预防光源安置腔突水的大处理量光催化废水降解反应器

摘要

本发明涉及一种预防光源安置腔突水的大处理量光催化废水降解反应器，属于废水处理技术领域。现有的相关技术中，存在无极灯屏护用石英管管腔突水问题，以及，微波能量浪费、单罐废水处理量偏小、触媒微粒截留环节偏弱、降解反应终点时刻难辨明、触媒团聚物无法原位强力消散、触媒团聚发生无法被即时觉察、次生臭氧逆向窜流腐蚀磁控管等等问题，本案针对上述系列问题。本案在空气泵与该石英管管腔之间的联接气路上以旁路方式接入了一个能够低功耗地常态运行的微型的隔膜泵，该微型的隔膜泵可向石英管管腔提供持续的低流量的空气补充，藉此阻遏石英管管腔突水；本案并以金属笼约束微波，其结构允许反应器大幅扩容；其结构还一揽子地解决了其它所述问题。

主权项

预防光源安置腔突水的大处理量光催化废水降解反应器，该反应器的结构包括一个容器，所述容器其外形轮廓呈立方体形、长方体形、圆柱体形、椭圆柱体形、多棱柱体形、球体形或椭球体形，在所述容器内腔的下部区域装设有许多的微孔曝气头，以及，石英管，该石英管架设在所述容器的内腔位置，该石英管的两端装设有封堵盖头，分别位于石英管两端的所述封堵盖头上均开设有通气接口，以及，无极紫外灯，该无极紫外灯呈棒状、环状、球状、海星状或海胆状，该无极紫外灯的数量至少在一个以上，该数量至少在一个以上的无极紫外灯均架设在所述石英管的内部，以及，空气泵，该空气泵装设于所述容器的外部，所述石英管其一端封堵盖头上的通气接口经由通气管道并透过所述容器的壁与所述空气泵的出气口联接，所述石英管其另一端封堵盖头上的通气接口经由另一条通气管道与位于所述容器内腔下部区域的微孔曝气头联接，以及，微波发生器，该微波发生器装设于所述容器的外部，该微波发生器是磁控管，以及，波导管，该波导管是用于传输微波的构件，该波导管的一端与所述磁控管联通，该波导管的另一端透过所述容器的壁朝向所述容器的内腔，以及，水泵，该水泵位于所述容器的外部，该水泵用于泵送待处理的废水，该水泵其出水口通往所述容器的内腔，所述容器的顶部开设有尾气排放口，该波导管的透过所述容器的壁的那一端进一步延伸进入所述容器的内腔，该深入所述容器内腔的波导管的那一端并且再进一步透过所述石英管的一个封堵盖头探入石英管的内部，以及，该反应器的结构还包括金属材质的笼状的微波约束器，笼状的微波约束器就是一个金属笼，该笼状的微波约束器上含有许多的孔洞或网眼，该笼状的微波约束器的功能是约束微波，遏制其无益耗散，同时，允许大部分紫外光穿透，该笼状的微波约束器的装设位置位于所述石英管的内部，该笼状的微波约束器其内腔与所述波导管的探入石英管的那一端联通，所述联通指的是微波通道意义上联接与贯通，所述架设在石英管内部的无极紫外灯均被所述笼状的微波约束器裹在其中，以及，增压泵，该增压泵用于增压泵送混有大量催化剂微粒的降解之后的水，该增压泵其进水口经由通水管道并透过所述容器的壁与所述容器的内腔联接，以及，反冲洗式前置预过滤器，该反冲洗式前置预过滤器其进水口与所述增压泵的出水口联接，以及，反冲洗式中空纤维膜微滤过滤器，所述反冲洗式前置预过滤器其净水出口经由第一个净水阀与该反冲洗式中空纤维膜微滤过滤器的进水口联接，以及，反冲洗式中空纤维膜超滤过滤器，所述反冲洗式中空纤维膜微滤过滤器其净水出口经由第二个净水阀与该反冲洗式中空纤维膜超滤过滤器的进水口联接，该反冲洗式中空纤维膜超滤过滤器其净水出口与第三个净水阀的进口端联接，该第三个净水阀的出水端是输出终端净水的出水端，各所述过滤器均用于截留催化剂微粒，各所述过滤器其污水出口均转用为受截留催化剂微粒的回收再用输出口，以及，所述许多的微孔曝气头相互聚集形成团簇状微孔曝气头集群，该团簇状微孔曝气头集群悬空地架设在所述容器内腔的下部区域，该团簇状微孔曝气头集群其底侧边缘与所述容器内腔底面的纵向距离介于10厘米与50厘米之间，该团簇状微孔曝气头集群其周遭边缘与所述容器内腔侧壁的横向距离介于20厘米与300厘米之间，该团簇状微孔曝气头集群其中心或重心位于所述石英管的正下方，以及，臭氧传感器，该臭氧传感器其取样管的取样端口邻近所述尾气排放口或探入所述尾气排放口的内部，以及，臭氧含量显示器、臭氧警示器或臭氧含