一种紫外光催化氧化水处理设备的制作方法

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种紫外光催化氧化水处理设备。

背景技术：

高效氧化技术在难降解废水处理或者废水的深度处理领域具有重要的作用，目前常用的高效氧化技术主要包括fenton氧化、臭氧氧化，紫外光催化氧化，即紫外光和臭氧或紫外光和双氧水联用的光催化氧化，在这些的高效氧化技术中，由于紫外光催化氧化剂技术具有氧化性强，无二次污染等优点而成为水处理领域研究和应用的热点。紫外光催光氧化技术降解污染物的机理主要包括三个方面：(1)紫外光直接与污染物质作用；(2)氧化剂与污染物直接作用；(3)紫外光激发氧化剂产生具有强氧化活性的羟基自由基团与污染物作用。其中以后者最受重视因其氧化的效果最佳，但是由于羟基自由基团在水中的生命周期非常短，如果要有效的实现紫外光催化氧化就必需充份考虑紫外光如何充分并有效的照射到处理的废水中，但目前许多的紫外光催化氧化系统并没有充分考虑到这因素，使其氧化效果不理想同时又浪费能耗，同时对于紫外光在水处理应用还需要注意其灯管管壁被废水污染使光源强度下降而需要定期清洗和维护，目前的设计都没有考虑，造成运行效果不稳定。

专利文献cn205420030u公开了一种紫外催化氧化设备，提到所述紫外灯安装于所述催化氧化反应池的四角或者池壁上,其可以发射波长为200-400nm的紫外线，由于紫外光容易被水中污染物吸收，当安置距离太远即不能发挥其作用；专利文献cn104944656a公开了紫外-臭氧协同氧化预处理高浓度废水的方法及装置，其中所述的高强度紫外灯的波长为180-190nm，功率为10-12kw，但未对其紫外光装置有所要求；专利文献cn106830469a公开了真空紫外光催化反应器、废水处理装置与处理方法，其中所述的真空紫外催化反应器为内外套管的夹套结构并填充催化剂，由于其光源为单方向放射又经过孔板阻隔，其光照的均匀性和效率存在问题；专利文献cn106745662a公开了一种非均相紫外光催化氧化降解有机废水的方法，其中闭密腔体中安装紫外光管，并无特殊设计；专利文献cn206142870u公开了染料废水的紫外光处理装置，其中所述紫外光解反应器是在圆型外壳中安装六支灯管，这只是常规紫外线装置并无特殊设计。

从紫外光/氧化剂技术的机理可以看出，紫外光在该技术中具有不可或缺的作用，如何提高紫外光的利用效率是该技术的关键所在。目前有关紫外光/氧化剂技术中，并没有对紫外光的强度和充份利用紫外光的照射和处理水体的流动和均匀照射进行优化。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种紫外光催化氧化水处理设备，用以提高紫外光的利用效率。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何能够提高紫外光的利用效率，对废水进行高效处理。

为实现上述目的，本发明提供了一种紫外光催化氧化水处理设备，包括氧化反应槽，所述氧化反应槽内部设置有多个紫外光反应单元，所述紫外光反应单元是波浪形或多边型，所述氧化反应槽顶部设有顶部盖板，一侧壁面上部设有进水口，另一侧壁面上部设有出水口，下部设有排空口，所述紫外光反应单元内设置有紫外光反射材料，所述紫外光反应单元中心设置有紫外光光源，所述紫外光反应单元通过连通形成波浪形或多角形的廊道，所述廊道形成折流的流动方式。

进一步地，所述氧化反应槽设置有带有紫外光反射功能的折流挡板，形成多个高强度的紫外光照射区，所述折流档板间的距离根据处理水对紫外光吸收度强度进行调整。

进一步地，所述折流挡板是波浪型或多边形。

进一步地，所述顶部盖板上设置有紫外光光源安装孔，所述氧化反应槽底部设置有紫外光光源固定槽，所述紫外光光源下端通过所述安装孔插入并固定设置于所述紫外光光源固定槽内，所述紫外光光源在不影响系统运行的情况下取出进行维护和清洗。

