一种高级氧化水处理装置的制作方法

本发明涉及水处理领域，特别是涉及一种高级氧化水处理装置。

背景技术：

饮用水中存在的低浓度有机污染物及消毒副产物等二次污染物的问题越来越受到关注。现有技术中高级氧化技术在处理只含有低浓度有机物的水体时，其具有无副产物、能够有效分解有机污染物(降低TOC)的优势。

在半导体制造业中需要使用超纯水，目前，超纯水制备的最后一道工序就是利用185nm紫外线分解有机物，然而现有的超纯水制备中存在着分解有机物不充分的问题，若是增加产生185nm紫外线的装置，则会增加工程造价、增大超纯水制备装置的体积，另外，由于能够发射185nm紫外线的灯必然伴随发射大量的254nm紫外线，现有的超纯水制备中254nm紫外线这部分能量未被有效利用，185nm紫外线可以将空气中的氧气转换成臭氧，现有的超纯水制备中这部分的臭氧也未被有效利用，也就是说现有的超纯水制备装置(即氧化水处理装置)中存在分解有机物不充分、能量利用率低的问题，因此，需要提供一种全新的超纯水制备装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种有机物分解效果好、能量利用率高的高级氧化水处理装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得水处理装置在进行紫外线消毒时能够充分地分解有机物，同时提高产生紫外线能量的利用率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种高级氧化水处理装置，包括密闭管体、石英管、能够发射185nm紫外线的紫外线灯和气体抽取装置，所述石英管贯穿所述密封管体，所述石英管内安装有所述紫外线灯，所述石英管的一端开口，另一端与所述气体抽取装置相连接，所述密封管体侧壁上设置有进水口、出水口、进气口和出气口，所述出气口、所述出水口和所述进气口由上至下依次设置，所述气体抽取装置抽取到的气体通过所述进气口进入所述密闭管体内部。

优选的，所述密闭管体侧壁的两端通过法兰进行密封。

优选的，所述密闭管体内壁安装有内套，所述内套的内表面固化有光催化剂。

优选的，所述紫外线灯位于所述密闭管体的中心部位。

优选的，所述气体抽取装置与所述进气口之间设置有流量计。

优选的，所述进水口和所述进气口设置在所述密闭管体侧壁的下方，所述进水口用于与进水装置相连接，所述进气口与所述气体抽取装置相连接。

优选的，所述出水口和所述出气口设置在所述密闭管体侧壁的上方，所述出水口与氧化水存储装置相连接，所述出气口连接有尾气处理装置。

优选的，所述密闭管体材质为PVC。

优选的，所述石英管为多个，所述紫外线灯为多个。

本发明与现有技术相比，具备以下技术效果：本发明提供了一种高级氧化水处理装置，主要是通过在贯穿密封安装在密闭管体内的石英管中设置可产生185nm紫外线的紫外线灯产生的紫外线对水中的有机物进行分解，其中紫外线灯产生的185nm紫外线既能对水中有机物进行直接分解，还能在通过石英管进入水体之前与空气发生反应，产生臭氧，本发明中将石英管的一端开口与外界空气连通，另一端与气体抽取装置连接，在高级氧化水处理装置工作时，气体抽取装置将石英管内的臭氧抽取出来传送到水体中，利用臭氧对水中的有机物进行分解，使得水中的有机物进一步的得到分解，提高了水的处理效果，同时由于将石英管中的臭氧传输到水体中，提高了能量的利用率。

另外，由于产生185nm紫外线灯同时也产生254nm紫外线，本发明中还在密闭管体内壁安装有内套，内套的内表面固化有光催化剂，254nm紫外线与光催化剂诱发光催化反应，进而分解水中的有机物，进一步提高了有机物的分解效果和能量利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明高级氧化水处理装置的整体结构示意图；

