CN215667539U - 一种微波催化氧化灭菌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种微波催化氧化灭菌装置，包括：装置本体；微波反应装置，所述微波反应装置由磁控管、微波辐射反应腔组成；反应器装置，所述反应器装置由进水管、进水泵、加药管、加药泵、水处理管道和出水管组成；微波控制装置，所述微波控制装置在装置本体外部，可调节微波功率和反应时间；屏蔽门，所述屏蔽门与装置本体连接，可打开和关闭微波辐射室并阻挡微波泄漏；滤网，所述滤网在水处理管道内，用于拦截管道内的C/CuO复合材料催化剂。本实用新型装置，结构简单合理，操作使用方便，反应时间短，通过施加连续稳定微波耦合C/CuO复合材料催化作用，促使Oxone试剂产生更多的强氧化活性物质，进而显著提高灭菌效果。

Description

一种微波催化氧化灭菌装置

技术领域

本实用新型涉及船舶压载水杀菌处理技术领域，尤其涉及一种微波催化氧化灭菌装置。

背景技术

据统计，每年全球船舶携带的压舱中，每吨压舱水中约含有1.1亿个浮游动植物，携带7000多种外来生物，如果不经有效灭菌处理，这些外来生物会迅速蔓延，威胁当地的生态系统平衡和人群健康。目前，已有的船舶压载水灭菌消毒设备多达十几种，其中阿法拉伐压载水处理系统和帕纳希亚压载水处理系统主要用紫外线灭活压载水中的剩余微生物，由于紫外线杀菌法由于紫外线穿透力差，灯管寿命短且耗电量大，不适合于大规模处理海水，反冲洗过滤器也导致处理成本增加。OceanSaver压载水处理系统和BalClor压载水处理系统主要以电解技术为主。

传统的设备体积较大，在进行水高效灭菌处理时，处理时间长，操作过程复杂，能耗大，投药量较多，并且还会生成一定的二次污染物，造成环境的污染，为此我们提出一种微波催化氧化装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点：提供一种微波催化氧化灭菌装置，结构简单、操作方便、投药量少、安全环保、处理时间短，无二次污染物产生等优点，尤其适合船舶压载水高效灭菌处理。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种微波催化氧化灭菌装置，包括装置本体、微波反应装置、反应器装置和微波控制装置；

所述微波反应装置包括磁控管和微波辐射反应腔；所述磁控管设置在所述装置本体的顶部，所述磁控管正对所述微波辐射反应腔的顶部设置；所述微波辐射反应腔设置在装置本体内部；

所述反应器装置包括进水管、进水泵、加药管、加药泵、水处理管道和出水管；所述进水管设置在装置本体的外侧壁，所述进水管的端部与所述进水泵的一端固定连接；所述进水泵的另一端与所述水处理管道的一端固定连接；所述加药管与所述加药泵的一端固定连接；所述加药泵的另一端与所述水处理管道的一端固定连接；所述水处理管道的另一端与所述出水管的端部固定连接；所述出水管贯穿所述装置本体的侧壁。

优选地，所述装置本体上设置有屏蔽门，所述屏蔽门可打开和关闭微波辐射反应腔并阻挡微波泄漏；所述水处理管道的内侧壁固定连接有滤网。

优选地，所述水处理管道为螺旋式盘管，位于微波反应腔内，可拆卸；所述水处理管道的直径为3.0cm；所述水处理管道的材质为微波容易穿透的PTFE或PP；所述水处理管道的管壁厚度为0.1cm。

优选地，所述水处理管道在装置本体的外端与所述进水泵连接，可控制进水流速；所述水处理管道与所述加药泵连接，用于投加反应试剂。

优选地，所述磁控管由磁控管架支撑和固定磁控管构成，用于提供微波辐射反应腔约束空间分布的微波场，所述微波控制装置由反射挡板和螺栓组成，用于调节微波功率和反应时间。

优选地，所述滤网的孔径为2cm，用于拦截所述水处理管道内的C/CuO复合材料催化剂。

相比现有技术，本实用新型的有益效果为：该装置结构合理、操作简单、反应高效，在水处理管道引入C/CuO复合材料催化作用，通过微波反应装置施加连续稳定微波强化作用，使得在反应器装置内产生更多的强氧化活性物质，进而可以快速高效杀灭船舶压载水中细菌，有效的解决了传统消毒工艺反应时间长、产生消毒副产物和能耗高等问题。

由于装置设有屏蔽门，可有效避免微波泄漏对人体造成伤害。

作为拓展，本装置涉及的进水泵、加药泵、微波控制装置可共同连接控制计算机，可实现整体反应的连续性、稳定性和自动化监控。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种微波催化氧化灭菌装置的正面立体结构示意图。

图中：1微波反应装置、101磁控管、102微波辐射反应腔、2反应器装置、201进水管、202进水泵、203加药管、204加药泵、205水处理管道、206出水管、3微波控制装置、4屏蔽门、5滤网。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实用新型的微波催化氧化灭菌装置，包括：微波反应装置1、反应器装置2、微波控制装置3、屏蔽门4和滤网5；微波反应装置1包括磁控管101和微波辐射反应腔102；磁控管101设置在装置本体的顶部，磁控管101正对微波辐射反应腔102的顶部设置；微波辐射反应腔102设置在装置本体内部；

