CN102674598A - 带有含臭氧尾气回用机构的废水微波光催化降解装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有含臭氧尾气回用机构的废水微波光催化降解装置，属于废水处理技术领域。现有的废水微波光催化降解技术中，其含臭氧尾气或直接向空气中排放，或经臭氧催化分解装置进行催化分解，或用活性炭来进行氧化还原消解，这些尾气处理方式，或造成环境污染，或增加额外的能量、物资损耗，均不理想，本案旨在解决该问题。本案将来自微波光催化反应器的含臭氧尾气引入作为源水的污染水水池，并经污染水水池内装设的曝气头均匀释出，利用所述尾气中潜藏的看似不起眼的剩余氧化能力，来对污染水水池中的水体进行预氧化处理，如此，既避免了宝贵的臭氧氧化剂资源的不必要的浪费，还避免了额外的能量、物资损耗或直接排空所带来的臭氧污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有含臭氧尾气回用机构的废水微波光催化降解装置，属于C02F废水处理技术领域。
背景技术
微波光催化降解处理技术，作为一种有效的针对含有机污染物工业废水的无害化处理技术，近年来发展迅猛。
关于微波光催化降解技术，作为一例，可以参见公开号为CN102260003A的中国专利申请案。该申请案毫无疑问为微波光催化废水降解技术的进步起到了不可忽视的推动作用。
该公开号为CN102260003A的中国专利申请案，是以微波作为激发源，激发无极紫外灯发射紫外线，于液体内部照射掺有光催化剂二氧化钛的悬浊液，该无极紫外灯被石英管所笼罩保护着，有空气泵向该石英管内腔持续注入空气，由石英腔溢出的空气经由管道与位于反应器底部的微孔曝气头联通，该反应器内部的下方区域为曝气区，该反应器内部的上方区域是微波光催化反应区，该方案还以反应器内置的膜分离组件，来提析净化后的水，并以该膜分离组件实现光催化剂二氧化钛微粒的截留再用；该方案还在无极紫外光源与膜分离组件之间架设隔板，用于防止紫外线对有机质的膜分离组件的辐射损伤；通入反应器内部的空气，部分直接参与依托光催化剂二氧化钛的光催化降解反应，还有一部分空气，在紫外光的直接照射下，生成一定量的臭氧，该生成的臭氧当然也发挥着针对有机污染物的直接的氧化降解作用，然而，毕竟反应器体积有限，臭氧的浮升路径有限，不可能在有限的浮升路径中完全消耗完，因此，为避免尾气中多余的臭氧对环境的污染，该方案还在其尾气排放口装设了臭氧尾气分解装置。
仅就臭氧尾气分解技术而言，现有技术中已知的处理手段，多数是依托臭氧分解催化剂的催化分解，这一催化分解机制其运作通常需要保持约150-250摄氏度的温度；其次是以活性炭进行基于氧化还原机制的反应消解；那么，从微波光催化废水降解处理这一角度来看，无论是上述的哪一种尾气处理方式，其实质都是增加了额外的能量消耗或材料损耗；并且，即便只是仅仅夹带了小量臭氧的尾气，其所潜藏的氧化能力没有能够得以善加利用，也不能不说是一个技术上的不完美之处。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对上述的现有微波光催化废水降解技术中存在的所述不完美之处，研发一种能够兼顾到尾气中少量臭氧的潜在价值并善加利用的新型的微波光催化废水降解处理装置。
本发明通过如下方案解决所述技术问题，该方案提供一种带有含臭氧尾气回用机构的废水微波光催化降解装置，该装置的结构包括反应器，该反应器其外形轮廓呈方桶形或圆桶形，以及，布水板，该布水板是含有许多微孔的板状物，该布水板将反应器的内部空间分隔成位于上部的微波光催化反应室以及位于下部的曝气室，该曝气室内装设有一些微孔曝气头，以及，石英管，该石英管的架设位置是在所述微波光催化反应室的内部，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用于连接气管的接口，以及，无极紫外灯，该无极紫外灯呈棒状，该无极紫外灯的数量至少在一根以上，该数量至少在一根以上的无极紫外灯相互平行地架设在所述石英