一种带搅拌装置的光化学废水处理反应器的制作方法

本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种带搅拌装置的光化学废水处理反应器。

背景技术：

光化学反应在废水处理领域得到了越来越广泛地使用，利用短波紫外线，可以将大分子有机物的化学键打断，对废水中的污染物进行氧化。光化学反应依托于光化学反应器，光源放置在光化学反应器中，废水流入光化学反应器。光源通电发射出短波紫外线，短波紫外线照射在废水上，对废水中的有机物进行氧化。

在使用光化学对废水进行处理的反应器中，常规的反应器是将光源放入石英套管内部，废水在石英套管外部流动，进而对废水进行处理。此种水流近似于平流，水流内传质效率低，在石英套管近处的废水，因为得到的紫外线剂量大，因此处理效果好，而在离石英套管距离远的废水，因为得到的紫外线剂量小，因此处理效果不佳。由于水流近似于平流，湍流效果差，传质效率低，紫外线没有得到充分利用，造成废水综合处理效果差，同时造成了能源的浪费，耗电量大，出水不达标。

由于废水在反应器内的流动接近于平流，造成水流中的固体颗粒容易在光源表面沉积，造成光源的透光率下降，能源利用率进一步降低。为解决此为题不得不添加光源灯管的表面机械清洗结构，十分笨重切复杂，还容易产生腐蚀，造成漏水，导致设备可靠性差，可维修性也大幅度降低。

综上，现有光化学反应器水流平缓，传质效率低，紫外线利用不充分，造成废水处理效率低，电耗大，同时可能造成超标排放。现有光化学反应器的光源表面机械清洗结构笨重且可靠性低，制造成本高，维修周期短，可维修性差，造成光化学反应器制造成本上升。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种带搅拌装置的光化学废水处理反应器。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种带搅拌装置的光化学废水处理反应器，包括反应腔体8，反应腔体8的下部有进水口10，顶部有出水口5，在反应腔体8中设置有用于固定紫外灯12的灯管支架11，所述灯管支架11包括上下两层灯固定底座，灯固定底座在纵向上具有一定宽度，且横截面为中空的多边形，紫外灯12安装在两层灯固定底座之间，所述反应腔体8内设置有竖向的搅拌器14，所述搅拌器包括搅拌轴18、设置在搅拌轴18上与其共轴线的搅拌圆筒19和设置在搅拌圆筒19外表面的交错镂空的搅拌桨片20。

所述紫外灯12环绕搅拌器14设置。

所述灯固定底座的横截面为正多边形，两层灯固定底座之间通过灯支架立柱13连接。

所述灯支架立柱13分别设置在灯固定底座横截面多边形的各个内角位置，灯支架立柱13长度方向与反应腔体8高度方向一致，与灯固定底座横截面垂直。

所述灯固定底座的中空部分设置有上星型定位架22与下星型定位架21，上星型定位架22与下星型定位架21的各个支腿端部设置有固定孔，各固定孔分别穿过各个灯支架立柱13，抵住灯固定底座，并以支架固定螺母固定。

所述搅拌轴18的下端通过搅拌桨下轴承17设置在在反应腔体8底部，上端通过搅拌桨下轴承16设置在在反应腔体8底部，搅拌轴18的上端通过搅拌桨联轴器15与搅拌电机1的电机联轴器3连接，电机联轴器3设置在反应腔体8的上盖板7上，所述搅拌圆筒19套在搅拌轴18上，通过焊接或销方式相连。

所述搅拌桨片20垂直于搅拌圆筒19切线，通过焊接或螺丝固定方式，沿周向均匀设置在搅拌圆筒19的壁面上。

所述搅拌桨片20在搅拌圆筒19上呈框式形式布置。

与现有技术相比，本发明中紫外线利用率得到了大大的提升，同时，由于强烈的湍流，使液体中的固体杂质不易堆积在光源玻璃表面，使光源的透光率得到了大大的提升，免去了机械清洗结构，提高了设备的可靠性，降低了制造成本。

