尺寸，藉由該步驟，可以大幅擴張反應器的設(shè)計容積，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。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，或者，在采用沖孔不銹鋼板經(jīng)模壓、焊接或拼接工藝制成微波約束器的情況下，經(jīng)由復雜的鏡面反射機制，可以最大限度地將來自無極紫外燈的紫外光傳輸出去，并最大限度地彌補所述金屬籠其自身實體對光線遮擋、吸收所造成的損失。依托本案方法，該廢水降解反應器的設(shè)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；基于本案該方法，可以大幅度地降低全套、全程廢水降解操作的頻度，有利于人力、物力的節(jié)約。另一方面，本案方法以所述喇叭筒狀構(gòu)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(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)該喇叭筒狀構(gòu)件的朝下的大頭端端口匯聚到該喇叭筒狀構(gòu)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。本案該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；本案裝置以所述喇叭筒狀構(gòu)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?；诒景冈摲?，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(shè)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。本案該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(jié)構(gòu)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優(yōu)良的光催化劑，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，本案該法所涉催化劑攔截機構(gòu)外置，所涉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)。該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(shè)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(gòu)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(gòu)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(shè)臭氧傳感器，在這個結(jié)構(gòu)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(gòu)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(guān)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(guān)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(guān)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(guān)閉所述磁控管及空氣泵的電源，該電源關(guān)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(gòu)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(cè)面位置或內(nèi)側(cè)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(guān)超聲輻射解聚其運作，是能夠根據(jù)需要啟動或關(guān)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(shè)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??；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。簡言之，本案方法允許反應器設(shè)計容量大幅擴張；同時，該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；該法同時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題；該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；所涉濾芯其材質(zhì)的選擇面也因該法而得以擴大；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(guān)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。本案方法一攬子地解決了所述問題之一、二、三、四、五、六、七、八、九、十。
具體實施例方式本案方法的實施，主要步驟如下:a，用金屬材質(zhì)的籠狀的微波約束器將位于石英管內(nèi)的無極紫外燈包藏起來，使得無極紫外燈處于該籠狀的微波約束器的內(nèi)部，該籠狀的微波約束器其整體的結(jié)構(gòu)位置也是在所述石英管的內(nèi)部，該石英管是用于氣液物相隔離、發(fā)揮屏護作用的構(gòu)件，該籠狀的微波約束器是一個籠形金屬構(gòu)件，該籠狀的微波約束器的功能是將微波輻照約束在其內(nèi)部；b，將該內(nèi)部架設(shè)有受金屬材質(zhì)的籠狀的微波約束器包裹的無極紫外燈的石英管懸空架設(shè)于一個喇叭筒狀構(gòu)件其腔管之內(nèi)的腔管管徑相對較小的區(qū)域，該架設(shè)方法使得該石英管全部或大部分隱入該喇叭筒狀構(gòu)件腔管之內(nèi)，所述石英管的中軸線與該喇叭筒狀構(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喇叭筒狀構(gòu)件腔管管壁之間的距離控制在5厘米與40厘米之間，所述石英管的外壁與圍繞其周遭的喇叭筒狀構(gòu)件腔管管壁之間的空域是光催化降解反應空域，該光催化降解反應空域其輪廓形態(tài)貌似扳指；C，將該內(nèi)部懸空架設(shè)有所述石英管的喇叭筒狀構(gòu)件大頭朝下地懸空架設(shè)在反應器的內(nèi)腔之中，并使該喇 叭筒狀構(gòu)件的中軸線與該反應器內(nèi)腔底面相互垂直，由此將所述光催化降解反應空域其外周邊界與反應器內(nèi)腔腔壁之間的空域構(gòu)建成容量擴展空域，該容量擴展空域包裹著所述光催化降解反應空域；d，將源自磁控管的波導管探入所述石英管內(nèi)，并將該波導管的探入石英管的那一端與所述籠狀的微波約束器的內(nèi)腔進行聯(lián)通，所述聯(lián)通指的是微波通道意義上的聯(lián)接與貫通；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(gòu)件其大頭端端口邊沿在反應器內(nèi)腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內(nèi)；f，在三維方向上延展、擴大所述容量擴展空域的尺寸；g，在反應器的外部架設(shè)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；h，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；i，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；j，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；k，將所 