管的内部，以及，空气泵，该空气泵装设于反应器的外部，所述石英管其一端封堵盖头上的所述接口经由管道透过反应器的壁与所述空气泵的出气口联通，所述石英管其另一端封堵盖头上的所述接口经由管道与位于所述曝气室内的微孔曝气头联通，以及，微波发生器，该微波发生器装设于反应器的外部，该微波发生器是磁控管，该微波发生器经由波导器件与反应器连接，以及，膜分离组件，该膜分离组件装设在微波光催化反应室的内部，以及，隔板，该隔板用于阻隔紫外线，该隔板是架设在石英管与膜分离组件之间的位置，以及，水泵，该水泵位于反应器的外部，该膜分离组件经由管道并透过反应器的壁与水泵的进水口联通，该水泵的出水口与位于反应器外部的净水池联通，以及，另一台水泵，该另一台水泵位于反应器的外部，该另一台水泵的出水口经由管道并透过反应器的壁与所述曝气室联通，该另一台水泵的进水口与位于反应器外部的污染水水池联通，该微波光催化反应室的上方开设有尾气排放口，重点是，所述污染水水池内装设有一些微孔曝气头，该污染水水池内装设的微孔曝气头经由管道与所述尾气排放口连接。
所述磁控管，以及，波导器件，其技术含义对于微波技术领域的专业人员而言是公知的。所述磁控管，以及，波导器件等，均有市售；所述波导器件当然也可以根据需要自行制作，该制作对于微波技术领域的专业人员而言，是简单的。
所述石英管，其技术含义是公知的；所述石英管市场有售。
所述无极紫外灯，其技术含义对于光源技术领域的专业人员而言是公知的；所述无极紫外灯市场有售；所述无极紫外灯其长度、直径、内部所填充气体、灯壁材料、灯壁厚度，等等，也可以根据具体设计需要，向电光源制造企业定制。
所述水泵、空气泵、无油气泵、微孔曝气头、膜分离组件等等，其技术含义对于其相应的技术领域的专业人员而言，均是公知的，并且均有市售。
由于在所述尾气排放口之后增加了尾气回用环节，会造成一定的尾气压头损失，为抵消该压头损失，可以在所述尾气排放口与所述污染水水池内装设的微孔曝气头之间的连接管道上装设有无油气泵，该无油气泵用于增加尾气气流压头。所述无油气泵是气泵的一种，所述无油气泵的技术含义对于气泵制造商而言是公知的。所述无油气泵市场有售。
本案结构中，所述无油气泵的装设不是必需的。
本案装置的结构，还可以包括一些附件，所述附件例如：与磁控管冷却管道连接的冷却水循环系统或风冷系统；所述附件还例如用于将无极紫外灯固定在所述石英管之内的固定支架；所述附件又例如装设于各个液流及气流管道上的开关、阀门，等等。
本发明的优点是，通过将来自反应器的含有臭氧的尾气引入所述污染水水池，利用其潜藏的看似不起眼的剩余氧化能力，来对污染水水池中的水体进行预氧化处理，如此，既避免了宝贵的臭氧氧化剂资源的不必要的浪费，还避免了额外的尾气催化分解能耗或活性炭资源损耗，并且也避免了尾气直接向空气中排放所产生的不必要的臭氧污染。本案相较于CN102260003A的方案而言，具有非显而易见的、实质性的技术进步。
附图说明
图1是本案装置结构的简约的透视示意图。
图中，1是污染水水池中的等待处理的污染水，2是污染水水池，3、8分别是两台装设位置不同的水泵，4是曝气室，5是曝气室内装设的微孔曝气头，6是石英管下端封堵盖头，7是布水板，9是净水池，10是膜分离组件，11是隔板，12是空气泵，13是微波发生器，14是石英管的上端封堵盖头，15是反应器的尾气排放口，16是石英管，17是无极紫外灯，18是反应器，19是无油气泵，20是装设在污染水水池中的微孔曝气头。
具体实施方式
