[發明專利]強化觸媒微粒攔截的微波協同光催化廢水降解反應器

有效

• 申請號: 201310167888.3
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103241877A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 李榕生;王冬杰;任元龍;葛從辛;孫杰;干寧;張佳斌;孔祖萍
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F1/32;C02F1/30;C02F1/78;C02F1/36
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1.強化觸媒微粒攔截的微波協同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容器，該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容器的內腔下部區域，以及，石英管，該石英管架設在該容器的內腔位置，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容器的壁與所述空氣泵的出氣口聯接，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容器內腔下部區域的微孔曝氣頭聯接，以及，微波發生器，該微波發生器裝設于該容器的外部，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容器的頂部的壁朝向該容器的內腔，以及，水泵，該水泵位于該容器的外部，該水泵用于泵送待處理的廢水，該容器頂部開設有尾氣排放口，其特征在于，該波導管的透過該容器的頂部的壁的那一端進一步延伸進入該容器的內腔，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容器的內腔位置，該筒狀構件的中軸線與該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容器內腔腔頂的距離是介于10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容器內腔側壁之間的橫向距離介于5厘米與300厘米之間，該筒狀構件的朝下的大頭端其端口邊沿與該容器內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位置是在該筒狀構件其大頭端端口邊沿在該容器內腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內，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，該增壓泵其進水口經由通水管道并透過該容器的壁與該容器的內腔聯接，以及，反沖洗式前置預過濾器，該反沖洗式前置預過濾器其進水口與所述增壓泵的出水口聯接，以及，反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器，所述反沖洗式前置預過濾器其凈水出口經由第一個凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的進水口聯接，以及，反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其凈水出口經由第二個凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口聯接，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其凈水出口與第三個凈水閥的進口端聯接，該第三個凈水閥的出水端是輸出終端凈水的出水端，以及，觸媒濃漿過渡罐，該觸媒濃漿過渡罐是一個中空的罐體，該觸媒濃漿過渡罐用于暫時存放所述過濾器其反沖洗程序所排放的觸媒濃度比較高的水體，該觸媒濃漿過渡罐其頂部位置裝設有水位浮球開關，該水位浮球開關其流體開關通道與開設在該觸媒濃漿過渡罐頂部的通氣孔道聯接，位于該觸媒濃漿過渡罐其內腔底部的觸媒濃漿回流口經由觸媒濃漿回流閥通往該容器的內腔，該觸媒濃漿回流閥是用于開關控制該觸媒回流通道的閥體，所述用于泵送待處理的廢水的水泵其出水口通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，所述反沖洗式前置預過濾器其污水出口經由第一個污水閥通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其污水出口經由第二個污水閥通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其污水出口經由第三個污水閥通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，各所述過濾器均用于截留催化劑微粒，各所述過濾器其污水出口均轉用為受截留催化劑微粒的回收再用輸出口，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合機構，該臭氧傳感器經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合機構聯接，以及，電源控制器，該臭氧傳感器其輸出電訊號經由第二條電纜與該電源控制器聯接，該電源控制器經由第三條電纜與所述磁控管聯接，該電源控制器經由第四條電纜與所述空氣泵聯接，該電源控制器是能夠根據其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器，以及，超聲波換能器，該容器內腔底面由周邊向中心區域逐漸洼陷，所述洼陷其坡度介于5度與35度之間，該超聲波換能器是貼附地裝設在該容器內腔底面其洼陷最深處所對應的那部分容器底壁的外側面位置或內側面位置，以及，高頻振蕩電訊號傳輸電纜，該高頻振蕩電訊號傳輸電纜的一端與該超聲波換能器聯接，以及，高頻振蕩電訊號發生器，所述高頻振蕩電訊號傳輸電纜的另一端經由接續開關機構與該高頻振蕩電訊號發生器聯接，以及，第二個超聲波換能器，該第二個超聲波換能器其裝設位置是在所述觸媒濃漿過渡罐的底部，該第二個超聲波換能器與第二條高頻振蕩電訊號傳輸電纜的一端聯接，該第二條高頻振蕩電訊號傳輸電纜的另一端經由另一個接續開關機構與該高頻振蕩電訊號發生器聯接，以及，pH探頭，以及，pH分析儀，該pH探頭與pH分析儀相互聯接，該pH分析儀并且與警報器聯接，該警報器用于對pH值超限狀況發出警報，該pH探頭透過所述容器的頂部伸入所述容器內腔，以及，經粉末燒結工藝制成的微孔不銹鋼套筒，該微孔不銹鋼套筒呈筆帽狀，該微孔不銹鋼套筒位于所述容器內腔，該微孔不銹鋼套筒其封閉端朝下，該微孔不銹鋼套筒其開口端朝上，該微孔不銹鋼套筒其朝上的開口端經由緩沖隔離墊與所述容器頂部聯接，該pH探頭其伸入所述容器內腔的那個部分探入該微孔不銹鋼套筒之內，該緩沖隔離墊其材質是氟橡膠或硅橡膠，以及，兩對干簧式浮球液位控制器，該兩對干簧式浮球液位控制器均透過反應器的頂部伸入到反應器的內腔，其中的一對干簧式浮球液位控制器通過一個繼電器與所述水泵的電源線纜聯接，其中的另一對干簧式浮球液位控制器通過另一個繼電器與所述增壓泵的電源線纜聯接。