述反沖洗式前置預過濾器的污水出口經(jīng)由第一個污水閥與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接；1，將所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的污水出口經(jīng)由第二個污水閥與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接；m，將反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的污水出口經(jīng)由第三個污水閥與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接；n，在反應器尾氣排放口位置架設(shè)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(gòu)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(guān)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(cè)面位置或內(nèi)側(cè)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。
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、
onQO ^ 坐坐
^ W /3ζ, Λ ZO /jx, Λ oW /3ζ, Λ oO /jx, J -rf* -rf* O超聲波換能器一詞其本身的技術(shù)含義對于超聲波技術(shù)領(lǐng)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(shù)含義對于超聲波技術(shù)領(lǐng)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(shù)含義對于超聲波技術(shù)領(lǐng)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(jié)合的兩者兼而有之的用于警示的機構(gòu)；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(guān)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(guān)動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。如上所述，在步驟b中，所述石英管的外壁與圍繞其周遭的喇叭筒狀構(gòu)件腔管管壁之間的距離控制在5厘米與40厘米之間；在這個范圍之內(nèi)的任意選定的距離值都是本案允許的、可用的距離值，該距離值例如可以是5厘米、9厘米、16厘米、19厘米、22.5厘米、29厘米、36厘米或40厘米，等等。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)過鏡面拋光處理的不銹鋼；其孔洞或網(wǎng)眼的口徑的優(yōu)選范圍是在0.5厘米與3.0厘米之間，此范圍之內(nèi)的任意選定值都是優(yōu)選的可用的實施值，該口徑值例如可以是0.5厘米、1.0厘米、1.75厘米、2.3厘米、
3.0厘米，等等。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。當然，也可以用鏡面拋光的沖孔不銹鋼板經(jīng)模壓、焊接或拼接工藝制成所述微波約束器。該籠狀的微波約束器其外壁與所述石英管內(nèi)壁之間可以是采取任意選定的距離，但是，其優(yōu)選的形態(tài)是，該籠狀的微波約束器其外壁與所述石英管內(nèi)壁相互緊貼或相互間距小于5.0厘米，例如，該距離可以是相互緊貼、0.5厘米、I厘米、2厘米、2.5厘米、3厘米、4厘米或5厘米，等等；該范圍是優(yōu)選的范 圍；但是，在此范圍之外的其它間距值其選擇也是本案所允許的。
更進一步優(yōu)選的實施形態(tài)是該籠狀的微波約束器其外壁與所述石英管內(nèi)壁相互緊貼。所述喇叭筒狀構(gòu)件的材質(zhì)不限，所述喇叭筒狀構(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，該喇叭筒狀構(gòu)件其優(yōu)選實施材質(zhì)是不銹鋼。所述石英管的外壁與圍繞其周遭的喇叭筒狀構(gòu)件腔管管壁之間的距離控制在15厘米與30厘米之間，這個范圍是優(yōu)選的范圍，該范圍之內(nèi)的任意選定的距離值都是優(yōu)選的、可用的距離值，該距離值例如可以是15厘米、18厘米、22.5厘米、26厘米或30厘米，等等；然而，在這個優(yōu)選范圍之外的其它任意的距離選擇也是本案所允許的。該喇叭筒狀構(gòu)件的上部端口與該反應器內(nèi)腔腔頂?shù)木嚯x的優(yōu)選的控制范圍是在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)選值；該喇叭筒狀構(gòu)件的朝下的大頭端其端口邊沿與該反應器內(nèi)腔側(cè)壁之間的橫向距離的優(yōu)選的控制范圍是在5厘米與300厘米之間，該范圍之內(nèi)的任意選定值都是優(yōu)選值；該喇叭筒狀構(gòu)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)選的控制范圍是在5厘米與100厘米之間，該范圍之內(nèi)的任意選定值都是優(yōu)選值。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(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)分各個不同結(jié)構(gòu)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(shù)含義是公知的；所述反沖洗式前置預過濾器市場有
隹
口 ο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(shù)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(shù)含義對于膜分離技術(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(shù)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(shù)含義對于膜分離技術(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(shù)含義是清楚的。表達所涉單體一詞，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(shè)液位控制開關(guān)，用于準確定位理想的液位高度；所述液位控制開關(guān)其本身的技術(shù)含義是公知的；所述液位控制開關(guān)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(shè)備需要水平；等等。從本案視角來看，作為本案背景技術(shù)的CN102260003A方案，該案結(jié)構(gòu)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(guān)聯(lián)的抽水泵等構(gòu)件，都是多余的構(gòu)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(gòu)建；換句話說， 如果以該CN102260003A方案為起點進行構(gòu)建的話，則本案方法還可以包括針對所述多余的構(gòu)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(gòu)建的細節(jié)步驟。本案方法其實施，不局限于以上所述步驟。
權(quán)利要求
