[發明專利]強化了液體內循環的大容量廢水微波光催化耦合降解裝置

無效

• 申請號: 201310043677.9
• 申請日: 2013-01-20
• 公開（公告）號: CN103112920A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 李榕生;王冬杰;任元龍;葛從辛;孫杰;孔祖萍;干寧;周漢坤
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/32;C02F1/78;C02F1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種強化了液體內循環的大容量廢水微波光催化耦合降解裝置，屬于C02F廢水處理技術領域。

背景技術

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工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一個外形很小的裝置，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立方的工業廢水，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工業規模的意義，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立方這樣一個具有工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，提高其廢水處理效率，是一個有意義的值得關注的技術問題。

另一方面，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。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，在兼顧所述耦合作用的前提下，研發一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，該反應罐容量得以大幅提升的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。