專利名稱：膜分離組件免受熱蝕損傷的廢水微波光催化降解處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膜分離組件免受熱蝕損傷的廢水微波光催化降解處理裝置，屬于C02F廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微波光催化降解處理技術(shù)，作為一種有效的針對(duì)含有機(jī)污染物エ業(yè)廢水的無害化處理技術(shù)，近年來發(fā)展迅猛。關(guān)于微波光催化降解技術(shù)，作為一例，可以參見公開號(hào)為CN102260003A的中國專
利申請(qǐng)案。、該公開號(hào)為CN102260003A的中國專利申請(qǐng)案，是以微波作為激發(fā)源，激發(fā)無極紫外燈發(fā)射紫外線，于液體內(nèi)部照射摻有光催化劑ニ氧化鈦的懸濁液，該無極紫外燈被石英管所籠罩保護(hù)著，有空氣泵向該石英管內(nèi)腔持續(xù)注入空氣，由石英腔溢出的空氣經(jīng)由管道與位于反應(yīng)器底部的微孔曝氣頭聯(lián)通，該反應(yīng)器內(nèi)部的下方區(qū)域?yàn)槠貧鈪^(qū)，該反應(yīng)器內(nèi)部的上方區(qū)域是微波光催化反應(yīng)區(qū)，該方案還以反應(yīng)器內(nèi)置的膜分離組件，來提析凈化后的水，并以該膜分離組件實(shí)現(xiàn)光催化劑ニ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(shè)隔板，用于防止紫外線對(duì)有機(jī)質(zhì)的膜分離組件的輻射損傷；通入反應(yīng)器內(nèi)部的空氣，部分直接參與依托光催化劑ニ氧化鈦的光催化降解反應(yīng)，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(dāng)然也發(fā)揮著針對(duì)有機(jī)污染物的直接的氧化降解作用。該公開號(hào)為CN102260003A的中國專利申請(qǐng)案毫無疑問為微波光催化廢水降解技術(shù)的進(jìn)步起到了不可忽視的推動(dòng)作用，其研發(fā)人員在該領(lǐng)域所展開的工作令人敬佩。接受微波光催化降解處理的所述エ業(yè)廢水，其中難免夾雜ー些緣自機(jī)械系統(tǒng)磨耗過程的金屬微粒以及碳粒之類的物質(zhì)，即便數(shù)量微小，其存在幾乎難以避免，該公開號(hào)為CN102260003A的中國專利申請(qǐng)案中的所述有機(jī)質(zhì)膜分離組件裝設(shè)于微波光催化反應(yīng)區(qū)，其中的裝設(shè)在石英管與膜分離組件之間的用于阻隔紫外線的隔板當(dāng)然阻擋不了微波，如此，微波的實(shí)際作用區(qū)域必然覆蓋該方案中所述有機(jī)質(zhì)膜分離組件所裝設(shè)區(qū)域，基于膜分離組件的工作機(jī)制，如上所述的金屬微粒以及碳粒之類的微粒其在膜分離組件有機(jī)質(zhì)表層的積淀過程難以避免，而此類所述金屬微粒以及碳粒之類的微粒，恰恰是微波能量的良好吸收介質(zhì)，吸收了微波能量的積淀態(tài)的所述金屬微粒以及碳粒之類的微粒，自然會(huì)對(duì)其緊貼的有機(jī)質(zhì)膜分離組件的表層產(chǎn)生基于熱透蝕機(jī)制的持續(xù)的洞穿破壞，如上所述，由于該CN102260003A申請(qǐng)案其裝置的結(jié)構(gòu)決定了只能選用聚偏氟こ烯膜材，該聚偏氟こ烯膜材耐溫約140攝氏度，比一般膜材耐溫確實(shí)高不少，然而，吸收了微波能量的積淀態(tài)的所述金屬微粒以及碳粒之類的微粒其點(diǎn)狀洞穿式的熱透蝕作用十分容易突破該聚偏氟こ烯膜材的耐溫溫限，由于上述原因，可想而知，該CN 102260003A申請(qǐng)案其裝置中的PVDF膜材其實(shí)際使用壽命將大大低于所期待的理想的使用壽命，該CN102260003A申請(qǐng)案其裝置的結(jié)構(gòu)，決定了在該結(jié)構(gòu)框架下，上述點(diǎn)狀洞穿式的熱透蝕破壞問題無法回避。
