专利名称：涡流式光氧净化水质反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水质净化设备。
背景技术：
我国是联合国指出的13个贫水国之一，水资源匮乏。同时又面临着严峻的水污染问题。据统计，在全国七大水系和内河流域例行检测的110个国控重点河段中，水质低于 《地面水环境质量标准》III类水体的河段占39%，流经城市的河段普遍受到污染，每年由于水污染造成的损失大约为400-700亿元。据有关专家测算，要实现《国家环境保护“九五” 计划和2010年远景目标》中预定的环保目标，九五期间需要污染治理投资高达4500亿元 (占同期社会固定资产投资的3.5% )，其中水污染防治需要1820亿元。由此可见，紧缺的水资源和严重的水污染已经成为制约我国经济和社会可持续发展的重要因素，而要使水环境质量改善，使水资源危机的缓解和解决，以及大量水处理工程的建设，都需要高效而经济的水处理技术作保证。长期以来，水处理技术粗略分为两类生物处理技术和物化处理技术。其中生物处理技术是废水净化的主要工艺。随着工业的发展和人们对环境的要求不断提高，生物处理技术的不足就逐渐显现出来，如难降解有机物的去除、水体的富营养化、高浓度高有机废水、微污染水源的治理都是生物处理已面临的难题。与此同时，新型处理技术正在发挥其强大的功能，在水处理中的地位越来越重要。光氧催化水质反应器应用技术是近20年才出现的水处理新技术。它起源于能源危机的七十年代。1972年日本的Fujishima和Honda发现氧化钛单晶电极光解水生成氢气以来，多相光催化氧化技术引起大众的兴趣；1976年John. H. Carry将光催化技术应用于多氯联苯的脱氯，发现TiO2悬浮液中，浓度约为50ug/l的联氯化物经过半小时的光照反应， 即完全脱氯，中间产物中没有联氯；1977年S. N. Frand用氙灯作光源，发现Ti02、Zn0、CdS能有效催化CN-为CN0-，TiO2, ZnO, CdS, Fe2O3能有效催化SO32-为SO42-,并且在TiO2光催化降解有机物方面也取得了满意的效果，从此，光催化氧化技术有机物的研究工作取得了很大的进展，出现了众多的研究报告。八十年代后期，随着对环境污染控制研究的日益重视， 光氧化法被应用于气相和水相中一些难降解污染物的治理研究，并取得了显著的效果。目前环境中存在的主要污染物几乎均已被尝试用光催化氧化法进行分解。目前，各种水质净化设备很多，有紫外C，电子，有高频磁场，有膜过滤等，也有些悬浮相二氧化钛光催化净化水质的工艺，但由于悬浮相二氧化钛光催化净化水质的工艺存在着使用成本高，悬浮于水中的二氧化钛光催化剂难以回收等问题一直很难被用户接受，也有一些固定相的是将二氧化钛光催化剂固定在氧化床的净化水质的工艺，但这种工艺存在着二氧化钛光催化剂老化后一定将设备回厂翻新镀膜过程，所以也不够方便维修与保养。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种可提高净化水质效果的涡流式光氧净化水质反应器。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是涡流式光氧净化水质反应器，其特征在于它包括盲板、封头、石英紫外线灯管插座、石英紫外线灯管、筒体、螺旋隔板、排污管、 进水短管、出水短管；筒体的内壁面上喷涂有二氧化钛层，螺旋隔板成螺旋状，螺旋隔板位于筒体内并与筒体的内壁面固定，螺旋隔板与筒体的内壁面之间构成螺旋通道；筒体的右上端设有进水短管，进水短管与螺旋通道相通；筒体的下端设有排污管，排污管与螺旋通道相通；筒体的左端、右端分别由封头封闭固定，封头上设有石英紫外线灯管安装孔，盲板的一端固定有石英紫外线灯管插座安装架，石英紫外线灯管插座安装架上固定有石英紫外线灯管插座，石英紫外线灯管插座安装架从石英紫外线灯管安装孔插入筒体中，盲板通过连接法兰由螺栓与封头封闭固定；石英紫外线灯管位于筒体内，石英紫外线灯管的一端插入石英紫外线灯管插座内，石英紫外线灯管的一端穿过螺旋隔板上的灯管孔；筒体左侧的封头的下端部设有出水短管。所述的筒体上设有手孔、进料短管，手孔、进料短管分别与螺旋通道相通；螺旋通道放置有多孔填料球，排污管、出水短管上均设有过滤装置。所述的筒体由左半部分和右半部分组成，左半部分与右半部分通过连接法兰由螺栓连接。