反应器装置2包括进水管201、进水泵202、加药管203、加药泵204、水处理管道205和出水管206；进水管201设置在装置本体的外侧壁，进水管201的端部与进水泵202的一端固定连接；进水泵202的另一端与水处理管道205的一端固定连接；加药管203与加药泵204的一端固定连接；加药泵204的另一端与水处理管道205的一端固定连接；水处理管道205的另一端与出水管206的端部固定连接；出水管206贯穿装置本体的侧壁；

屏蔽门4设置在装置本体的侧壁，滤网5与水处理管道205的内侧壁固定连接。

具体而言，微波反应装置1由磁控管101、微波辐射反应腔102组成，磁控管101用来提供稳定的微波能，微波辐射反应腔102用于放置水处理管道205；反应器装置2由进水管201、进水泵202、加药管203、加药泵204、水处理管道205和出水管206组成，其中进水管201、进水泵202、加药管203、加药泵204位于水处理管道205前端且在装置本体外部，水处理管道205位于微波辐射反应腔102内作为微波高级催化氧化反应场所，处理后的水由出水管206流出；微波控制装置3在装置本体外部，可调节磁控管101的功率和反应时间；屏蔽门4与装置本体连接，可打开和关闭微波辐射室，避免微波泄漏对人体造成伤害；滤网5在水处理管道205内，用于拦截催化剂复合材料。

作为优选，水处理管道205采用可拆卸式螺旋式盘管，管道直径为0.6ˉ3.0cm，管道材质采用微波容易穿透的PTFE或PP，管壁厚度为0.05ˉ0.1cm。

作为优选，滤网5孔径为0.5ˉ2cm，可最大程度拦截管道内的C/CuO复合材料催化剂。

工作过程如下：首先通过微波控制装置3开启微波反应装置1，并调节微波功率和反应时间；然后启动反应器装置2中的进水泵202将待处理压载水从进水管201泵入微波反应装置1，同时将Oxone氧化剂与C/CuO复合材料催化剂混合液通过加药管203、加药泵204投加到微波反应装置1，控制泵流速；在水处理管道205内，通过微波辐射耦合C/CuO复合材料催化作用，促进Oxone氧化剂激发出大量的具有强氧化性的硫酸根自由基，高效的杀灭压载水中的细菌及病毒，达标处理后的压载水通过出水管206排出；结束后，打开屏蔽门4，拆卸水处理管道205，取出滤网5，冲洗回收利用C/CuO复合材料催化剂。该微波催化氧化灭菌装置具有结构简单、操作方便、投药量少、处理高效，无二次污染等优点，尤其适合船舶压载水高效灭菌处理。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种微波催化氧化灭菌装置，其特征在于，包括装置本体、微波反应装置(1)、反应器装置(2)和微波控制装置(3)；

所述微波反应装置(1)包括磁控管(101)和微波辐射反应腔(102)；所述磁控管(101)设置在所述装置本体的顶部，所述磁控管(101)正对所述微波辐射反应腔(102)的顶部设置；所述微波辐射反应腔(102)设置在装置本体内部；

所述反应器装置(2)包括进水管(201)、进水泵(202)、加药管(203)、加药泵(204)、水处理管道(205)和出水管(206)；所述进水管(201)设置在装置本体的外侧壁，所述进水管(201)的端部与所述进水泵(202)的一端固定连接；所述进水泵(202)的另一端与所述水处理管道(205)的一端固定连接；所述加药管(203)与所述加药泵(204)的一端固定连接；所述加药泵(204)的另一端与所述水处理管道(205)的一端固定连接；所述水处理管道(205)的另一端与所述出水管(206)的端部固定连接；所述出水管(206)贯穿所述装置本体的侧壁。

2.根据权利要求1所述的一种微波催化氧化灭菌装置，其特征在于，所述装置本体上设置有屏蔽门(4)，所述屏蔽门(4)可打开和关闭微波辐射反应腔(102)并阻挡微波泄漏；所述水处理管道(205)的内侧壁固定连接有滤网(5)。

3.根据权利要求1所述的一种微波催化氧化灭菌装置，其特征在于，所述水处理管道(205)为螺旋式盘管，位于微波反应腔内，可拆卸；所述水处理管道(205)的直径为3.0cm；所述水处理管道(205)的材质为微波容易穿透的PTFE或PP；所述水处理管道(205)的管壁厚度为0.1cm。

4.根据权利要求3所述的一种微波催化氧化灭菌装置，其特征在于，所述水处理管道(205)在装置本体的外端与所述进水泵(202)连接，可控制进水流速；所述水处理管道(205)与所述加药泵(204)连接，用于投加反应试剂。

5.根据权利要求1所述的一种微波催化氧化灭菌装置，其特征在于，所述磁控管(101)由磁控管架支撑和固定磁控管构成，用于提供微波辐射反应腔(102)约束空间分布的微波场，所述微波控制装置(3)由反射挡板和螺栓组成，用于调节微波功率和反应时间。

6.根据权利要求1所述的一种微波催化氧化灭菌装置，其特征在于，所述滤网(5)的孔径为2cm，用于拦截所述水处理管道(205)内的C/CuO复合材料催化剂。

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