另ー方面，在該公開號(hào)為CN102260003A的中國專利申請(qǐng)案所表達(dá)的裝置結(jié)構(gòu)中，用于屏護(hù)無極紫外燈的石英管，其外壁，指的是石英管的外壁，經(jīng)長時(shí)間的與被處理工業(yè)廢水的接觸，難免逐漸積垢，垢積的物質(zhì)當(dāng)然主要是不易被光催化反應(yīng)所觸動(dòng)的無機(jī)類雜質(zhì)，因該機(jī)制形成的積垢現(xiàn)象，在設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行之后很容易被觀察到；附著于所述石英管外壁的垢積層，雖然只是薄薄的ー層，也足以對(duì)無極紫外燈的紫外光輻射造成顯著的阻擋，這將導(dǎo)致該微波光催化反應(yīng)處理裝置的實(shí)際處理效カ大幅減小；在實(shí)驗(yàn)室尺度的使用過程中，上述積垢問題不易覺察，但是，在エ業(yè)應(yīng)用尺度上，該積垢問題毫無疑問將凸顯出來；因此，如何在不停機(jī)、不拆機(jī)的前提下，即時(shí)、有效地清除該石英管外壁上的垢積層，維持該微波光催化處理裝置的持續(xù)的高效率，是另ー個(gè)值得關(guān)注的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)上述CN102260003A申請(qǐng)案中存在的不足之處，即，因該案結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)行機(jī)制所帯來的所述對(duì)膜分離組件的點(diǎn)狀洞穿式的熱透蝕破壞問題，以及，所述石英管外壁垢積層的即時(shí)清除問題，研發(fā)ー種能夠ー攬子地解決上述問 題的新型的廢水微波光催化降解處理裝置。本發(fā)明通過如下方案解決所述技術(shù)問題，該方案提供ー種膜分離組件免受熱蝕損傷的廢水微波光催化降解處理裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)器，該反應(yīng)器其外形輪廓呈方桶形或圓桶形，以及，布水板，該布水板是含有許多孔洞的板狀物，該布水板將反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成位于上部的微波光催化反應(yīng)室以及位于下部的曝氣室，該曝氣室內(nèi)裝設(shè)有ー些微孔曝氣頭，以及，石英管，該石英管的架設(shè)位置是在所述微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，該石英管的兩端裝設(shè)有封堵蓋頭，分別位于石英管兩端的所述封堵蓋頭上均開設(shè)有用于連接氣管的接ロ，以及，無極紫外燈，該無極紫外燈呈棒狀、環(huán)狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈的數(shù)量至少在ー個(gè)以上，該數(shù)量至少在ー個(gè)以上的無極紫外燈均架設(shè)在所述石英管的內(nèi)部，以及，空氣泵，該空氣泵裝設(shè)于反應(yīng)器的外部，所述石英管其一端封堵蓋頭上的所述接ロ經(jīng)由管道透過反應(yīng)器的壁與所述空氣泵的出氣ロ聯(lián)通，所述石英管其另一端封堵蓋頭上的所述接ロ經(jīng)由管道與位于所述曝氣室內(nèi)的微孔曝氣頭聯(lián)通，以及，微波發(fā)生器，該微波發(fā)生器裝設(shè)于反應(yīng)器的外部，該微波發(fā)生器是磁控管，該微波發(fā)生器經(jīng)由波導(dǎo)管與反應(yīng)器連接，以及，膜分離組件，該膜分離組件裝設(shè)在微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，以及，隔板，該隔板用于阻隔紫外線，該隔板是架設(shè)在石英管與膜分離組件之間的位置，以及，水泵，該水泵位于反應(yīng)器的外部，該膜分離組件經(jīng)由管道并透過反應(yīng)器的壁與水泵的進(jìn)水口聯(lián)通，該水泵的出水ロ與位于反應(yīng)器外部的浄水池聯(lián)通，以及，另一臺(tái)水泵，該另一臺(tái)水泵位于反應(yīng)器的外部，該另一臺(tái)水泵的出水ロ經(jīng)由管道并透過反應(yīng)器的壁與所述曝氣室聯(lián)通，該另ー臺(tái)水泵的進(jìn)水口與位于反應(yīng)器外部的污染水水池聯(lián)通，該微波光催化反應(yīng)室的上方開設(shè)有尾氣排放ロ，重點(diǎn)是，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)還包括金屬材質(zhì)的箱籠狀微波屏蔽罩，該箱籠狀微波屏蔽罩上含有許多的孔洞，該箱籠狀微波屏蔽罩的裝設(shè)位置是在所述微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，該箱籠狀微波屏蔽罩是用于將膜分離組件與微波源隔離開來