申请日2007.08.27
公开(公告)日2008.03.19
IPC分类号C02F1/00
摘要
一种污水处理装置中的微波谐振腔，包括：一个腔体(1);设置在所述腔体(1)内的环流管(2)，所述环流管(2)的进、出口端分别穿过所述腔体(1)的壁伸出所述腔体(1)外;成型在所述腔体(1)壁上，并贯通所述腔体(1)壁的微波能导入口(3)，所述微波能导入口(3)连接微波波导管;所述微波能导入口(3)为矩形形状，且两微波能导入口(3)的长边相互垂直。本发明的所述环流管(2)在所述腔体(1)内多层设置。本发明的反应釜结构是微波穿透能力得到提高，并相对减小了反应釜的体积。
权利要求书
1.一种污水处理装置中的微波谐振腔，包括：
一个腔体(1);
设置在所述腔体(1)内的环流管(2)，所述环流管(2)的进、出 口端分别穿过所述腔体(1)的壁伸出所述腔体(1)外;
成型在所述腔体(1)壁上，并贯通所述腔体(1)壁的微波能导入 口(3)，所述微波能导入口(3)连接微波波导管;
其特征在于：
所述微波能导入口(3)为两个并分别成型在所述腔体(1)的相对 面的所述腔体(1)壁上的矩形形状的开口，其中一个所述微波能导入口(3) 的长边沿水平方向设置，而另一个所述微波能导入口(3)的长边沿竖直方向 设置。
2.根据权利要求1所述的微波谐振腔，其特征在于：所述微波能导入 口(3)的长宽比为26/12～25/13。
3.根据权利要求1或2所述的微波谐振腔，其特征在于：所述腔体(1) 为矩形六面立方体，两个所述微波能导入口(3)靠近各自所在的所述腔体(1) 壁一个角设置，并且其各自所靠进的菱角在所述矩形六面立方体上相距最远。
4.根据权利要求3述的微波谐振腔，其特征在于：长边沿竖直方向设 置的所述微波能导入口(3)比长边沿水平方向设置的所述微波能导入口(3) 更靠近所邻近的所述谐振强的竖向棱边。
5.根据权利要求3述的微波谐振腔，其特征在于：所述微波能导入口 (3)靠近所邻近的所述谐振强的竖向棱边的竖向边与该竖向棱边之间的距离 为75～90毫米。
6.根据权利要求3述的微波谐振腔，其特征在于：所述腔体(1)的尺 寸关系为：长∶宽∶高=1970∶1970∶1302;所述腔体(1)的高度∶所述微波能导入 口(3)的长度=1300∶250～260。
7.根据权利要求1所述的微波谐振腔，其特征在于：所述环流管(2) 在所述腔体(1)内多层设置，或按多行、多列折返设置。
8.根据权利要求7所述的微波谐振腔，其特征在于：所述环流管(2) 的内径为200～250毫米。
9.根据权利要求7或8之一任意一项所述的微波谐振腔，其特征在于： 所述环流管(2)与所述腔体(1)壁之间的距离为80～120毫米，所述环流管 (2)各层或各行列管之间的间距为80～120毫米。
10.根据权利要求7或8之一任意一项所述的微波谐振腔，其特征在于： 所述环流管(2)采用聚四氟乙烯管，或石英玻璃管盘绕而成;并采用聚丙烯 作为所述环流管(2)支撑体。
11.根据权利要求10所述的微波谐振腔，其特征在于：所述环流管(2) 内壁覆盖有铝板或不锈钢板。
说明书
水处理设备中的微波谐振腔
技术领域
本发明涉及一种水处理设备中的微波谐振腔。具体地说，是对现有技术 中微波谐振腔结构提出的一种改进方案。
背景技术
