CN203247118U - 模块式微波废水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种模块式微波废水处理装置，其主要技术特点是：包括磁控管、与磁控管相连的波导管、与波导管相连的反应腔、安装在反应腔内的环流器及与环流器相连的进水端接头和出水端接头，所述的磁控管和波导管为相互独立的两套，两磁控管分别安装在两波导管的入口处，两波导管的出口安装在反应腔相对的两个侧面上且上下错位设置。本实用新型采用模块式设计对废水进行微波处理，可以根据实际需要将多个模块组合在一起，具有成本低、微波催化反应时间长、微波能的利用效率高、体积小和容易进行功率与流量的扩展等特点，可广泛应用于生活污水、工业废水、养殖废水的处理。
Description
技术领域
本实用新型属于废水处理设备领域，尤其是一种模块式微波废水处理装置。
背景技术
微波催化废水处理技术具有短时、高效、占地少的特点，对难处理的有机污染物效果更佳。现有的研究表明，要得到较好的处理效果，微波对废水应有一定的辐射强度和辐射时间；对一定量的废水来说，辐射强度和辐射时间成反比例关系，通过增加辐射强度减少辐射时间或增加辐射时间减少辐射强度都能得到相同的处理效果。
增加辐射强度可通过两种方式解决：一种方式是使用大功率微波源器件，也就是使用大功率磁控管。大功率磁控管由于工艺及使用数量的限制价格特别昂贵，使用它会导致设备制造成本的上升；磁控管在使用一定时间后因其辐射功率下降应定时更换，这又会导致设备维护成本的上升。另一种方式是使用多只小功率磁控管来获得大的微波功率，由于小功率磁控管制造工艺简单、用量特别大，价格低，基本可以解决使用大功率磁控管带来的制造及维护成本高的问题，但各磁控管的实际微波频率及相位存在随机变化的情况，根本无法直接进行相干功率的合成，直接使用的结果是介质得到的微波能量会远远小于磁控管消耗的能量，造成能源利用效率的下降；家用微波炉上使用的磁控管由于数量庞大而价格很低，但大多都采用风力冷却，不能够满足长时间连续工作的要求。
增加辐射时间也可通过两种方式解决：一种方式是通过增加管径来降低流速。渗透深度表示介质对微波能的衰减程度，与频率有关，在频率为2450MHz时，微波对水的渗透深度为2.3cm，这就意味着管径不能大于4.6cm，否则，管子中心的介质得不到多少微波能量而造成处理的不均匀，通过管道混合器可解决这个问题，但会带来能量的损失。另一种方式是增加介质在微波场中的路径，合理的盘管形式应是主要考虑的因素。
在已有的微波废水处理专利中，中国专利文献CN201264923Y公开了一种废水微波处理设备，中国专利文献CN1091394C公开了一种流体处理专用微波炉，两个专利的共同特点是使用了一个或两个大功率磁控管，存在制造及维护成本高的问题。中国专利文献CN1207092C公开了一种多磁控管微波化学反应器，在反应腔相对的两个侧面或四个侧面安装了小功率磁控管，解决了使用一个大功率磁控管带来的制造和维护成本高的问题，当仅两个相对侧面各安装一个磁控管时，由于微波的直线传播特性，磁控管上下错位安装基本可解决它们的功率耦合问题，但当四个侧面都安装一个磁控管并且四个磁控管同时工作时，通过选择各磁控管的激励位置和激励方式是很难解决各磁控管的功率耦合问题的。中国专利文献CN102491447B公开了一种循环往复式旋流微波水处理反应腔，通过多个螺旋环流管延长了微波辐射时间，但由于各螺旋管彼此独立，会使设备的体积庞大。中国专利文献CN101143737B公开了一种水处理设备中的微波谐振腔，其环流管由聚四氟乙烯管或石英玻璃管盘绕而成，在谐振腔内多层设置，或按多行、多列折返设置，环流管内壁覆盖有铝板或不锈钢板；环流管多层盘绕或按多行、多列折返设置延长了微波辐射时间，但环流管内壁覆盖铝板或不锈钢板会对微波起反射作用；如部分内壁覆盖，当覆盖层与微波传播方向平行时，不起任何作用，当覆盖层与微波传播方向垂直时会反射微波，使多层盘绕失去作用；如全部内壁覆盖，因金属对微波的反射作用，管内的介质根本接受不到微波能量。