的構(gòu)件，該箱籠狀微波屏蔽罩將所述膜分離組件籠罩其中，以及，桿狀超聲波探頭，該桿狀超聲波探頭的工作端裝設(shè)有超聲波換能器，該桿狀超聲波探頭透過所述反應(yīng)器的頂部深入到所述微波光催化反應(yīng)室內(nèi)部，以及，高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器，以及，高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜，該高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜的一端與該高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器連接，該高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜的另一端與該桿狀超聲波探頭連接。所述金屬材質(zhì)的箱籠狀微波屏蔽罩，其外形輪廓呈箱形，該外形輪廓呈箱形的構(gòu)件上含有許多的孔洞，該構(gòu)件的作用，既要將膜分離組件與微波輻射隔離開來，又要保證反應(yīng)器內(nèi)部的含有光催化劑的液態(tài)混合物能夠與膜分離組件充分接觸，不妨礙膜分離組件其本身的正常功能及運(yùn)作。 所述金屬材質(zhì)ー詞，其本身的技術(shù)含義，是公知的。另外，鑒于該反應(yīng)器內(nèi)部所特有的微波輻射環(huán)境，能夠抵御微波干擾及損傷的桿狀超聲波探頭是優(yōu)選的桿狀超聲波探頭，因此，適于本案的優(yōu)選的桿狀超聲波探頭是具有金屬外殼的鎧裝的桿狀超聲波探頭。具有金屬外殼的鎧裝的桿狀超聲波探頭可以向超聲波器件專業(yè)廠家定制。

無論所述桿狀超聲波探頭是否是具有金屬外殼的鎧裝的桿狀超聲波探頭，進(jìn)一歩的針對(duì)微波的屏蔽總是有益的，基于此考量，可以在所述桿狀超聲波探頭的外圍進(jìn)一歩包覆微波屏蔽物，該微波屏蔽物可以是呈套筒狀的微波屏蔽套，該套筒狀微波屏蔽套是用于防止反應(yīng)器內(nèi)部的微波對(duì)所述桿狀超聲波探頭的干擾及損傷，該套筒狀微波屏蔽套上開設(shè)有許多孔洞，該套筒狀微波屏蔽套的材質(zhì)是金屬材質(zhì)，所述桿狀超聲波探頭被所述套筒狀微波屏蔽套套裝在其中。所述磁控管，以及，波導(dǎo)器件、波導(dǎo)管、波導(dǎo)頭等等表達(dá)，其技術(shù)含義對(duì)于微波技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員而言是公知的。所述磁控管，以及，波導(dǎo)管等，均有市售；所述波導(dǎo)管當(dāng)然也可以根據(jù)需要自行制作，該制作對(duì)于微波技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員而言，波導(dǎo)器件的制作是簡單的。所述石英管，其技術(shù)含義是公知的；所述石英管市場有售。所述無極紫外燈，其技術(shù)含義對(duì)于光源技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員而言是公知的；所述無極紫外燈市場有售；所述無極紫外燈其形狀、尺寸、內(nèi)部所填充氣體、燈壁材料、燈壁厚度，等等，也可以根據(jù)具體設(shè)計(jì)需要，向電光源制造企業(yè)定制。當(dāng)然，也可以自行制作。無極紫外燈的制作對(duì)于具備電光源專業(yè)知識(shí)的專業(yè)人員而言，其制作技術(shù)是簡單的。所述水泵、空氣泵、無油氣泵、微孔曝氣頭、膜分離組件等等，其技術(shù)含義對(duì)于其相應(yīng)的技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員而言，均是公知的，并且均有市售。本案裝置中的桿狀超聲波探頭，是透過所述反應(yīng)器的頂部深入所述微波光催化反應(yīng)室內(nèi)部，其所發(fā)射的超聲波是透過反應(yīng)器內(nèi)部所盛放的被處理液體向所述石英管的外側(cè)面輻射，基于超聲振蕩作用，實(shí)現(xiàn)所述石英管外側(cè)面的積垢的即時(shí)清除，以此方式維持石英管的良好的對(duì)紫外光的通透性。由于超聲空化作用是ー種十分強(qiáng)有力的作用，低頻超聲波對(duì)對(duì)象エ件的表面沖擊較強(qiáng)，該低頻超聲波的空化作用對(duì)于所述石英管外側(cè)面而言是不太適合的，因?yàn)?，倘若長時(shí)間使用該超聲機(jī)構(gòu)向反應(yīng)器內(nèi)輻射低頻超聲波，那么該低頻超聲波的強(qiáng)大的超聲空化作用將導(dǎo)致石英管外側(cè)面光潔度的破壞，并逐漸向毛沙玻面形態(tài)轉(zhuǎn)化，這在一定程度上也妨礙了紫外光的通透，與本案的初衷相背離；然而，隨著所選用的超聲波頻率的提高，空化作用對(duì)對(duì)象エ件的損傷逐漸弱化直至可以忽略；因此，適于本案所述石英管外側(cè)面的優(yōu)選的超聲波頻率不是隨意的頻率。
