一种光超声流化态矿化反应设备制造技术

本发明专利技术提出了一种光超声流化态矿化反应设备，包括反应器壳体，反应器壳体上还设有超声发生器、紫外光源和进气阀，反应器壳体内部设有二氧化钛颗粒和过滤膜，反应器壳体的壳壁上设有若干第一通孔，反应器壳体内壁上设有将第一通孔覆盖在其内部的隔离罩，隔离罩和反应器壳体内壁密封连接，超声发生器连接有底座，底座上相对超声发生器的另一端设有超声换能装置，底座与第一通孔螺纹连接，超声换能装置位于隔离罩内。本发明专利技术相比于现有的同类设备，其超声发生器的超声换能装置位于反应器壳体内部，更大限度地将超声波传递到反应器壳体内的污水中，能量损失大大减少，进而矿化反应更加充分，污水处理的效果也更好。

A light ultrasonic fluidized bed mineralizing reaction equipment

The invention provides a light ultrasonic fluidized mineralization reaction equipment, including a reactor shell, an ultrasonic generator, an ultraviolet light source and an inlet valve on the shell of the reactor. The inner shell of the reactor is provided with a titanium dioxide particle and a filter membrane. An isolating cover is provided with the first through hole covered with the inner wall of the reactor shell, the ultrasonic generator is connected with the base, and the other end of the base of the ultrasonic generator is provided with an ultrasonic energy exchange device on the other end of the relative ultrasonic generator. The base is connected with the first through hole, and the ultrasonic energy exchange is installed in the isolator. Compared with the existing equipment, the ultrasonic generator of the ultrasonic generator is located in the shell of the reactor, and the ultrasonic wave is transferred to the sewage of the reactor shell to a greater extent. The energy loss is greatly reduced, and the mineralization reaction is more fully, and the effect of the sewage treatment is better.

