申请日2012.03.30
公开(公告)日2012.08.22
IPC分类号B08B3/12; C02F9/08
摘要
本发明涉及一种工业废水微波光催化降解处理装置免拆机自洁方法，属于废水处理技术领域。现有的针对含有机污染物的工业废水的微波光催化降解技术中，无极紫外灯屏护用石英管其外侧面经长时间在废水液体中浸泡，会产生结垢现象，该垢层的存在，将严重影响所述石英管对紫外光的通透性能，并导致微波光催化降解反应装置的处理效率大幅降低。本案旨在解决该问题。本案方法的步骤包括在微波光催化反应器的内部或外表面安装超声波换能器，以及，启动其相关电源。本案方法能够在免拆机的前提下，实现所述石英管外侧面的结垢的即时的超声清除;在所述超声发射机构连续运作的情形下，所述结垢其进程能够被完全抑制。
权利要求书
1.工业废水微波光催化降解处理装置免拆机自洁方法，该方法的主要步骤如 下：a，在微波光催化反应器的内部或外表面安装超声波换能器;b，将该超声 波换能器与高频振荡电讯号传输电缆的一端连接;c，将该高频振荡电讯号传输 电缆的另一端与高频振荡电讯号发生器连接;d，将高频振荡电讯号发生器接通 电源。
2.根据权利要求1所述的工业废水微波光催化降解处理装置免拆机自洁方 法，其特征在于，该超声波换能器是具有金属外壳的铠装的超声波换能器。
3.根据权利要求1或2所述的工业废水微波光催化降解处理装置免拆机自洁 方法，其特征在于，该超声波换能器被笼状微波屏蔽罩包覆其中，该笼状微波 屏蔽罩的材质是金属材质。
4.根据权利要求1所述的工业废水微波光催化降解处理装置免拆机自洁方 法，其特征在于，该超声波换能器所发射的超声波其频率介于100KHz与12MHz 之间。
5.根据权利要求1所述的工业废水微波光催化降解处理装置免拆机自洁方 法，其特征在于，该电源是带有电源定时开关的电源。
6.根据权利要求1所述的工业废水微波光催化降解处理装置免拆机自洁方 法，其特征在于，该方法还包括以下步骤，在超声波换能器的表面涂装、包覆 聚四氟乙烯保护层或聚偏氟乙烯保护层。
说明书
工业废水微波光催化降解处理装置免拆机自洁方法
技术领域
本发明涉及一种工业废水微波光催化降解处理装置免拆机自洁方法，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。
该公开号为CN102260003A的中国专利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，其研发人员在该领域所展开的工 作令人敬佩。
如上所述，在该公开号为CN102260003A的中国专利申请案所表达的装置 结构中，用于屏护无极紫外灯的石英管，其外壁，指的是石英管的外壁，经长 时间的与被处理工业废水的接触，难免逐渐积垢，垢积的物质当然主要是不易 被光催化反应所触动的无机类杂质，因该机制形成的积垢现象，在设备长时间 运行之后很容易被观察到;附着于所述石英管外壁的垢积层，虽然只是薄薄的 一层，也足以对无极紫外灯的紫外光辐射造成显著的阻挡，这将导致该微波光 催化反应处理装置的实际处理效力大幅减小;在实验室尺度的使用过程中，上 述积垢问题不易觉察，但是，在工业应用尺度上，该积垢问题毫无疑问将凸显 出来;因此，如何在不停机、不拆机的前提下，即时、有效地清除该石英管外 壁上的垢积层，维持该微波光催化处理装置的持续的高效率，就成为了一个值 得关注的重要的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对上述CN102260003A申请案装置其 使用中存在的所述石英管外壁的积垢问题，研发一种能够在不停机、不拆机的 前提下，实现所述石英管外壁即时清洁的的方法。