如上所述，為避免超聲空化作用對(duì)本案所述石英管外側(cè)面的毛沙玻面化損傷，該桿狀超聲波探頭所發(fā)射的超聲波的優(yōu)選的頻率至少應(yīng)當(dāng)在IOOKHz以上；該桿狀超聲波探頭所發(fā)射的超聲波的優(yōu)選的頻率其范圍是在IOOKHz與12MHz之間。同時(shí)，為避免超聲波對(duì)反應(yīng)器內(nèi)部的膜分離組件的損傷，宜選用低功率的超聲波；超聲波功率的選擇取決于反應(yīng)器的體積、內(nèi)部液體的容量、紫外燈管數(shù)量、石英管數(shù)量等等，還取決于超聲波發(fā)射的方式即持續(xù)或間歇等等方式的選擇，超聲波功率可以根據(jù)實(shí)際反應(yīng)器體系的需要綜合考量確定。在該反應(yīng)器的尾氣排放ロ釋放的尾氣中仍然含有可以利用的臭氧成分，雖然其含量可能不起眼，但是，作為ー種寶貴的氧化劑資源，浪費(fèi)了的話，實(shí)在是可惜，并且其直接排空會(huì)帶來不必要的空氣污染，為此，可以在所述污染水水池內(nèi)裝設(shè)ー些微孔曝氣頭，并將該污染水水池內(nèi)裝設(shè)的微孔曝氣頭經(jīng)由管道與所述尾氣排放ロ連接。由于在所述尾氣排放ロ之后増加了尾氣回用環(huán)節(jié)，會(huì)造成一定的尾氣壓頭損失，為抵消該壓頭損失，可以在所述尾氣排放ロ與所述污染水水池內(nèi)裝設(shè)的微孔曝氣頭之間的連接管道上裝設(shè)有無油氣泵，該無油氣泵用于增加尾氣氣流壓頭。所述無油氣泵是氣泵的ー種，所述無油氣泵的技術(shù)含義對(duì)于氣泵制造商而言是公知的。所述無油氣泵市場有售。該無油氣泵不是必須的。該反應(yīng)器的尾氣排放ロ與所述污染水水池內(nèi)的微孔曝氣頭的連接不是必須的。該污染水水池內(nèi)的微孔曝氣頭不是必須裝設(shè)的。 本案裝置的結(jié)構(gòu)，還可以包括ー些附件，所述附件例如與磁控管冷卻管道連接的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)或風(fēng)冷系統(tǒng)；所述附件還例如用于將無極紫外燈固定在所述石英管之內(nèi)的固定支架；所述附件又例如裝設(shè)于各個(gè)液流及氣流管道上的開關(guān)、閥門，等等。所述桿狀超聲波探頭的數(shù)量也可以是在ー個(gè)以上；所述桿狀超聲波探頭的數(shù)量不限，所述桿狀超聲波探頭的數(shù)量可以是任意的數(shù)量；所述桿狀超聲波探頭的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際體系的需要綜合考量設(shè)定。所述內(nèi)含無極紫外燈的石英管的數(shù)量不限。所述膜分離組件的數(shù)量不限。所述桿狀超聲波探頭發(fā)射超聲波的方式，既可以是自動(dòng)的持續(xù)發(fā)射的方式，也可以是依托自動(dòng)定時(shí)開關(guān)的自動(dòng)的間歇發(fā)射的方式，還可以是根據(jù)需要在任意時(shí)間段人工開、關(guān)的方式。進(jìn)ー步優(yōu)選的所述桿狀超聲波探頭是具有聚四氟こ烯保護(hù)層或聚偏氟こ烯保護(hù)層的桿狀超聲波探頭，所述保護(hù)層的厚度介于O. I毫米與7毫米之間。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，通過裝設(shè)所述金屬材質(zhì)的箱籠狀微波屏蔽罩，將所述膜分離組件包藏其內(nèi)，或曰籠罩其中，使得微波輻射的影響無法到達(dá)所述膜分離組件的結(jié)構(gòu)位置，基于本案此結(jié)構(gòu)，阻止了膜分離組件其元件表面附著的金屬微粒以及碳粒之類的物質(zhì)對(duì)微波能量的吸收，進(jìn)而遏制了所述膜分離組件的點(diǎn)狀熱透蝕破壞進(jìn)程。