公布日：2022.11.22
申请日：2022.08.16
分类号：C02F1/30(2006.01)I;C02F1/32(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种用于促进芬顿反应的光催化集成设备，该设备包括集成载体，所述集成载体上设有散热通风系统，所述集成载体内设有电气系统和光催化反应器集成化撬装模块，所述电气系统与所述光催化反应器集成化撬装模块连接，所述光催化反应器集成化撬装模块与总进出水管路系统连接。本发明作用于促进芬顿反应的光催化集成设备依据传统芬顿工艺，在工艺中和阶段之前增加回流阶段，利用光在短距离范围内的高效辐射作用以及特殊螺旋连续性水流态相结合实现高浓度难降解废水的处理，同时减少铁盐投加量，降低后端产泥量，解决了传统芬顿设备在运行过程中出现的铁盐消耗量大，污泥产生量大，抗冲击负荷差，反应过程急剧不稳定等问题。
权利要求书
1.一种用于促进芬顿反应的光催化集成设备，其特征在于，包括集成载体，所述集成载体上设有散热通风系统，所述集成载体内设有电气系统和光催化反应器集成化撬装模块，所述电气系统与所述光催化反应器集成化撬装模块连接，所述光催化反应器集成化撬装模块与总进出水管路系统连接；所述光催化反应器集成化撬装模块包括支撑机构，所述支撑机构一侧设有接线集成板，所述电气系统与所述接线集成板连接，所述支撑机构内设有多个光催化反应器，所述接线集成板分别与所述多个光催化反应器连接，所述多个光催化反应器的两端分别与集成化进出水管路连接；所述光催化反应器包括防护套筒，所述防护套筒的两端与端部保护罩连接，所述防护套筒的一端设有进水口，所述防护套筒的另一端设有出水口，所述进水口和所述出水口均位于所述防护套筒的侧壁，且所述进水口和所述出水口分别与端面支撑件连接，所述进、出水口利用CFD模拟设置在同侧，其中所述进水口设置在低位，所述出水口设置在高位，多套光催化反应器分层安装到撬装结构上面，保证所述进水口在同一侧，实现串并联进水，所述光催化反应器内套设有光源反应柱，所述光源反应柱与所述防护套筒之间设有腔体外管，所述光源反应柱、腔体外管的两端均通过内端面压板、外端面压板与所述端面支撑件固定连接，所述内端面压板、外端面压板均通过短螺杆与所述端面支撑件连接，所述端部保护罩上设有PG锁头和穿线弯头，所述穿线弯头的内侧设有接线母头组件；所述光源反应柱包括高透套管，所述高透套管的一端设有安全阀，所述高透套管的另一端设有单向阀，所述高透套管内部与光源之间通过所述单向阀进行充特殊气体对光源进行保护，另一端通过所述安全阀保护所述光源反应柱内部不会因气体高温膨胀导致所述高透套管破碎，所述高透套管内设有所述光源，所述光源两端分别与光源头固定件连接，所述光源头固定件与所述高透套管两端通过内侧承载件连接，所述内侧承载件的端部与外端密封件连接，所述外端密封件中央设有光源线压紧件，灯线穿过所述光源线压紧件与接线公头组件连接，所述接线公头组件与所述接线母头组件连接；所述集成载体内还设有便携式清洗系统，所述便携式清洗系统与所述光催化反应器集成化撬装模块连接，所述清洗系统包括清洗箱体，所述清洗箱体内设有清洗水罐，所述清洗水罐与清洗水泵连接，所述清洗水罐上设有加药泵和搅拌泵，所述加药泵、搅拌泵和清洗水泵均与清洗控制系统连接；所述便携式清洗系统还包括清洗气路以及气泵，用于控制气量进行气液混合清洗。
2.根据权利要求1所述的用于促进芬顿反应的光催化集成设备，其特征在于，所述总进出水管路系统包括总进水管路和总出水管路，所述总进水管路上设有进水水泵、进水流量计、阀门和止回阀；所述总出水管路上设有阀门。
3.根据权利要求1所述的用于促进芬顿反应的光催化集成设备，其特征在于，所述电气系统包括系统控制单元，所述系统控制单元与光源镇流器安装单元、电源供应系统、散热通风系统、便携式清洗系统、物联网系统和箱体内部照明系统连接。