所述的筒体的上端设有视镜短管、加药短管，视镜短管、加药短管分别与螺旋通道相通。所述的筒体的下端部设有卧式底座。所述的盲板的另一端固定有拉手。所述的石英紫外线灯管插入石英紫外线灯管套管内，石英紫外线灯管套管固定在石英套管固定花板轴筒上，石英套管固定花板轴筒固定在螺旋隔板上。所述的螺旋隔板上喷涂有二氧化钛层。在反应器内应用涡流式螺旋隔板，有两方面优势一方面反应器体积小，缩小了占地面积，可节省大量空间。如试用于每小时处理40吨污水的设备，其占地体积只有I. 7 米X0. 8米，高I. 5米，重220斤。若预留足够空间，该系统只需4平米的运行操作空间。如果处理水量减少，设备占地体积也相应减少。另一方面通过涡流式旋转，反应器内部水流稳定，接触水面积均匀，使出水水质提高，而且能延长设备的使用寿命。本实用新型的有益效果是本实用新型采用涡流流体技术，增大石英紫外线灯管的照射面积及二氧化钛层(即纳米二氧化钛固定膜)的光氧化反应表面积，也延长了反应是间，利用紫外光催化技术结合涡流的旋流作用，使水体均匀快速反应，有效提高净化水质效果，增大净化水量能力。
图I是本实用新型的结构示意图；图2是图I的左视图；图3是带旋转开口的环形板的示意图；图4是螺旋隔板的示意图；图5是排污管的示意图；[0022]图6是图5的左视图；图中1-拉手，2-盲板，3-封头，4-石英紫外线灯管插座，5-石英紫外线灯管， 6-石英紫外线灯管套管，7-筒体，8-螺旋隔板，9-密封圈，10-石英紫外线灯管插座安装架， 11-卧式底座，12-排污管，13-石英套管固定花板轴筒,14-手孔,15-进水短管，16-出水短管，17-视镜短管，18-加药短管，19-连接法兰，20-进料短管，21-带旋转开口的环形板， 22-旋转开口，23-过滤孔。
具体实施方式
如图I、图2所示，涡流式光氧净化水质反应器，它包括拉手I、盲板2、封头3、石英紫外线灯管插座4、石英紫外线灯管5、石英紫外线灯管套管6、筒体7、螺旋隔板8、密封圈
9、卧式底座11、排污管12、石英套管固定花板轴筒13、进水短管15、出水短管16、视镜短管 17、加药短管18、进料短管20 ;筒体7的内壁面上喷涂有二氧化钛层(即纳米二氧化钛固定膜)，螺旋隔板8成螺旋状，螺旋隔板8位于筒体7内并与筒体7的内壁面固定(如焊接)， 螺旋隔板8与筒体7的内壁面之间构成螺旋通道；筒体7的右上端设有进水短管15，进水短管15与螺旋通道相通；筒体7的上端设有视镜短管17、加药短管18，视镜短管17、加药短管18分别与螺旋通道相通；筒体7的下端设有排污管12，排污管12与螺旋通道相通；筒体7的下端部设有卧式底座11 (起支撑筒体7的作用)；筒体7的左端、右端分别由封头3 封闭固定(螺栓连接)，封头3上设有石英紫外线灯管安装孔，盲板2的一端固定有石英紫外线灯管插座安装架10 (盲板2的另一端固定有拉手I)，石英紫外线灯管插座安装架10上固定有石英紫外线灯管插座4 (由密封圈9密封)，石英紫外线灯管插座安装架10从石英紫外线灯管安装孔插入筒体7中，盲板2通过连接法兰由螺栓与封头3封闭固定；筒体7左侧的封头的下端部设有出水短管16 ;石英紫外线灯管5位于筒体7内，石英紫外线灯管5的一端插入石英紫外线灯管插座4内(接通电源)，石英紫外线灯管5的一端穿过螺旋隔板8 上的灯管孔(由密封圈密封)；所述的石英紫外线灯管5插入石英紫外线灯管套管6内，石英紫外线灯管套管6固定(如焊接)在石英套管固定花板轴筒13上(起固定石英紫外线灯管套管6的作用)，石英套管固定花板轴筒13固定(如焊接)在螺旋隔板8上。所述的螺旋隔板8上喷涂有二氧化钛层(即纳米二氧化钛固定膜)。所述的筒体7上设有手孔14、进料短管20，手孔14、进料短管20分别与螺旋通道相通；螺旋通道放置有多孔填料球，排污管12、出水短管16上均设有过滤装置(如图5、图 6所示，所述过滤装置为封板上设过滤孔23，过滤孔23的孔径小于多孔填料球的直径，多孔填料球从进料短管20放入螺旋通道中)。所述的筒体7由左半部分和右半部分组成，左半部分与右半部分通过连接法兰19 由螺栓连接(安装、维修及保养方便)。如图3、图4所示，所述的螺旋隔板8由带旋转开口的环形板21 (上开有旋转开口 22)从旋转开口 22处旋转而成。所述的石英紫外线灯管5为单端四针超大功率石英紫外线杀菌灯(功率为 80-250W)。