另ー方面，在本案結(jié)構(gòu)中，透過反應(yīng)器的頂部，將桿狀超聲波探頭由上而下插入所述微波光催化反應(yīng)室中，透過反應(yīng)器內(nèi)部的液體，向反應(yīng)器內(nèi)部所有方位傳送超聲波，利用高頻超聲波，在不停機(jī)、不拆機(jī)前提下，實(shí)現(xiàn)了所述石英管外側(cè)面的積垢的即時(shí)的清除，本案該結(jié)構(gòu)有助于維持石英管對(duì)紫外光的高通透性能，有助于維持微波光催化反應(yīng)裝置的持續(xù)的高效率。并且，本案結(jié)構(gòu)中，將桿狀超聲波探頭由上而下透過反應(yīng)器的頂部插入所述微波光催化反應(yīng)室中，該裝設(shè)方式比較有利于避免插ロ位置的漏液等問題，或者說，以該方式，桿狀超聲波探頭的安裝及拆換均比較方便。本案技術(shù)方案ー攬子地解決了所述技術(shù)問題。


圖I是本案裝置結(jié)構(gòu)的簡約的透視示意圖。圖中，I是高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器，2是高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜，3是尾氣排放ロ，4是套筒狀的微波屏蔽套，5是桿狀超聲波探頭，6是石英管，7、19分別是兩臺(tái)裝設(shè)位置不同的水泵，8是無油氣泵，9是污染水水池中裝設(shè)的微孔曝氣頭，10是污染水水池中的污染水，11是污染水水池，12是凈水池，13是曝氣室，14是曝氣室內(nèi)裝設(shè)的微孔曝氣頭，15,22分別是石英管兩端的封堵蓋頭，16是無極紫外燈，17是隔板，18是膜分離組件，20是空氣泵，21是磁控管，23是金屬材質(zhì)的箱籠狀微波屏蔽罩。
具體實(shí)施例方式在圖I所展示的本案實(shí)施例中，該裝置的結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)器，該反應(yīng)器其外形輪廓呈方桶形或圓桶形，以及，布水板，該布水板是含有許多孔洞的板狀物，該布水板將反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成位于上部的微波光催化反應(yīng)室以及位于下部的曝氣室13，該曝氣室13內(nèi)裝設(shè)有ー些微孔曝氣頭14，以及，石英管6，該石英管6的架設(shè)位置是在所述微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，該石英管6的兩端裝設(shè)有封堵蓋頭15、22，分別位于石英管6兩端的所述封 堵蓋頭15、22上均開設(shè)有用于連接氣管的接ロ，以及，無極紫外燈16，該無極紫外燈16呈棒狀，該無極紫外燈也可以呈其它形狀，所述其它形狀例如環(huán)狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈16的數(shù)量至少在ー個(gè)以上，該數(shù)量至少在ー個(gè)以上的無極紫外燈16均架設(shè)在所述石英管6的內(nèi)部，以及，空氣泵20，該空氣泵20裝設(shè)于反應(yīng)器的外部，所述石英管6其一端封堵蓋頭22上的所述接ロ經(jīng)由管道透過反應(yīng)器的壁與所述空氣泵20的出氣ロ聯(lián)通，所述石英管6其另一端封堵蓋頭15上的所述接ロ經(jīng)由管道與位于所述曝氣室13內(nèi)的微孔曝氣頭14聯(lián)通，以及，微波發(fā)生器，該微波發(fā)生器裝設(shè)于反應(yīng)器的外部，該微波發(fā)生器是磁控管21，該微波發(fā)生器經(jīng)由波導(dǎo)管與反應(yīng)器連接，以及，膜分離組件18，該膜分離組件18裝設(shè)在微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，以及，隔板17，該隔板17用于阻隔紫外線，該隔板17是架 設(shè)在石英管6與膜分離組件18之間的位置，以及，水泵19，該水泵19位于反應(yīng)器的外部，該膜分離組件18經(jīng)由管道并透過反應(yīng)器的壁與水泵19的進(jìn)水口聯(lián)通，該水泵19的出水ロ與位于反應(yīng)器外部的浄水池12聯(lián)通，以及，另一臺(tái)水泵7，該另一臺(tái)水泵7位于反應(yīng)器的外部，該另一臺(tái)水泵7的出水ロ經(jīng)由管道并透過反應(yīng)器的壁與所述曝氣室13聯(lián)通，該另一臺(tái)水泵7的進(jìn)水口與位于反應(yīng)器外部的污染水水池11聯(lián)通，該微波光催化反應(yīng)室的上方開設(shè)有尾氣排放ロ 