附图说明

图1是本发明结构示意图(主视图)。

图2是本发明结构示意图(轴测图)。

图3是本发明内部结构示意图(主视图)。

图4是本发明内部结构示意图(轴测图)。

图5是本发明支架结构示意图(轴测图一)。

图6是本发明支架结构示意图(轴测图二)。

图7是本发明搅拌器结构示意图。

图8是本发明流态仿真图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1和图2所示，一种带搅拌装置的光化学废水处理反应器，包括反应腔体8，反应腔体8的底部有下盖板9，顶部有上盖板7，下盖板9上有进水口10，上盖板7上有出水口5。搅拌电机1设置在位于上盖板7上的电机支座2上。上盖板7上预留有电源线密封口6。紫外灯12的电源管线从反应腔体8内部穿过电源线密封口6后与电源相连接。

如图3、图4、图5和图6所示，本发明在反应腔体8中设置有用于固定紫外灯12的灯管支架11，灯管支架11包括上下两层灯固定底座，两层灯固定底座之间通过灯支架立柱13连接，灯支架立柱13分别设置在灯固定底座横截面多边形的各个内角位置，灯支架立柱13长度方向与反应腔体8高度方向一致，与灯固定底座横截面垂直。

灯固定底座在纵向上具有一定宽度，且横截面为中空的正多边形，灯固定底座的中空部分设置有上星型定位架22与下星型定位架21，上星型定位架22与下星型定位架21的各个支腿端部设置有固定孔，各固定孔分别穿过各个灯支架立柱13，抵住灯固定底座，并以支架固定螺母固定。

紫外灯12安装在两层灯固定底座之间，反应腔体8内设置有竖向的搅拌器14，紫外灯12环绕搅拌器14设置。

如图7所示，搅拌器14包括搅拌轴18、设置在搅拌轴18上与其共轴线的搅拌圆筒19和设置在搅拌圆筒19外表面的交错镂空的搅拌桨片20。

搅拌轴18的下端通过搅拌桨下轴承17设置在在反应腔体8底部，上端通过搅拌桨下轴承16设置在在反应腔体8底部，搅拌轴18的上端通过搅拌桨联轴器15与搅拌电机1的电机联轴器3连接，电机联轴器3设置在反应腔体8的上盖板7上，搅拌圆筒19套在搅拌轴18上，通过焊接或销方式相连。

搅拌桨片20垂直于搅拌圆筒19切线，通过焊接或螺丝固定方式，沿周向均匀设置在搅拌圆筒19的壁面上。搅拌桨片20在搅拌圆筒19上呈框式形式布置，在长度方向上呈现均匀的凹凸相间结构，下凹部分与凸出部分的形状一致。

本发明中，灯管支架11和搅拌器14采用偶联结构，灯管支架11在截面上采用多边形方式布置，灯管支架11截面中心设置搅拌轴18，并且通过灯管支架11上端和下端的搅拌机上轴承16和搅拌桨下轴承17固定，保证紫外灯12和搅拌器14相对位置固定。

本发明工作时，废水通过进水口10进入反应腔体8，搅拌器14旋流经环形布置的紫外灯12照射，最后从出水口5流出。

如图8所示，搅拌器12、紫外灯12的排布都经过了CFD液体流态优化，使水流在紫外灯12周围产生了强烈且均匀的湍流，得到了充分的交换，传质效率大大提高。搅拌桨片20采用镂空的结构，同时进行搅拌桨片20与紫外灯12灯管排布的优化，不仅使水流在灯管周围产生强烈的湍流，产生强烈的交换，同时，通过搅拌，水流还在整个反应器内快速切向流动，在整个反应器内产生强烈的湍流与交换。

通过CFD流态优化，整个水流在反应器内有着强烈的径向与切向流动与传质，光源放出的短波紫外线得到了充分的利用，紫外线利用率得到了大大的提升，同时，由于强烈的湍流，使液体中的固体杂质不易堆积在光源玻璃表面，使光源的透光率得到了大大的提升，免去了机械清洗结构，提高了设备的可靠性，降低了制造成本。