申请日2012.12.28
公开(公告)日2013.03.20
IPC分类号C02F1/32
摘要
本发明涉及一种紫外光水处理系统，包括紫外光反应器、空气泵，特征是：还包括氧气发生器和二氧化碳吸收瓶，紫外光反应器包括筒盖和筒体，筒盖上设有液下测温管、液上测温管和测压管，筒体侧壁上连接气体通路、取样管和排液管，筒体内底上装有搅拌头，筒盖上还设有二氧化碳收集管及置于筒体内且平行于液体液面的盘形紫外灯，气体通路包括内管和外管，内管的水平段底部制有出气孔，出气孔与搅拌头中心对中且两者之间设有确定距离。优点：独特的气泡调整构件保证在有气体参与的多相反应里，使气体长时间停留于物系;对尾气二氧化碳的生成与否给出实时判断;紫外灯灵活可调;各部件拆装简捷。
权利要求书
1.一种紫外光水处理系统，包括紫外光反应器(3)和空气泵(1)， 其特征在于：还包括氧气发生器(2)和二氧化碳吸收瓶(4)，所述空气泵 和氧气发生器通过管路连接紫外光反应器，紫外光反应器通过管路连通二氧 化碳吸收瓶，所述紫外光反应器包括带法兰的筒盖(3-3)和带法兰的筒体 (3-4)，在带法兰的筒盖上设有液下测温管(3-12)、液上测温管(3-13) 和测压管(3-1)，带法兰的筒体侧壁上连接气体通路、取样管(3-9)和排 液管(3-6)，所述带法兰的筒体内底上安装有搅拌头(3-8)，所述带法兰 的筒盖上还设有二氧化碳收集管(3-2)以及置于筒体内平行于液体液面且 可上下移动调整距液高度的紫外灯(3-5)，带法兰的筒体外表面配有纵向 刻线标尺;所述气体通路包括内管(3-10)和外管(3-11)，所述内管和外 管与筒体壁形成可拆式连接结构，所述内管的水平段底部制有出气孔(3-7)， 所述出气孔与搅拌头中心对中且两者之间设有间距，所述出气孔与搅拌头中 心的垂直距离为5-25毫米。
2.根据权利要求1所述的紫外光水处理系统，其特征在于：所述紫外 灯(3-5)为冷阴极紫外灯，波长为254纳米。
3.根据权利要求2所述的紫外光水处理系统，其特征在于：所述紫外 灯(3-5)为盘形紫外灯。
4.根据权利要求1所述的紫外光水处理系统，其特征在于：所述气体 通路的内管(3-10)为L形结构，其一端与设置在带法兰的筒体内的孔方 (3-14)固接，所述外管(3-11)一端与孔方螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的紫外光水处理系统，其特征在于：所述出气 孔的孔径为3-6毫米。
6.根据权利要求1所述的紫外光水处理系统，其特征在于：所述带法 兰的筒盖与带法兰的筒体对应法兰部位通过4-6个弹簧夹连接。
7.根据权利要求1所述的紫外光水处理系统，其特征在于：所述二氧 化碳吸收瓶内装有二氧化碳吸收剂及酸碱指示剂。
8.根据权利要求7所述的紫外光水处理系统，其特征在于：所述二氧 化碳吸收剂为氢氧化钙水溶液，所述酸碱指示剂为酚酞。
说明书
紫外光水处理系统
技术领域
本发明属于水处理设备技术领域，特别是涉及一种紫外光水处理系统。
背景技术
目前，由紫外光及环境无害催化剂构成的光催化技术引入废水处理过程 受到广泛关注和深入研究，这是水排放标准不断提高、水回用要求逐渐升温 使然，找寻更环保、更切实有效的方法替代或结合传统方法治理废水是水处 理方向的突破。紫外光催化技术的成熟离不开紫外光设备的研发，某一类设 备的研发支持某一些目的的实现，为了达到更多目的，设备设计需要考虑细 节构造与综合性因素。
在光催化反应系统中通入空气或氧气是设计者普遍考虑的问题，空气中 的氧或纯氧进入反应相，可以抑制催化剂表面激发电子的复原，提高光催化 效率。气体以气泡形式由设备底部冒出，然后快速上升，穿过液层，离开设 备，气体通常不能得到很好的利用，即气液没有良好的接触。为保证良好接 触，现有设备将进气孔孔径缩小，常采用微米孔布气头(布气板)，让气泡 尺度减小，以增大气泡比表面积增大气液接触面积，但气泡的铅垂快速上升 方式未变，且布气头孔隙越小，阻损越大;有些设备，催化剂不是以附于不 动载体形式存在于反应相，而是以粒子形式存在于反应相，此时气体作用就 不仅是促催化，还需满足催化剂粒子的流态化及均匀分布，这就需要气体以 超过临界流化速度的气速通过设备，一方面增大动力消耗，一方面因大量气 泡通过设备，反而影响紫外灯光照效果，降低光催化速率。