3，重點(diǎn)是，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)還包括金屬材質(zhì)的箱籠狀微波屏蔽罩23，該箱籠狀微波屏蔽罩23上含有許多的孔洞，該箱籠狀微波屏蔽罩23的裝設(shè)位置是在所述微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，該箱籠狀微波屏蔽罩23是用于將膜分離組件18與微波源隔離開來的構(gòu)件，該箱籠狀微波屏蔽罩23將所述膜分離組件18籠罩其中，以及，桿狀超聲波探頭5，該桿狀超聲波探頭5的工作端裝設(shè)有超聲波換能器，該桿狀超聲波探頭5透過所述反應(yīng)器的頂部深入到所述微波光催化反應(yīng)室內(nèi)部，以及，高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器1，以及，高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜2，該高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜2的一端與該高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器I連接，該高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜2的另一端與該桿狀超聲波探頭5連接。所述金屬材質(zhì)的箱籠狀微波屏蔽罩23，其外形輪廓呈箱形，該外形輪廓呈箱形的構(gòu)件上含有許多的孔洞，該構(gòu)件的作用，既要將膜分離組件18與微波輻射隔離開來，又要保證反應(yīng)器內(nèi)部的含有光催化劑的液態(tài)混合物能夠與膜分離組件18充分接觸，不妨礙膜分離組件18其本身的正常功能及運(yùn)作。 所述金屬材質(zhì)ー詞，其本身的技術(shù)含義，是公知的。由于該反應(yīng)器內(nèi)部所特有的微波輻射環(huán)境，能夠抵御微波干擾及損傷的桿狀超聲波探頭是優(yōu)選的桿狀超聲波探頭，因此，適于本案的優(yōu)選的桿狀超聲波探頭是具有金屬外殼的鎧裝的桿狀超聲波探頭。具有金屬外殼的鎧裝的桿狀超聲波探頭可以向超聲波器件專 業(yè)廠家定制。無論所述桿狀超聲波探頭是否是具有金屬外殼的鎧裝的桿狀超聲波探頭，進(jìn)一歩的針對(duì)微波的屏蔽總是有益的，基于此考量，可以在所述桿狀超聲波探頭的外圍進(jìn)一歩包覆微波屏蔽物，該微波屏蔽物可以是呈套筒狀的微波屏蔽套，該套筒狀微波屏蔽套4是用于防止反應(yīng)器內(nèi)部的微波對(duì)所述桿狀超聲波探頭5的干擾及損傷，該套筒狀微波屏蔽套4上開設(shè)有許多孔洞，該套筒狀微波屏蔽套4的材質(zhì)是金屬材質(zhì)，所述桿狀超聲波探頭5被所述套筒狀微波屏蔽套4套裝在其中。為避免超聲空化作用對(duì)本案所述石英管外側(cè)面的毛沙玻面化損傷，該桿狀超聲波探頭5所發(fā)射的超聲波的優(yōu)選的頻率至少應(yīng)當(dāng)在IOOKHz以上；該桿狀超聲波探頭5所發(fā)射的超聲波的優(yōu)選的頻率其范圍是在IOOKHz與12MHz之間。同時(shí)，為避免超聲波對(duì)反應(yīng)器內(nèi)部的膜分離組件18的損傷，宜選用低功率的超聲波；超聲波功率的選擇取決于反應(yīng)器的體積、內(nèi)部液體的容量、紫外燈管數(shù)量、石英管數(shù)量等等，還取決于超聲波發(fā)射的方式即持續(xù)或間歇等等方式的選擇，超聲波功率可以根據(jù)實(shí)際反應(yīng)器體系的需要綜合考量確定。所述桿狀超聲波探頭5發(fā)射超聲波的方式，既可以是自動(dòng)的持續(xù)發(fā)射的方式，也可以是依托自動(dòng)定時(shí)開關(guān)的自動(dòng)的間歇發(fā)射的方式，還可以是根據(jù)需要在任意時(shí)間段人工開、關(guān)的方式。所述桿狀超聲波探頭的數(shù)量也可以是在ー個(gè)以上；所述桿狀超聲波探頭的數(shù)量不限，所述桿狀超聲波探頭的數(shù)量可以是任意的數(shù)量，例如ー個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)，等等；所述桿狀超聲波探頭的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際體系的需要綜合考量設(shè)定。所述無油氣泵8是氣泵的ー種，所述無油氣泵8的技術(shù)含義對(duì)于氣泵制造商而言是公知的。所述無油氣泵8市場有售。本案結(jié)構(gòu)中，所述無油氣泵8的裝設(shè)不是必需的。該反應(yīng)器的尾氣排放ロ 3與所述污染水水池11內(nèi)的微孔曝氣頭9的連接不是必須的。該污染水水池11內(nèi)的微孔曝氣頭9不是必須裝設(shè)的。所述桿狀超聲波探頭5及高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器I均有市售。