其中，1-密闭管体、2-石英管、3-紫外线灯、4-气体抽取装置、5-进水口、6-出水口、7-进气口、8-出气口、9-尾气处理装置、10-进水装置、11-流量计、12-内套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种有机物分解效果好、能量利用率高的高级氧化水处理装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得水处理装置在进行紫外线消毒时能够充分的分解有机物，同时提高了产生紫外线能量的利用率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种高级氧化水处理装置，包括密闭管体1、石英管2、能够发射185nm紫外线的紫外线灯3和气体抽取装置4，所述石英管2贯穿所述密封管体，所述石英管2内安装有所述紫外线灯3，所述石英管2的一端开口，另一端与所述气体抽取装置4相连接，所述密封管体侧壁上设置有进水口5、出水口6、进气口7和出气口8，所述出气口8、所述出水口6和所述进气口7由上至下依次设置，所述气体抽取装置4抽取到的气体通过所述进气口7进入所述密闭管体1内部。

其中，本实施例中紫外线灯3产生的185nm紫外线穿过石英管2进入到密闭管体1内的水中，对水中的有机物进行第一次分解；由于紫外线灯3安装在石英管2中，紫外线灯3与石英管2管壁存在一定的间隙量，且石英管2的一端开口与外界空气连通，因此，185nm紫外线在穿过石英管2前能够和空气中的氧气发生反应，产生臭氧，本实施例中在石英管2的另一端连接有气体抽取装置4，将石英管2中产生的臭氧抽出石英管2，输送到密闭管体1内部完成对水中有机物的第二次分解，提高有机物分解的效率和效果，同时提高了能量的利用率。

实施例2：

如图1所示，本实施例提供的一种高级氧化水处理装置的结构与实施例1相同，其区别在于：

所述密闭管体1侧壁的两端通过法兰进行密封，其中，法兰的材料为硬质材料，如：不锈钢、亚克力板等，为了降低工程造价，优选为亚克力板；所述法兰上设置有供石英管2穿过的孔和密封连接结构，所述法兰不仅与石英管2密封连接，还与所述密闭管体1的侧壁密封连接，以保证整个装置的密闭性，避免装置尾气的泄漏；

所述密闭管体1内壁安装有内套12，所述内套12的内表面固化有光催化剂，其中，所述内套12为圆管，环绕着紫外线灯3，优选的是所述内套12与所述紫外线灯3同轴布置，由于在密闭管体1上设置有多个开口，如进气口7等，因此，本实施例的内套12在密闭管体1的开口处也需要做相应的开口；所述光催化剂能够与254nm紫外线、185紫外线发生催化反应，进而完成分解有机物的目的，其中，光催化剂为二氧化钛等可以在紫外线作用下产生催化反应的试剂。

所述紫外线灯3位于所述密闭管体1的中心部位，以保证紫外线灯3产生的紫外线能够均匀的到达水体或者内套12上的光催化剂所在的位置；所述气体抽取装置4与所述进气口7之间设置有流量计11；所述进水口5和所述进气口7设置在所述密闭管体1侧壁的下方，所述进水口5用于与进水装置10相连接，所述进气口7与所述气体抽取装置4相连接；所述出水口6和所述出气口8设置在所述密闭管体1侧壁的上方，所述出水口6与氧化水存储装置相连接，所述出气口6连接有尾气处理装置9；所述密闭管体1材质为PVC；所述石英管2为多个，所述紫外线灯3为多个。

实施例3：

本实施例根据实施例1和实施例2公开的一种高级氧化水处理装置，做了相应的试验，有机物为亚甲基蓝，实验时水体流速为0.8L/min，分别为：只开紫外线灯，不将臭氧鼓入水中(即只进行紫外线分解)；开紫外线灯，并在水中鼓入臭氧(既进行紫外线分解，又进行臭氧分解)；将紫外线灯取出放入另一个石英管，将臭氧抽出并鼓入反应器(即只进行臭氧分解)；其中，当只进行紫外线对水中有机物进行分解时，有机物的去除率为55.93％；当既进行紫外线分解，又进行臭氧分解时，有机物的去除率为82.38％；当只进行臭氧分解时，有机物的去除率为28.19％。因此，在既进行紫外线分解，又进行臭氧分解时有机物的去除率最高。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。