二氧化钛层(即纳米二氧化钛固定膜)在受到波长为254nm紫外光线照射下，其固定膜禁带上的电子吸收光能而被激发到导带上产生带有很强负电的高活性电子，同时在禁带上产生带正电的空穴(h+)，从而产生具有很强活性的电子一一空穴对，形成氧化还原体系。这些电子一一空穴对迁移到二氧化钛固定膜表面后与溶解氧及水(H2O)发生作用，最终产生具有高度化学氧化活性的羟基自由基(OH)和超氧化物离子，可将有机物完全氧化为二氧化碳和水。且其对氧化物的氧化作用具有广谱性。OH自由基的电子亲和能为 569. 3kj，容易攻击高电子云密度的有机分子部位，形成易进一步氧化的中间产物。因此，采用本技术可以去除废水中各种不同类型的有机污染物，如氯仿、多氯联苯、有机磷化合物、 多环芳烃等，这些有机物用其它方法是很难去除的。
权利要求1.涡流式光氧净化水质反应器，其特征在于它包括盲板(2)、封头(3)、石英紫外线灯管插座(4)、石英紫外线灯管(5)、筒体(7)、螺旋隔板(8)、排污管(12)、进水短管(15)、出水短管(16);筒体(7)的内壁面上喷涂有二氧化钛层，螺旋隔板(8)成螺旋状，螺旋隔板(8) 位于筒体(7)内并与筒体(7)的内壁面固定，螺旋隔板(8)与筒体(7)的内壁面之间构成螺旋通道；筒体(7)的右上端设有进水短管(15)，进水短管(15)与螺旋通道相通；筒体(7)的下端设有排污管(12)，排污管(12)与螺旋通道相通；筒体(7)的左端、右端分别由封头(3) 封闭固定，封头(3)上设有石英紫外线灯管安装孔，盲板(2)的一端固定有石英紫外线灯管插座安装架(10)，石英紫外线灯管插座安装架(10)上固定有石英紫外线灯管插座(4)，石英紫外线灯管插座安装架(10)从石英紫外线灯管安装孔插入筒体(7)中，盲板(2)通过连接法兰由螺栓与封头(3)封闭固定；石英紫外线灯管(5)位于筒体(7)内，石英紫外线灯管(5)的一端插入石英紫外线灯管插座(4)内，石英紫外线灯管(5)的一端穿过螺旋隔板(8) 上的灯管孔；筒体(7)左侧的封头的下端部设有出水短管(16)。
2.根据权利要求I所述的涡流式光氧净化水质反应器，其特征在于所述的筒体(7)上设有手孔(14)、进料短管(20)，手孔(14)、进料短管(20)分别与螺旋通道相通；螺旋通道放置有多孔填料球，排污管(12)、出水短管(16)上均设有过滤装置。
3.根据权利要求I所述的涡流式光氧净化水质反应器，其特征在于所述的筒体(7)由左半部分和右半部分组成，左半部分与右半部分通过连接法兰(19)由螺栓连接。
4.根据权利要求I所述的涡流式光氧净化水质反应器，其特征在于所述的筒体(7)的上端设有视镜短管(17)、加药短管(18)，视镜短管(17)、加药短管(18)分别与螺旋通道相通。
5.根据权利要求I所述的涡流式光氧净化水质反应器，其特征在于所述的筒体(7)的下端部设有卧式底座(U)。
6.根据权利要求I所述的涡流式光氧净化水质反应器，其特征在于所述的盲板(2)的另一端固定有拉手(I)。
7.根据权利要求I所述的涡流式光氧净化水质反应器，其特征在于所述的石英紫外线灯管(5 )插入石英紫外线灯管套管(6 )内，石英紫外线灯管套管(6 )固定在石英套管固定花板轴筒(13 )上，石英套管固定花板轴筒(13 )固定在螺旋隔板(8 )上。
8.根据权利要求I所述的涡流式光氧净化水质反应器，其特征在于所述的螺旋隔板(8)上喷涂有二氧化钛层。
专利摘要本实用新型涉及一种水质净化设备。涡流式光氧净化水质反应器，其特征在于它包括盲板、封头、石英紫外线灯管插座、石英紫外线灯管、筒体、螺旋隔板、排污管、进水短管、出水短管；筒体的内壁面上喷涂有二氧化钛层，螺旋隔板成螺旋状，螺旋隔板位于筒体内并与筒体的内壁面固定，螺旋隔板与筒体的内壁面之间构成螺旋通道；石英紫外线灯管插座安装架从石英紫外线灯管安装孔插入筒体中，盲板通过连接法兰由螺栓与封头封闭固定；石英紫外线灯管位于筒体内，石英紫外线灯管的一端插入石英紫外线灯管插座内，石英紫外线灯管的一端穿过螺旋隔板上的灯管孔。本实用新型可提高净化水质效果。
文档编号C02F1/32GK202346796SQ20112029353
公开日2012年7月25日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者孙振东, 彭继伟, 李桂萍, 韩炜, 龚珞军 申请人:龚珞军