進(jìn)ー步優(yōu)選的所述桿狀超聲波探頭是具有聚四氟こ烯保護(hù)層或聚偏氟こ烯保護(hù)層的桿狀超聲波探頭，所述保護(hù)層的厚度介于O. I毫米與7毫米之間。僅就聚四氟こ烯涂覆技術(shù)以及聚偏氟こ烯涂覆技術(shù)其本身，對(duì)于高分子材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，是公知的。將桿狀超聲波探頭5由上而下透過反應(yīng)器的頂部插入所述微波光催化反應(yīng)室中，該裝設(shè)方式比較有利于避免插ロ位置的漏液等問題，或者說，以該方式，桿狀超聲波探頭的安裝及拆換均比較方便。實(shí)施圖例中沒有繪出所述其它附件。本案的實(shí)施方式不限于圖 例方式。
權(quán)利要求
1.膜分離組件免受熱蝕損傷的廢水微波光催化降解處理裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)器，該反應(yīng)器其外形輪廓呈方桶形或圓桶形，以及，布水板，該布水板是含有許多孔洞的板狀物，該布水板將反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成位于上部的微波光催化反應(yīng)室以及位于下部的曝氣室，該曝氣室內(nèi)裝設(shè)有一些微孔曝氣頭，以及，石英管，該石英管的架設(shè)位置是在所述微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，該石英管的兩端裝設(shè)有封堵蓋頭，分別位于石英管兩端的所述封堵蓋頭上均開設(shè)有用于連接氣管的接口，以及，無極紫外燈，該無極紫外燈呈棒狀、環(huán)狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈的數(shù)量至少在一個(gè)以上，該數(shù)量至少在一個(gè)以上的無極紫外燈均架設(shè)在所述石英管的內(nèi)部，以及，空氣泵，該空氣泵裝設(shè)于反應(yīng)器的外部，所述石英管其一端封堵蓋頭上的所述接口經(jīng)由管道透過反應(yīng)器的壁與所述空氣泵的出氣口聯(lián)通，所述石英管其另一端封堵蓋頭上的所述接口經(jīng)由管道與位于所述曝氣室內(nèi)的微孔曝氣頭聯(lián)通，以及，微波發(fā)生器，該微波發(fā)生器裝設(shè)于反應(yīng)器的外部，該微波發(fā)生器是磁控管，該微波發(fā)生器經(jīng)由波導(dǎo)管與反應(yīng)器連接，以及，膜分離組件，該膜分離組件裝設(shè)在微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，以及，隔板，該隔板用于阻隔紫外線，該隔板是架設(shè)在石英管與膜分離組件之間的位置，以及，水泵，該水泵位于反應(yīng)器的外部，該膜分離組件經(jīng)由管道并透過反應(yīng)器的壁與水泵的進(jìn)水口聯(lián)通，該水泵的出水口與位于反應(yīng)器外部的凈水池聯(lián)通，以及，另一臺(tái)水泵，該另一臺(tái)水泵位于反應(yīng)器的外部，該另一臺(tái)水泵的出水口經(jīng)由管道并透過反應(yīng)器的壁與所述曝氣室聯(lián)通，該另一臺(tái)水泵的進(jìn)水口與位于反應(yīng)器外部的污染水水池聯(lián)通，該微波光催化反應(yīng)室的上方開設(shè)有尾氣排放口，其特征在于，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)還包括金屬材質(zhì)的箱籠狀微波屏蔽罩，該箱籠狀微波屏蔽罩上含有許多的孔洞，該箱籠狀微波屏蔽罩的裝設(shè)位置是在所述微波光催化反應(yīng)室的內(nèi)部，該箱籠狀微波屏蔽罩是用于將膜分離組件與微波源隔離開來的構(gòu)件，該箱籠狀微波屏蔽罩將所述膜分離組件籠罩其中，以及，桿狀超聲波探頭，該桿狀超聲波探頭的工作端裝設(shè)有超聲波換能器，該桿狀超聲波探頭透過所述反應(yīng)器的頂部深入到所述微波光催化反應(yīng)室內(nèi)部，以及，高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