4.根据权利要求1所述的用于促进芬顿反应的光催化集成设备，其特征在于，所述光催化反应器两端的底部分别与支撑支座连接，所述光催化反应器的顶部两侧分别与吊耳连接，所述防护套筒的顶部中央设有光感单元，所述进水口下方设有第一放空管路，所述光催化反应器内部靠近所述出水口一端设有温控保护单元；所述光源反应柱两侧设有接地点，所述防护套筒与所述腔体外管之间设有拉杆。
5.根据权利要求1所述的用于促进芬顿反应的光催化集成设备，其特征在于，所述外端面压板与外挡板螺栓连接；所述内端面压板与所述端面支撑件之间设有第一密封垫，所述腔体外管端部与所述端面支撑件之间设有第二密封垫，所述外端面压板与所述端面支撑件之间设有第一密封圈。
6.根据权利要求1所述的用于促进芬顿反应的光催化集成设备，其特征在于，所述光源端部与所述高透套管之间设有隔热板，所述隔热板通过轴用弹性挡圈与所述光源头固定件连接。
7.根据权利要求1所述的用于促进芬顿反应的光催化集成设备，其特征在于，所述光源线压紧件内侧设有光源线密封圈，所述外端密封件与所述高透套管之间设有减振垫，所述内侧承载件与所述高透套管之间设有内壁密封圈。
8.根据权利要求1所述的用于促进芬顿反应的光催化集成设备，其特征在于，所述接线公头组件包括接线公头固定件，所述接线公头固定件外侧套设有紧固螺母，所述接线公头固定件内部一侧设有接线公头，所述接线公头固定件另一侧设有第一压紧固定件，所述接线公头与所述接线公头固定件之间设有第一绝缘柱，所述第一绝缘柱靠近所述第一压紧固定件的一端设有第二密封圈，所述第二密封圈与所述第一压紧固定件之间设有第一绝缘垫片。
9.根据权利要求1所述的用于促进芬顿反应的光催化集成设备，其特征在于，所述接线母头组件包括接线母头固定件，所述接线母头固定件外侧套设有第一压紧螺母，所述接线母头固定件内部一侧设有接线母头，所述接线母头固定件另一侧设有第二压紧固定件，所述第二压紧固定件外侧套设有第二压紧螺母，所述接线母头与所述接线母头固定件之间设有第二绝缘柱，所述第二绝缘柱靠近所述第一压紧螺母的一端设有O型圈，所述第二绝缘柱靠近所述第二压紧固定件的一端设有第二绝缘垫片。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种用于促进芬顿反应的光催化集成设备，能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于促进芬顿反应的光催化集成设备，该设备包括集成载体，所述集成载体上设有散热通风系统，所述集成载体内设有电气系统和光催化反应器集成化撬装模块，所述电气系统与所述光催化反应器集成化撬装模块连接，所述光催化反应器集成化撬装模块与总进出水管路系统连接；
所述光催化反应器集成化撬装模块包括支撑机构，所述支撑机构一侧设有接线集成板，所述电气系统与所述接线集成板连接，所述支撑机构内设有多个光催化反应器，所述接线集成板分别与所述多个光催化反应器连接，所述多个光催化反应器的两端分别与集成化进出水管路连接；
所述光催化反应器包括防护套筒，所述防护套筒的两端与端部保护罩连接，所述光催化反应器的一端设有进水口，所述光催化反应器的另一端设有出水口，所述光催化反应器内套设有光源反应柱，所述光源反应柱与所述防护套筒之间设有腔体外管，所述光源反应柱、腔体外管的两端均通过内端面压板、外端面压板与端面支撑件固定连接，所述内端面压板、外端面压板均通过短螺杆与所述端面支撑件连接，所述端部保护罩上设有PG锁头和穿线弯头，所述穿线弯头的内侧设有接线母头组件；