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低、微波催化反应时间长、结构紧凑且效率高的模块式微波废水处理装置。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种模块式微波废水处理装置，包括磁控管、与磁控管相连的波导管、与波导管相连的反应腔、安装在反应腔内的环流器及与环流器相连的进水端接头和出水端接头，所述的磁控管和波导管为相互独立的两套，两磁控管分别安装在两波导管的入口处，两波导管的出口安装在反应腔相对的两个侧面上且上下错位设置。
而且，所述的磁控管为水冷结构的磁控管。
而且，所述的环流器为螺旋状塑料软管。
而且，所述的螺旋状塑料软管相互嵌套成奇数层。
而且，所述的进水端接头和出水端接头的螺纹为一内螺纹结构和一外螺纹结构。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型采用模块式设计对废水进行微波处理，可以根据实际需要将多个模块组合在一起，具有成本低、微波催化反应时间长、微波能的利用效率高、体积小和容易进行功率与流量的扩展等特点，可广泛应用于生活污水、工业废水、养殖废水的处理。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详述。
一种模块式微波废水处理装置，如图1所示，包括磁控管1、与磁控管相连的波导管2、与波导管相连的反应腔3、安装在反应腔内的环流器5及与环流器相连的进水端接头6和出水端接头4。所述的磁控管和波导管为相互独立的两套，两磁控管分别通过螺栓安装在两波导管的入口处，两波导管的出口通过螺栓安装在反应腔相对的两个侧面上，并且上下错位设置，两个磁控管采用的是家用微波炉上的磁控管并经过风冷到水冷的改造。所述的环流器由耐压的、内外壁无任何金属覆盖的塑料软管盘绕成螺旋状，不同直径的螺旋相互嵌套成奇数层，进水端穿过反应腔上面的圆开孔在腔外与进水接头相连接，出水端穿过反应腔下面的圆开孔在腔外与出水接头相连接，该进水接头和出水接头为一内螺纹结构和一外螺纹结构。加注了敏化剂及絮凝剂的废水通过进水接头进入环流器，经微波催化处理后从出水接头流向下一处理单元，水中的污染物在敏化剂与微波的共同作用下发生剧烈的催化、物理化学反应，转化成不可溶的物质沉淀或形成气体从水中分离，同时，水中的细菌在微波的作用下也被有效地杀灭。
在实际应用中，可以将多个模块式微波废水处理装置组合使用，例如，两 个或多个模块式装置的串联，可增加微波催化时间，两个或多个模块式装置的并联可增加废水处理量，模块式装置的串并联使用既可增加微波催化时间又可增加废水处理量。通过上述方式，可对已加敏化剂和絮凝剂的废水实现连续不断的微波物理化学处理，处理后的输出经沉淀其理化指标完全可以达到国家的排放标准。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (5)
1.一种模块式微波废水处理装置，其特征在于：包括磁控管、与磁控管相连的波导管、与波导管相连的反应腔、安装在反应腔内的环流器及与环流器相连的进水端接头和出水端接头，所述的磁控管和波导管为相互独立的两套，两磁控管分别安装在两波导管的入口处，两波导管的出口安装在反应腔相对的两个侧面上且上下错位设置。
2.根据权利要求1所述的模块式微波废水处理装置，其特征在于：所述的磁控管为水冷结构的磁控管。
3.根据权利要求1所述的模块式微波废水处理装置，其特征在于：所述的环流器为螺旋状塑料软管。
4.根据权利要求3所述的模块式微波废水处理装置，其特征在于：所述的螺旋状塑料软管相互嵌套成奇数层。
5.根据权利要求1所述的模块式微波废水处理装置，其特征在于：所述的进水端接头和出水端接头的螺纹为一内螺纹结构和一外螺纹结构。
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