进一步地，所述紫外光光源立式设置于所述紫外光反应单元中心。

进一步地，所述紫外光反射材料能够反射波长为180～380nm的紫外光，所述紫外光反射材料是抛光的金属材料或氟材料。

进一步地，所述金属材料是铝或不锈钢，所述氟材料是聚四氟乙烯。

进一步地，所述廊道形状是波浪状宽窄相间，能够实现水流经过程中的充分扰流和混合。

进一步地，所述设备和多种高效氧化反应中的氧化剂联合使用或作为水中杀菌或降解有机物单独使用。

进一步地，所述氧化剂是废水处理上常用的氧化剂，所述氧化剂是臭氧或双氧水或过硫酸盐。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)通过紫外光光波的反射可形成高密度的紫外反射区，增强反应效果；

采用波浪形或是多边形的紫外光反应单元，每个反应单元内衬有可反射紫外光的材料，这样紫外光便可在类似单元内形成反射，从而增强了每个应单元内紫外光的强度，增加紫外光在水中的行程(相对于单程无反射光波)，从而增加了废水与紫外光接触的时间，因此提高了紫外光的利用效率。增加了光与污染物或者是氧化剂接触的机率，增强反应效果。

(2)折流的流动方式延长有效的反应时间，提高氧化降解的效率；

采取了折流的流动方式，相当于把每个高密度的紫外光反应区进行了串联，对水流在系统的反应时间可以有效延长，从而提高氧化降解的效率。

(3)波浪形折流通道使废水流经紫外光源时形成高强度的扰流，使紫外光的光照更均匀，利用效率更高，反应更彻底；

每个紫外光反应单元之间的连通，形成波浪形的通道，废水在流经通道的过程中不断的被分流与汇合，使废水混合更均匀，反应效率更高。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明一个较佳实施例俯视图；

图2是本发明一个较佳实施例顶部盖板图；

图3是本发明一个较佳实施例正视图；

图4是本发明一个较佳实施例与现有技术对废水处理效果比较。

其中：1-氧化反应槽，2-进水口，3-出水口，4-排空口，5-紫外光反射材料，6-紫外光光源，7-顶部盖板，8-紫外光光源安装孔，9-紫外光光源固定槽，10-紫外光反应单元。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1、2、3所示，本实施例紫外光催化氧化水处理设备包括氧化反应槽1，氧化反应槽1内部安装有多个紫外光反应单元10，紫外光反应单元10类似正八边形，氧化反应槽1一侧壁面上部加工有进水口2，另一侧壁面上部加工有出水口3，下部加工有排空口4，氧化反应槽1的顶部安装有顶部盖板7，顶部盖板7上加工有紫外光光源安装孔8，氧化反应槽1底部加工有紫外光光源固定槽9。其中，氧化反应槽1主要功能是提供废水、氧化剂、紫外光反应的场所。废水及氧化剂从氧化反应槽1的进水口2进入，然后经过类似正八边形的紫外光反应单元10，每个紫外光反应单元10中心安装有紫外光光源6以及紫外光反射材料5，这样紫外光便可在类似正八边形的紫外光反应单元10内形成反射，从而增强了每个紫外光反应单元内紫外光的密度，增加了光与污染物或者是氧化剂接触的机率，增强反应效果。紫外光光源6通过紫外光光源固定槽9以及氧化反应槽1的顶部盖板7进行固定，紫外光光源6通过顶部盖板7上的安装孔8进行安装，每个紫外光反应单元10的连通可形成波浪形的廊道，不同廊道形成折流的流动方式。废水在流经廊道的时候，被每个紫外光反应单元10中心的紫外光光源6进行分离，然后在流经廊道较窄的位置时进行汇合，这样，废水在流经整个廊道的时候不断的被分流与整合，使废水混合更均匀，反应效率更高，反应完的废水从出水口3流出。在必要时，废水可从氧化反应槽1的排空口4进行排空。

以亚甲基蓝为降解目标，以h2o2作为氧化剂，在紫外光/h2o2体系中，通过对比亚甲基蓝吸光度在两种不同技术中的降解程度的差异来验证本发明的高效性。其中两种不同的技术分别为：技术1是本发明可形成高密度紫外反射区的高效氧化水处理技术，技术2是现有技术；两者的差别是技术2是直板折流，同时不设置紫外反射材料，其余技术条件均相同，处理效果如图4所示。从中可以看出，本发明对亚甲基蓝吸光度的降解效果优于现有技术，这说明本发明确实具有优势。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。