一种固液气三相水处理反应器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种反应器，具体设及一种固液气=相水处理反应器，属于放电等离 子体水处理反应器技术领域。
【背景技术】
[0002] 现有水下放电反应器大多采用针-针、针-板、多针-板或多针-多针结构，通常直 接在水使用高压脉冲激励，产生电晕或电弧放电。使用微波源经过波导管引入谐振腔，直接 使用微波在谐振腔内的水中产生放电非常困难。运些放电反应器主要应用于研究水下放电 特性。并且存在放电困难、放电区域小、不能处理流动的水、处理效率低和成本高等缺点，也 不具备反应物系统的扩散调控功能；使用紫外、臭氧、紫外协同臭氧或紫外-臭氧和催化协 同处理水的反应器种类较多，但存在紫外和臭氧利用率低、不能进行流动扩散调控等缺点。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种能够处理大流量废水的固液气 立相水处理反应器，放电简单，放电区域大，成本低，能够有效降低反应活化能，协同提高废 水降解的活化反应速率。
[0004] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现： 阳0化]本发明的一种固液气=相水处理反应器，包括底座、安装在底座上的壳体、储水 箱、累组件、阀口组件、数据采集及控制单元、用于产生水下密集气泡流体的扰动装置、设置 在壳体内的多个脉冲放电模组及紫外反应模组，所述脉冲放电模组与紫外反应模组相间设 置；脉冲放电模组包括多孔催化层、嵌于多孔催化层的介质阻挡放电电极阵列、设置在每个 介质阻挡放电电极上下层负载催化剂的冲孔网板、与介质阻挡放电电极阵列相连接的高压 脉冲电源；紫外反应模组包括多孔催化层、嵌于多孔催化层的多个紫外灯和与紫外灯相连 接的紫外灯电源模组；所述紫外灯的周围设有气液流通通道；壳体的下方设有反应器进气 口、反应器进水口及反应器排水口，壳体的上方设有反应器出水口及反应器出气口；数据采 集及控制单元的输出端连接累组件、阀口组件、扰动装置的扰动驱动电路、高压脉冲电源、 紫外灯电源模组，所述累组件及阀口组件在数据采集及控制单元的控制下，实现水处理通 道的选择和气体的循环。
[0006] 上述反应器出水口安装有气液分离器；所述阀口组件包括设置在干净水源出水管 上的第一阀n、设置在储水箱出水管上的第二阀口、设置在储水箱进水管上的第=阀口、设 置在单次处理水出水管上的第四阀口、设置在反应器出气口及气液分离器出气口处的第五 阀口、设置在压缩气源进气管道上的第六阀口和设置在排水管上的第屯阀口；所述累组件 包括气累和液压累；所述干净水源出水管的另一端、储水箱出水管的另一端均与反应器进 水口相连接，所述液压累安装在反应器进水口处；所述储水箱进水管的另一端和单次处理 水出水管的另一端均与气液分离器出水口相连接；所述进气管道一端与反应器进气口相连 接，另一端与反应器出气口及气液分离器出气口和压缩气源进气管道相连接，所述气累安 装在反应器进气口处。
[0007] 上述反应器进水口处还设有液体流量计，所述反应器进气口处还设有气体流量 计，所述液体流量计及气体流量计的输出端连接数据采集及控制单元的输入端。
[0008] 上述气液分离器出水口设有气体缓冲器，所述反应器进气口处设有水质分析器， 所述气体缓冲器、水质分析器的输出端连接数据采集及控制单元的输入端。
[0009] 上述扰动装置采用的是超声空化装置，所述超声空化装置包括作为扰动驱动电路 的超声电源和安装在壳体底部的超声换能器，所述超声换能器与超声电源相连接，所述超 声电源的输入端连接数据采集及控制单元的输出端。
[0010] 上述扰动装置采用的是机械揽拌装置，所述机械揽拌装置包括设置在壳体底部的 调速电机、设置在壳体内的揽拌器和与调速电机输入端相连接作为扰动驱动电路的调速驱 动器，所述调速电机的转轴穿过壳体与揽拌器相连接。
[0011] 上述揽拌器包括与调速电机的转轴相连接的转盘和均匀分布在转盘上的多个揽 拌叶片，所述揽拌叶片上设有突起。
[0012] 上述多孔催化层采用的是负载Ti化薄膜的石英小球或石英砂。
[0013] 本发明有益效果如下：在锻有二氧化铁（Ti02)膜的多孔介质内，综合了水下密集 气泡介质阻挡放电和大功率感应禪合等离子体（I(P)紫外光源协同处理两种技术，充分利 用两种反应器的协同效应提升水处理效率；运用超声空化和机械扰动两种手段，在反应器 内建立密集气泡群，为D抓创造有利的放电条件，并构建紫外-超声-臭氧-催化联合的多 相催化反应系统，有效降低反应活化能，协同提高废水降解的活化反应速率；通过超声波和 机械揽拌等物理扰动，提升气液两相流间的扩散和传质，有效提高扩散反应速率；本发明构 建了水下密集气泡介质阻挡放电反应器的谐振激励高压脉冲电路，有利于提高高压脉冲电 源的效率。并且，水处理反应器使用可再生的光伏与市电联合供电，有效降低水处理的能 耗。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明的反应器原理图；
[0015] 图2为本发明的反应器结构示意图；
[0016] 图3为紫外反应模组结构示意图；
[0017] 图4为紫外灯放大图（紫外灯周围的气液流通通道为圆形）；
[0018] 图5为紫外灯放大图（紫外灯周围的气液流通通道为正方形）；
[0019] 图6为脉冲放电模组结构示意图；
[0020] 图7为脉冲放电电极结构顶视图；
[0021] 图8为双频超声换能器实现扰动的结构示意图；
[0022] 图9为变频超声功率密度调控原理示意图（变频调制信号波形）；
[0023] 图10为变频超声功率密度调控原理示意图（高-中频超声功率密度调制波）；
[0024] 图11为电气控制系统的功能框图； 阳0巧]图12为双路超声功率信号发生电路；
[0026] 图13为压电换能器等效电路（实际等效电路）；
[0027] 图14为压电换能器等效电路（谐振时的等效电路）；
[002引图15为压电换能器匹配电路（串联电感与并联电容匹配结构）；
[0029] 图16为压电换能器匹配电路（串联电感T型匹配网结构）；
[0030] 图17为调速电机和揽拌器结构示意图；
[0031] 图18为揽拌器结构示意图；
[0032] 图19为本发明的反应器整体结构示意图；
[0033] 图20为本发明的气液分离器结构示意图；
[0034]图21为本发明的数据采集及控制单元与其他元器件的连接关系图。
[0035]
[0036] 图中各标号：底座1、壳体2、储水箱3、液压累4-1、气累4-2、第一阀口 5-1、第二 阀口 5-2、第=阀口 5-3、第四阀口 5-4、第五阀口 5-5、第六阀口 5-6、第屯阀口 5-7、扰动驱 动电路6-1、超声换能器6-2曰、调速电机6-化、揽拌器6-3b、转盘6-3b-l、揽拌叶片6-3b-2、 突起6-3b-3、脉冲放电模组7、高压脉冲电源7-1、介质阻挡放电电极阵列7-2、紫外反应模 组8、紫外灯电源模组8-1、紫外灯8-2、气液流通通道8-3、反应器进气口 9-1、反应器进水口 9-2、反应器排水口 9-3、反应器出水口 9-4、反应器出气口 9-5、气液分离器10、液体流量计 11-1、气体流量计11-2、气体缓冲器12、水质分析器13、多孔催化层14。
【具体实施方式】
[0037] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下