器，以及，高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜，該高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜的一端與該高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器連接，該高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜的另一端與該桿狀超聲波探頭連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膜分離組件免受熱蝕損傷的廢水微波光催化降解處理裝置，其特征在于，該桿狀超聲波探頭是具有金屬外殼的鎧裝的桿狀超聲波探頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的膜分離組件免受熱蝕損傷的廢水微波光催化降解處理裝置，其特征在于，該裝置的結(jié)構(gòu)還包括套筒狀微波屏蔽套，該套筒狀微波屏蔽套是用于防止反應(yīng)器內(nèi)部的微波對(duì)所述桿狀超聲波探頭的干擾及損傷，該套筒狀微波屏蔽套上開設(shè)有許多孔洞，該套筒狀微波屏蔽套的材質(zhì)是金屬材質(zhì)，所述桿狀超聲波探頭被所述套筒狀微波屏蔽套套裝在其中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膜分離組件免受熱蝕損傷的廢水微波光催化降解處理裝置，其特征在于，該桿狀超聲波探頭所發(fā)射的超聲波其頻率介于IOOKHz與12MHz之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膜分離組件免受熱蝕損傷的廢水微波光催化降解處理裝置，其特征在于，所述污染水水池內(nèi)裝設(shè)有一些微孔曝氣頭，該污染水水池內(nèi)裝設(shè)的微孔曝氣頭經(jīng)由管道與所述尾氣排放口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膜分離組件免受熱蝕損傷的廢水微波光催化降解處理裝置，其特征在于，在所述尾氣排放口與所述污染水水池內(nèi)裝設(shè)的微孔曝氣頭之間的連接管道上裝設(shè)有無油氣泵，該無油氣泵用于增加尾氣氣流壓頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膜分離組件免受熱蝕損傷的廢水微波光催化降解處理裝置，其特征在于，所述桿狀超聲波探頭的數(shù)量在一個(gè)以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膜分離組件免受熱蝕損傷的廢水微波光催化降解處理裝置，其特征在于，所述桿狀超聲波探頭是具有聚四氟乙烯保護(hù)層或聚偏氟乙烯保護(hù)層的桿狀超聲波探頭，所述保護(hù)層的厚度介于0. I毫米與7. 0毫米之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種膜分離組件免受熱蝕損傷的廢水微波光催化降解處理裝置，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的針對(duì)含有機(jī)污染物工業(yè)廢水的微波光催化降解技術(shù)中，其有機(jī)質(zhì)膜分離元件表面難免附著的金屬微粒及碳粒等是微波能量的良好吸收介質(zhì)，由此產(chǎn)生膜分離元件的熱蝕破壞問題；另一方面，裝置內(nèi)的無極紫外燈屏護(hù)用石英管其外側(cè)面經(jīng)長時(shí)間在廢水液體中浸泡，會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，該垢層的存在，將影響所述石英管對(duì)紫外光的通透性能，并導(dǎo)致微波光催化反應(yīng)裝置的處理效率降低。本案旨在一攬子地解決上述問題。本案將膜分離組件包藏于金屬材質(zhì)的箱籠狀微波屏蔽罩之內(nèi)，由此遏制所述熱蝕破壞問題；本案并以高頻超聲波達(dá)成所述垢層的即時(shí)清除。
文檔編號(hào)C02F1/36GK102730893SQ20121023482
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者任元龍, 周漢坤, 孔祖萍, 孫杰, 干寧, 李天華, 李榕生, 江晶, 王冬杰, 覃海嬌 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)