量显示器与臭氧警示器的复合机构，该臭氧传感器经由第一条电缆与该臭氧含量显示器、臭氧警示器或臭氧含量显示器与臭氧警示器的复合机构联接，以及，电源控制器，该臭氧传感器其输出电讯号经由第二条电缆与该电源控制器联接，该电源控制器经由第三条电缆与所述磁控管联接，该电源控制器经由第四条电缆与所述空气泵联接，该电源控制器是能够根据其所接收的所述电讯号进行电源开关动作的电源控制器，其特征在于，该反应器的结构还包括触媒浓浆过渡罐，该触媒浓浆过渡罐是一个中空的罐体，该触媒浓浆过渡罐用于暂时存放各所述过滤器其反冲洗程序所排放的触媒浓度比较高的水体，位于该触媒浓浆过渡罐其内腔底部的触媒浓浆回流口经由触媒浓浆回流阀通往所述容器的内腔，该触媒浓浆回流阀是用于开关控制该触媒回流通道的阀体，所述反冲洗式前置预过滤器其污水出口经由第一个污水阀通往该触媒浓浆过渡罐的内腔，所述反冲洗式中空纤维膜微滤过滤器其污水出口经由第二个污水阀通往该触媒浓浆过渡罐的内腔，所述反冲洗式中空纤维膜超滤过滤器其污水出口经由第三个污水阀通往该触媒浓浆过渡罐的内腔，以及，一组超声波换能器，该一组超声波换能器至少含有一个超声波换能器个体，该一组超声波换能器用于辐射低频超声波，该低频超声波指的是频率在20kHz‑60kHz范围的超声波，该容器内腔底面由周边向中心区域逐渐洼陷，所述洼陷其坡度介于5度与35度之间，该一组超声波换能器是贴附地装设在该容器内腔底面其洼陷最深处所对应的那部分容器底壁的外侧面位置或内侧面位置，以及，高频振荡电讯号传输电缆，该高频振荡电讯号传输电缆的一端与该超声波换能器联接，以及，高频振荡电讯号发生器，所述高频振荡电讯号传输电缆的另一端与该高频振荡电讯号发生器联接，以及，pH探头，以及，pH分析仪，该pH探头与pH分析仪相互联接，该pH分析仪并且与警报器联接，该警报器用于对pH值超限状况发出警报，该pH探头透过所述容器的顶部伸入所述容器内腔，以及，经粉末烧结工艺制成的微孔不锈钢套筒，该微孔不锈钢套筒呈笔帽状，该微孔不锈钢套筒位于所述容器内腔，该微孔不锈钢套筒其封闭端朝下，该微孔不锈钢套筒其开口端朝上，该微孔不锈钢套筒其朝上的开口端经由缓冲隔离垫与所述容器顶部联接，该pH探头其伸入所述容器内腔的那个部分探入该微孔不锈钢套筒之内，该缓冲隔离垫其材质是氟橡胶或硅橡胶，以及，两对干簧式浮球液位控制器，该两对干簧式浮球液位控制器均透过反应器的顶部伸入到反应器的内腔，其中的一对干簧式浮球液位控制器通过一个继电器与所述水泵的电源线缆联接，其中的另一对干簧式浮球液位控制器通过另一个继电器与所述增压泵的电源线缆联接，该波导管其深入该容器内腔的那部分是由两段不锈钢管构成，该两段不锈钢管相互之间以法兰连接方式进行对接，在该法兰连接之处，使用两层聚四氟乙烯垫片，以及，透波气密隔断板，该透波气密隔断板是石英玻璃板、聚四氟乙烯板或致密烧结而成的陶瓷板，该透波气密隔断板用于气密性横断分隔该波导管，该透波气密隔断板的板平面与该波导管该法兰连接之处的中轴线相互垂直，该透波气密隔断板其周边边缘楔入两层聚四氟乙烯垫片之间的结构位置，以及，第一个单向阀，该第一个单向阀装设在所述空气泵其送气通道上邻近所述空气泵出气口的位置，以及，石英管管腔正压维持泵，该石英管管腔正压维持泵是一台低功率的用于低流量泵送空气并仅以维持石英管管腔正压为目的的微型的隔膜泵，该石英管管腔正压维持泵其功率介于5瓦与50瓦之间，该石英管管腔正压维持泵其出气口工作压强介于1米水柱与5米水柱之间，该石英管管腔正压维持泵其出气量在每分钟1升与每分钟80升之间，该石英管管腔正压维持泵其出气口透过第二个单向阀与所述空气泵作并联连接，以及，第三个单向阀，该第三个单向阀装设在该石英管管腔与所述微孔曝气头之间的联接气路上，该联接气路也就是所述的另一条通气管道，所述反冲洗式前置预过滤器其滤孔孔径介于5微米与300微米之间，所述反冲洗式中空纤维膜微滤过滤器其滤孔孔径介于25纳米与1000纳米之间，所述反冲洗式中空纤维膜超滤过滤器其滤孔孔径介于2纳米与15纳米之间，该微孔不锈钢套筒其壁厚在3毫米至30毫米之间，该微孔不锈钢套筒其微孔孔径在0.5微米至50微米之间，该缓冲隔离垫其厚度在1毫米至8毫米之间。