所述光源反应柱包括高透套管，所述高透套管的一端设有安全阀，所述高透套管的另一端设有单向阀，所述高透套管内设有光源，所述光源两端分别与光源头固定件连接，所述光源头固定件与所述高透套管两端通过内侧承载件连接，所述内侧承载件的端部与外端密封件连接，所述外端密封件中央设有光源线压紧件，灯线穿过所述光源线压紧件与接线公头组件连接，所述接线公头组件与所述接线母头组件连接。
进一步地，所述集成载体内还设有便携式清洗系统，所述便携式清洗系统与所述光催化反应器集成化撬装模块连接，所述清洗系统包括清洗箱体，所述清洗箱体内设有清洗水罐，所述清洗水罐与清洗水泵连接，所述清洗水罐上设有加药泵和搅拌泵，所述加药泵、搅拌泵和清洗水泵均与清洗控制系统连接；所述便携式清洗系统还包括清洗气路以及气泵，用于控制气量进行气液混合清洗。
进一步地，所述总进出水管路系统包括总进水管路和总出水管路，所述总进水管路上设有进水水泵、进水流量计、阀门和止回阀；所述总出水管路上设有阀门。
进一步地，所述电气系统包括系统控制单元，所述系统控制单元与光源镇流器安装单元、电源供应系统、散热通风系统、便携式清洗系统、物联网系统和箱体内部照明系统连接。
进一步地，所述光催化反应器两端的底部分别与支撑支座连接，所述光催化反应器的顶部两侧分别与吊耳连接，所述防护套筒的顶部中央设有光感单元，所述进水口下方设有第一放空管路，所述光催化反应器内部靠近所述出水口一端设有温控保护单元；所述光源反应柱两侧设有接地点，所述防护套筒与所述腔体外管之间设有拉杆。
进一步地，所述外端面压板与外挡板螺栓连接；所述内端面压板与所述端面支撑件之间设有第一密封垫，所述腔体外管端部与所述端面支撑件之间设有第二密封垫，所述外端面压板与所述端面支撑件之间设有第一密封圈。
进一步地，所述光源端部与所述高透套管之间设有隔热板，所述隔热板通过轴用弹性挡圈与所述光源头固定件连接。
进一步地，所述光源线压紧件内侧设有光源线密封圈，所述外端密封件与所述高透套管之间设有减振垫，所述内侧承载件与所述高透套管之间设有内壁密封圈。
进一步地，所述接线公头组件包括接线公头固定件，所述接线公头固定件外侧套设有紧固螺母，所述接线公头固定件内部一侧设有接线公头，所述接线公头固定件另一侧设有第一压紧固定件，所述接线公头与所述接线公头固定件之间设有第一绝缘柱，所述第一绝缘柱靠近所述第一压紧固定件的一端设有第二密封圈，所述第二密封圈与所述第一压紧固定件之间设有第一绝缘垫片。
进一步地，所述接线母头组件包括接线母头固定件，所述接线母头固定件外侧套设有第一压紧螺母，所述接线母头固定件内部一侧设有接线母头，所述接线母头固定件另一侧设有第二压紧固定件，所述第二压紧固定件外侧套设有第二压紧螺母，所述接线母头与所述接线母头固定件之间设有第二绝缘柱，所述第二绝缘柱靠近所述第一压紧螺母的一端设有O型圈，所述第二绝缘柱靠近所述第二压紧固定件的一端设有第二绝缘垫片。
本发明的有益效果：作为传统芬顿工艺中要促进芬顿反应的光催化设备，提高了高浓度废水处理效率，降低了运营费用，减少铁盐投加量，降低后端产泥量，提高COD去除率；实现设备集成化，模块化，自动化，以及实现闭环运行和无人值守；具有运营维护成本低，适合批量化，标准化生产，运输快捷等特点；通过CFD模拟优化腔体内部流态，实现高速螺旋流动，降低腔体运行过程中内部结垢系数；通过CFD模拟优化箱体散热通风系统，保证箱体内部各设备正常运行，减少故障报警；箱体内部可实现多套回水水泵形成多路回水系统，能够保证回流系统不会因一套崩溃造成运行中断，同时各光催化反应器集成化撬装模块又可以通过控制进行单独使用；配套清洗系统能够实现设备在不停机连续运行的情况进行清洗，能够保证运行的稳定性连续性；电气系统能够进行多种工况程序设定，保证系统的正常运行且节能省耗；并在出现故障时能够实现自动报警；物联网系统能够实现整套设备的远程监控以及无人值守。
（发明人：蔡晓涌;宋维金;张会敏;何义;曾庆华;钟静;李宝龙）