在图1所展示的本案实施例中，该装置的结构包括反应器18，该反应器18其外形轮廓呈方桶形或圆桶形，以及，布水板7，该布水板7是含有许多微孔的板状物，该布水板7将反应器的内部空间分隔成位于上部的微波光催化反应室以及位于下部的曝气室4，该曝气室4内装设有一些微孔曝气头5，以及，石英管16，该石英管16的架设位置是在所述微波光催化反应室的内部，该石英管16的两端装设有封堵盖头6、14，分别位于石英管两端的所述封堵盖头6、14上均开设有用于连接气管的接口，以及，无极紫外灯17，该无极紫外灯17呈棒状，该无极紫外灯17的数量至少在一根以上，该数量至少在一根以上的无极紫外灯17相互平行地架设在石英管16的内部，以及，空气泵12，该空气泵12装设于反应器18的外部，该石英管16其一端封堵盖头14上的所述接口经由管道透过反应器18的壁与所述空气泵12的出气口联通，所述石英管16其另一端封堵盖头6上的所述接口经由管道与位于所述曝气室4内的微孔曝气头5联通，以及，微波发生器13，该微波发生器13装设于反应器18的外部，该微波发生器13是磁控管，该微波发生器13经由波导器件与反应器18连接，以及，膜分离组件10，该膜分离组件10装设在微波光催化反应室的内部，以及，隔板11，该隔板11用于阻隔紫外线，该隔板11是架设在石英管16与膜分离组件10之间的位置，以及，水泵8，该水泵8位于反应器18的外部，该膜分离组件10经由管道并透过反应器18的壁与水泵8的进水口联通，该水泵8的出水口与位于反应器18外部的净水池9联通，以及，另一台水泵3，该另一台水泵3位于反应器的外部，该另一台水泵3的出水口经由管道并透过反应器18的壁与所述曝气室4联通，该另一台水泵3的进水口与位于反应器18外部的污染水水池2联通，该微波光催化反应室的上方开设有尾气排放口15，重点是，所述污染水水池2内装设有一些微孔曝气头20，该污染水水池2内装设的微孔曝气头20经由管道与所述尾气排放口15连接。
由于在所述尾气排放口15之后增加了尾气回用环节，会造成一定的尾气压头损失，为抵消该压头损失，可以在所述尾气排放口15与所述污染水水池2内装设的微孔曝气头20之间的连接管道上装设有无油气泵19，该无油气泵19用于增加尾气气流压头。
所述无油气泵是气泵的一种，所述无油气泵的技术含义对于气泵制造商而言是公知的。所述无油气泵市场有售。
本案结构中，所述无油气泵的装设不是必需的。
实施图例中没有绘出所述其它附件。
本案的实施方式不限于图例方式。
Claims (2)
1.带有含臭氧尾气回用机构的废水微波光催化降解装置，该装置的结构包括反应器，该反应器其外形轮廓呈方桶形或圆桶形，以及，布水板，该布水板是含有许多微孔的板状物，该布水板将反应器的内部空间分隔成位于上部的微波光催化反应室以及位于下部的曝气室，该曝气室内装设有一些微孔曝气头，以及，石英管，该石英管的架设位置是在所述微波光催化反应室的内部，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用于连接气管的接口，以及，无极紫外灯，该无极紫外灯呈棒状，该无极紫外灯的数量至少在一根以上，该数量至少在一根以上的无极紫外灯相互平行地架设在所述石英管的内部，以及，空气泵，该空气泵装设于反应器的外部，所述石英管其一端封堵盖头上的所述接口经由管道透过反应器的壁与所述空气泵的出气口联通，所述石英管其另一端封堵盖头上的所述接口经由管道与位于所述曝气室内的微孔曝气头联通，以及，微波发生器，该微波发生器装设于反应器的外部，该微波发生器是磁控管，该微波发生器经由波导器件与反应器连接，以及，膜分离组件，该膜分离组件装设在微波光催化反应室的内部，以及，隔板，该隔板用于阻隔紫外线，该隔板是架设在石英管与膜分离组件之间的位置，以及，水泵，该水泵位于反应器的外部，该膜分离组件经由管道并透过反应器的壁与水泵的进水口联通，该水泵的出水口与位于反应器外部的净水池联通，以及，另一台水泵，该另一台水泵位于反应器的外部，该另一台水泵的出水口经由管道并透过反应器的壁与所述曝气室联通，该另一台水泵的进水口与位于反应器外部的污染水水池联通，该微波光催化反应室的上方开设有尾气排放口，其特征在于，所述污染水水池内装设有一些微孔曝气头，该污染水水池内装设的微孔曝气头经由管道与所述尾气排放口连接。
2.根据权利要求1所述的带有含臭氧尾气回用机构的废水微波光催化降解装置，其特征是，在所述尾气排放口与所述污染水水池内装设的微孔曝气头之间的连接管道上装设有无油气泵，该无油气泵用于增加尾气气流压头。
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