1.原位消解觸媒團聚的紫外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，用金屬材質(zhì)的籠狀的微波約束器將位于石英管內(nèi)的無極紫外燈包藏起來，使得無極紫外燈處于該籠狀的微波約束器的內(nèi)部，該籠狀的微波約束器其整體的結(jié)構(gòu)位置也是在所述石英管的內(nèi)部，該石英管是用于氣液物相隔離、發(fā)揮屏護作用的構(gòu)件，該籠狀的微波約束器是一個籠形金屬構(gòu)件，該籠狀的微波約束器的功能是將微波輻照約束在其內(nèi)部；b，將該內(nèi)部架設(shè)有受金屬材質(zhì)的籠狀的微波約束器包裹的無極紫外燈的石英管懸空架設(shè)于一個喇叭筒狀構(gòu)件其腔管之內(nèi)的腔管管徑 相對較小的區(qū)域，該架設(shè)方法使得該石英管全部或大部分隱入該喇叭筒狀構(gòu)件腔管之內(nèi)，所述石英管的中軸線與該喇叭筒狀構(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喇叭筒狀構(gòu)件腔管管壁之間的距離控制在5厘米與40厘米之間，所述石英管的外壁與圍繞其周遭的喇叭筒狀構(gòu)件腔管管壁之間的空域是光催化降解反應空域，該光催化降解反應空域其輪廓形態(tài)貌似扳指；c，將該內(nèi)部懸空架設(shè)有所述石英管的喇叭筒狀構(gòu)件大頭朝下地懸空架設(shè)在反應器的內(nèi)腔之中，并使該喇叭筒狀構(gòu)件的中軸線與該反應器內(nèi)腔底面相互垂直，由此將所述光催化降解反應空域其外周邊界與反應器內(nèi)腔腔壁之間的空域構(gòu)建成容量擴展空域，該容量擴展空域包裹著所述光催化降解反應空域；d，將源自磁控管的波導管探入所述石英管內(nèi)，并將該波導管的探入石英管的那一端與所述籠狀的微波約束器的內(nèi)腔進行聯(lián)通，所述聯(lián)通指的是微波通道意義上的聯(lián)接與貫通；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(gòu)件其大頭端端口邊沿在反應器內(nèi)腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內(nèi)；f，在三維方向上延展、擴大所述容量擴展空域的尺寸；g，在反應器的外部架設(shè)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；h，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；i，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；j，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；k，將所述反沖洗式前置預過濾器的污水出口經(jīng)由第一個污水閥與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接；1，將所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的污水出口經(jīng)由第二個污水閥與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接，將反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的污水出口經(jīng)由第三個污水閥與反應器的內(nèi)腔進行聯(lián)接；n，在反應器尾氣排放口位置架設(shè)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(gòu)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(guān)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(cè)面位置或內(nèi)側(cè)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位消解觸媒團聚的紫外光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，該籠狀的微波約束器其材質(zhì)是經(jīng)過鏡面拋光處理的不銹鋼，以及，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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位消解觸媒團聚的紫外光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，使該籠狀的微波約束器其外壁與所述石英管內(nèi)壁相互緊貼或相互間距小于5.0厘米。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的原位消解觸媒團聚的紫外光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，使該籠狀的微波約束器其外壁與所述石英管內(nèi)壁相互緊貼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位消解觸媒團聚的紫外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(gòu)件其選定材質(zhì)是不銹鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位消解觸媒團聚的紫外光催化廢水降解反應器擴容方法，其特征在于，所述石英管的外壁與圍繞其周遭的喇叭筒狀構(gòu)件腔管管壁之間的距離控制在15厘米與30厘米之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位消解觸媒團聚的紫外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(gòu)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(gòu)件的朝下的大頭端其端口邊沿與該反應器內(nèi)腔側(cè)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(gòu)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(quán)利要求1所述的原位消解觸媒團聚的紫外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(quán)利要求1所述的原位消解觸媒團聚的紫外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(quán)利要求1所述的原位消解觸媒團聚的紫外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)明涉及一種原位消解觸媒團聚的紫外光催化廢水降解反應器擴容方法，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、單罐容量偏小、臭氧利用不完全、降解反應終點時刻難辨明、催化劑團聚物無法原位強力消散等等問題，本發(fā)明針對上述系列問題。本發(fā)明的主要步驟包括約束微波使其僅照射指定區(qū)域；擴展反應器尺寸；提高針對重點降解反應區(qū)域的空氣供給強度；用外置的級聯(lián)的三級反沖洗式過濾器針對納米催化劑的進行逐級攔截；用發(fā)自反應器底部的超聲波原位強力消散催化劑團聚物，同時捎帶清潔石英管；用臭氧傳感器監(jiān)察反應進程，并用傳感電訊號驅(qū)動電源控制機構(gòu)，在抵達降解終點之時即刻關(guān)閉相關(guān)電源。
文檔編號C02F1/32GK103241797SQ20131014050
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者王冬杰, 任元龍, 葛從辛, 張佳斌, 干寧, 李榕生, 孫杰 申請人:寧波大學