微波能被应用于水处理的研究开始于1980年代，至今已经提出了多种相 关的技术解决方案。在这些技术解决方案中，微波谐振腔都是必不可少的装 置，如在中国专利文献CN2597456Y及CN1231213A中所公开的那样。在中国 专利文献CN1231213A中公开的微波谐振腔为一种典型的结构，它包括其上设 有微波输入口及流体进、出口和工作门的谐振腔，以及分别设于流体进口处 和出口处的密封屏蔽器，谐振腔内设有专供流体在微波场中充分产生物化反 应的流体环流器，谐振腔上部和下部分别设有与流体进、出口相连接的保证 流体能按工艺要求连续给入和排出的装置。其中所述谐振腔内的流体环流器 为纵向设置的环流管，该环流管为螺旋形管或者蛇形管。与家用微波炉不同 的是，工业用微波污水处理系统是在污水的不断流动过程中进行微波照射的， 因此在这样的设备中热对流传导基本上是被忽略的。微波对污水的处理主要 是靠微波的透射能力来进行的。在现有技术中，对微波输入口都没有提出任 何特殊的要求，而由于微波在水中的穿透能力是有限的，因而在现有技术的 设计中，无论采用螺旋形管或者蛇形管都是单层设置的，以保证流经环流管 中的污水能够受到充分的微波照射。进而为保证流经反应釜的污水受到充分 的微波照射，就需要增加环流管的长度，在单层管的设置状态下就必然导致 了反应釜的长度或半径，或者两者同时增加，其结果就是反应釜必须有足够 大的体积，以容纳上述螺旋形管或者蛇形管。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提出一种在污水处理中提高微波 穿透能力的微波谐振腔;
在解决上述技术问题的基础上，本发明进一步提出一种在一定的流速下， 满足微波照射的时间要求的前提下，比现有技术的微波谐振腔体积减小的微 波谐振腔。
为解决上述技术问题，本发明的污水处理装置中的微波谐振腔，包括：
一个腔体;
设置在所述腔体内的环流管，所述环流管的进、出口端分别穿过所述腔 体的壁伸出所述腔体外;
成型在所述腔体壁上，并贯通所述腔体壁的微波能导入口，所述微波能 导入口连接微波波导管;其中
所述微波能导入口为两个并分别成型在所述腔体的相对面的所述腔体壁 上的矩形形状的开口，其中一个所述微波能导入口的长边沿水平方向设置， 而另一个所述微波能导入口的长边沿竖直方向设置。
所述微波能导入口的长宽比为26/12～25/13。
所述腔体为矩形六面立方体，两个所述微波能导入口靠近各自所在的所 述腔体壁一个角设置，并且其各自所靠进的菱角在所述矩形六面立方体上相 距最远。
长边沿竖直方向设置的所述微波能导入口比长边沿水平方向设置的所述 微波能导入口更靠近所邻近的所述谐振强的竖向棱边。
所述微波能导入口靠近所邻近的所述谐振强的竖向棱边的竖向边与该竖 向棱边之间的距离为75～90毫米。
所述腔体的尺寸关系为：长∶宽∶高=1970∶1970∶1302;所述腔体的高度∶所 述微波能导入口的长度=1300∶250～260。
所述环流管在所述腔体内多层设置。
所述环流管在所述腔体内按多行、多列折返设置。
所述环流管的内径为200～250毫米。
所述环流管与所述腔体壁之间的距离为80～120毫米，所述环流管各层或 各行列管之间的间距为80～120毫米。
所述环流管采用聚四氟乙烯管盘绕而成，并采用聚丙烯作为所述环流管 支撑体。
所述环流管采用石英玻璃管盘绕而成，并采用聚丙烯作为所述环流管支 撑体。
所述环流管内壁覆盖有铝板或不锈钢板。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：微波能馈入口是跟 根据微波驻波谐振加热原理，采用微波入射角与被加工介质成0度夹角。使 微波能最大限度被介质吸收。两所述微波能导入口按纵向和横向布置，使微 波能通过波导管传入谐振腔以后，导行波场的横向分量与纵向分量在谐振腔 内形成正交迭加，提高了微波场强，同时使得场强分布更加均匀，被加工介 质完全处在高强度微波能辐射中。由于所述反应釜的腔体是矩形六面立方体， 微波经多次反射后仍然被介质吸收。在微波穿透能力提高的基础上，本发明 的所述环流管在所述腔体内采用多层设置，延长了污水受微波照射的时间， 提高了污水处理的效果。