光催化降解废水有机物一般采用测试反应物浓度作为反应效果及反应速 率的考查指标，而废水有机物降解的目标产物是二氧化碳，中间产物能否持 续降解成目标产物，难以从反应物浓度变化考查出来，虽然有其他测试手段， 也难以对二氧化碳生成有实质性判断，如果把光催化设备做成封闭式(不直 接与大气相通)，可在光催化反应过程中，将生成的气体收集并送到放有指 示剂的、带有尾气排放的二氧化碳液相吸收瓶中，以此考察反应过程二氧化 碳的是否生成和生成多少。公知技术中的封闭式光催化设备主要分为两类， 其中一类是将紫外灯置于反应物系所在设备的壳体之外，此种结构紫外光利 用率低是其不足;另一类设备的紫外灯置于套管内，再将套管浸入反应液， 这种浸液式设灯由于是以透壁光照射液体，导致透过率有折损。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种紫外灯为液上设置 平行液面并直接照射液体、可对尾气二氧化碳给出在线判断和使气体长时间 混合于多相物系的紫外光水处理系统。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
紫外光水处理系统，包括紫外光反应器和空气泵，还包括氧气发生器、 二氧化碳吸收瓶构成，所述空气泵和氧气发生器通过管路连接紫外光反应器， 紫外光反应器通过管路连通二氧化碳吸收瓶。所述紫外光反应器包括带法兰 的筒盖和带法兰的筒体，在带法兰的筒盖上设有液下测温管、液上测温管和 测压管，带法兰的筒体侧壁上连接气体通路、取样管和排液管，所述带法兰 的筒体内底上安装有搅拌头，所述带法兰的筒盖上还设有二氧化碳收集管以 及置于带法兰的筒体内平行于液体液面且可上下移动调整距液高度的紫外 灯，带法兰的筒体外表面配有纵向刻线标尺;所述气体通路包括内管和外管 构成，所述内管和外管与筒体壁形成可拆式连接结构，所述内管的水平段底 部制有出气孔，所述出气孔与搅拌头中心对中且两者之间设有间距，所述出 气孔与搅拌头中心的垂直距离为5-25毫米。
本发明还可以采用如下技术方案：
所述紫外灯为冷阴极紫外灯，波长为254纳米。
所述紫外灯为盘形紫外灯。
所述气体通路的内管一端与设置在带法兰的筒体内孔方固接，所述外管 与孔方螺纹连接。
所述出气孔的孔径为3-6毫米。
所述带法兰的筒盖与带法兰的筒体对应法兰部位通过4-6个弹簧夹连接。
所述二氧化碳吸收瓶内装有二氧化碳吸收剂及酸碱指示剂。
所述二氧化碳吸收剂为氢氧化钙水溶液 ，所述酸碱指示剂为酚酞。
本发明具有的优点和积极效果是：
在利用搅拌头公知作用的同时开发搅拌头的另外功能，先在紫外光反应 器底部设置内管出气孔，再确定出气孔与搅拌头特有的位置关系，使进入设 备的气泡向下进入由搅拌头旋转造成的低压区，之后逐渐碎裂并向四周旋转， 诸多破碎的微小气泡前后密接，呈细丝状并螺旋上升，这与现有设备中的气 泡快速短程上升有很大不同。与现有技术比较，本系统无须大的进气量及小 孔径的出气孔，系统总和动力消耗少，多相物系混合接触好。
气体通路为可拆式结构，为各种反应相态操作带来方便。反应相为气液 固时，气体通路连接;反应相为液相或液固两相时，气体通路快捷拆除，筒 壁留孔用罗纹塞封堵即可。
紫外光反应器在封闭操作时与二氧化碳吸收瓶连接，可以对尾气是否产 生二氧化碳进行判断，对一个反应是否达到某一深度进行判断。
紫外光反应器的连接多选用方便拆装结构，如筒盖上的测压管、二氧化 碳收集管与仪表或设备的连接采用具有密封性的标准口塞连接，筒盖与筒体 上的对应法兰采用弹簧夹连接，这些连接的拆装及其简捷，为变换不同操作 提供方便并节省大量时间。
紫外灯的独特形状使光照均匀，其所具有的可调整性使操作灵活。