本发明通过如下方案解决所述技术问题，该方案提供一种工业废水微波光 催化降解处理装置免拆机自洁方法，该方法包括以下步骤：a，在微波光催化反 应器的内部或外表面安装超声波换能器;b，将该超声波换能器与高频振荡电讯 号传输电缆的一端连接;c，将该高频振荡电讯号传输电缆的另一端与高频振荡 电讯号发生器连接;d，将高频振荡电讯号发生器接通电源。
由于该反应器所涉微波环境，能够抵御微波干扰及损伤的超声波换能器结 构是优选的结构，因此，适于本案的优选的超声波换能器是具有金属外壳的铠 装的超声波换能器。具有金属外壳的铠装的超声波换能器可以向超声波器件专 业厂家定制。
无论所述超声波换能器是否是具有金属外壳的铠装的超声波换能器，进一 步的针对微波的屏蔽总是有益的，基于此考量，可以在所述超声波换能器的外 围进一步包覆微波屏蔽物，该微波屏蔽物可以是呈笼状的微波屏蔽罩，该笼状 微波屏蔽罩是用于防止微波对所述超声波换能器的干扰及损伤，所述超声波换 能器被所述笼状微波屏蔽罩包覆其中，该笼状微波屏蔽罩的材质是金属材质。 所述金属材质的笼状微波屏蔽罩，顾名思义，是多孔洞的、呈笼状的金属罩。
由于超声空化作用是一种十分强有力的作用，低频超声波对对象工件的表 面冲击较强，该低频超声波的空化作用对于反应器内部的所述石英管外侧面而 言是不太适合的，因为，倘若长时间使用该超声机构向反应器内辐射低频超声 波，那么该低频超声波的强大的超声空化作用将导致反应器内部的石英管其外 侧面光洁度的破坏，并逐渐向毛沙玻面形态转化，这在一定程度上也妨碍了紫 外光的通透，与本案的初衷相背离;然而，随着所选用的超声波频率的提高， 空化作用对对象工件的损伤逐渐弱化直至可以忽略;因此，适于本案的优选的 超声波频率不是随意的频率。
如上所述，为避免超声空化作用对反应器内部的所述石英管外侧面的毛沙 化损伤，该超声波换能器所发射的超声波的优选的频率至少应当在100KHz以 上;该换能器所发射的超声波的优选的频率其范围是在100KHz与12MHz之间。
同时，为避免超声波对反应器内部的膜分离组件的损伤，宜选用低功率的 超声波;超声波功率的选择取决于反应器的体积、内部液体的容量、紫外灯管 数量、石英管数量等等，还取决于超声波发射的方式即持续或间歇等等方式的 选择，超声波功率可以根据实际反应器体系的需要综合考量确定。
与所述高频振荡电讯号传输电缆接通的电源，既可以是简单接通使用的电 源，该电源当然也可以是带有电源定时开关的电源;利用该带有电源定时开关 的电源，可以实现超声波的定时发射控制;所述电源定时开关当然可以是带有 程序模块的定时开关。所述各型定时开关均有市售。
鉴于本案超声波换能器的使用环境，抗蚀问题值得注意，因此，所述超声 波换能器其优选的方案，是选用带有聚四氟乙烯保护层或聚偏氟乙烯保护层的 超声波换能器，由此，本案方法的步骤还可以包括在超声波换能器的表面涂装、 包覆聚四氟乙烯保护层或聚偏氟乙烯保护层。
仅就聚四氟乙烯涂装以及聚偏氟乙烯涂装技术本身而言，对于高分子材料 涂装技术领域的专业人员而言，是公知的。
具有聚四氟乙烯保护层或聚偏氟乙烯保护层的超声波换能器也可以直接向 超声波器件专业厂家定制。
本案方法还可以进一步包括一些其它步骤，所述其它步骤例如：在高频电 讯号传输电缆上涂装、包覆聚四氟乙烯保护层或聚偏氟乙烯保护层;所述其它 步骤还例如：在高频电讯号传输电缆上套装金属丝网屏蔽层，该金属丝网屏蔽 层用于阻隔该电缆其周边环境的微波辐射干扰;等等。
所述超声波换能器的数量也可以是在一个以上;所述超声波换能器的数量 不限，所述超声波换能器的数量可以是任意的数量;所述超声波换能器的数量 可以根据实际体系的需要综合考量设定。
本发明的优点是，通过在反应器的内部或外表面安装超声波换能器，利用 高频超声波，在不停机、不拆机前提下，实现微波光催化反应器内部的所述石 英管外侧面的积垢的即时的清除，藉此维持所述石英管对紫外光的高通透性能， 并维持微波光催化反应装置的持续的高效率。相较于现有技术而言，本案具有 非显而易见的、实质性的技术进步。