【技术实现步骤摘要】
一种光超声流化态矿化反应设备
本专利技术属于水处理设备领域，具体涉及一种光超声流化态矿化反应设备。
技术介绍
目前水资源日益枯竭，水污染越来越严重，环保工作者一直在努力探索高效的污水处理技术，超声波技术、紫外光技术在污水处理领域各自得到良好的应用，为了获得更好的污水处理效果，膜过滤技术和高级氧化技术结合效果良好，也已广泛应用于水处理工艺和装置中。超声降解有机污染物，并非声场与反应物分子直接作用，而是源于超声的声空化效应。空化作用是一种物理现象，伴随着空化现象会产生许多的物理和化学效应，当液体处于声场中时，压力波形成的声振动使声波处于密集相和稀疏相的交替循环，在密集相时，超声波对液体分子挤压，改变了介质原来的密度，使其增大；而在稀疏相位时，使液体分子稀疏，进一步离散，介质的密度减小。当用足够大振幅的超声波作用于液体介质时，在负压相(即稀疏相)内，液体分子间的平均距离会超过使液体介质保持不变的临界分子距离，液体介质就会发生断裂，形成微泡，微泡进一步长大成为空化气泡。这些气泡一方面可以重新溶解于液体介质之中，也可能上浮并消失；另一方面，随着声场的变化而继续长大，直到负压达到最大值，在紧接着的压缩过程中，这些空化气泡被压缩，其体形缩小，有的甚至完全消失，当脱出共振相位时，空化气泡就不再稳定，这时空化气泡内的压强已不能支撑其自身大小，即开始溃崩或消失，这一过程称为空化作用。空化泡迅速崩溃过程中，瞬间能产生5000K的高温、50MPa高压，持续数微秒后，热点随之冷却，并伴随有强烈的冲击波和达100m/s速度的微射流。这些条件足以使有机物在空化气泡内发生化学键断裂、水相燃烧、高温分解或自由基反应，为有机物的降解创造了一个极端的物理环境。目前也有应用超声波技术和紫外光技术对污水进行净化处理的设备，但是现有设备中，超声波发生器和超声波换能装置都设置在反应器壳体的外部，通过金属传递板进行超声波的传输，但此种方式，超声波传递过程中的损耗很大，超声波的利用率低，增大了能源的消耗，并且采用的紫外光照射方式也为外部照射，同样会由于透明玻璃的反射、折射等作用而影响利用率，在达到反应效果的同时，却浪费了大量的能源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述提出的现有设备中，超声波发生器和超声波换能装置都设置在反应器壳体的外部，通过金属传递板进行超声波的传输，超声波传递过程中的损耗很大，超声波的利用率低，增大了能源的消耗，并且采用的紫外光照射方式也为外部照射，同样会由于透明玻璃的反射、折射等作用而影响利用率，在达到反应效果的同时，却浪费了大量的能源的问题，本专利技术提供一种光超声流化态矿化反应设备。本专利技术采用的技术方案如下：一种光超声流化态矿化反应设备，包括反应器壳体，反应器壳体上设有进水口和出水口，所述反应器壳体上还设有超声发生器、紫外光源和进气阀，反应器壳体内部设有二氧化钛颗粒和过滤膜，所述反应器壳体的壳壁上设有若干第一通孔，反应器壳体内壁上设有将第一通孔覆盖在其内部的隔离罩，隔离罩和反应器壳体内壁密封连接，所述超声发生器连接有底座，底座上相对超声发生器的另一端设有超声换能装置，底座与第一通孔螺纹连接，超声换能装置位于隔离罩内，超声发生器位于反应器壳体外部，所述底座为绝缘壳体。本光超声矿化反应设备的工作原理为：从反应器壳体的进水口通入污水，反应器壳体可以为圆管结构，同时开启超声发生器和紫外光源，并且从进气阀通入空气，在污水经过反应器壳体的过程中，在超声波的作用下，污水中的污染物颗粒会与空气、水形成流化状态，在超声波和紫外光的共同影响下，气水混合形成流化态的状态下进行如下系列复杂反应的同时，对污废水中的污染物质进行矿化反应：H2O(超声)→H·+HO·,N2(超声)→2N·,O2(超声)→2O·，H·+O2→HO2·,HO2·+HO2·(紫外光)→H2O2+O2,H2O2(紫外光)→+HO·+HO·,H·+HO·(紫外光)→H2O+HO·,H·+H2O2(紫外光)→H2O+HO·,……；污染物+H·+HO·→P1…Pn→CO2+H2O；最终污染物颗粒中的矿物颗粒会被转化为二氧化碳和水，然后通过反应器壳体的出水口排出洁净的水，在此反应的过程中，二氧化钛一直作为催化剂促进反应的进行。本光超声矿化反应设备相比于现有的同类设备，其超声发生器与反应器壳体为互相连接的关系，并且超声换能装置位于反应器壳体的内部，相比于将超声换能装置设置在反应器壳体外部，再通过超声传递板进行超声波传输的方式，更大限度地将超声波传递到反应器壳体内的污水中，传递的效率大大增高，能量损失大大减少，进而使矿化反应的过程更加充分，污水处理的效果也更好；同时超声换能装置、超声发生器可以通过底座实现与反应器壳体的连接与拆卸，便于更换和维修，底座为绝缘壳体，可以为塑料壳，以能够实现连接固定为准，绝缘是为了防止超声发生器以及超声换能装置的电路与反应器壳体之间导电出现短路的情况。进一步的，所述紫外光源包括紫外光发生器以及连接在紫外光发生器底部的灯管，反应器壳体上设有若干第二通孔，灯管能够穿过第二通孔，紫外光发生器和灯管之间设有螺纹连接块，螺纹连接块与第二通孔螺纹密封连接。紫外光源的灯管设置在反应器壳体的内部，相比于原本设置在反应器壳体外部进行照射的方式，在相同强度的紫外光照射下，本设置方式的紫外光利用率更高，避免了传统方式容易折射、反射而减弱紫外光强度的情况。进一步的，所述过滤膜设置在反应器壳体的进水口和出水口之间，超声发生器、紫外光源、进气阀和二氧化钛颗粒设置在过滤膜之间。过滤膜的作用为对污水中的大颗粒进行过滤。进一步的，所述超声换能装置包括设置在底座上的压电陶瓷，压电陶瓷上部设有金属片，金属片上方设有谐振器，金属片和压电陶瓷分别连接有引线，引线穿过底座与超声发生器相连。进一步的，所述过滤膜为微孔过滤膜，孔径的大小为0.1-0.01mm。进一步地，所述二氧化钛颗粒的大小为1-5mm。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术相比于现有的同类设备，其超声发生器与反应器壳体为互相连接的关系，并且超声换能装置位于反应器壳体的内部，相比于将超声换能装置设置在反应器壳体外部，再通过超声传递板进行超声波传输的方式，更大限度地将超声波传递到反应器壳体内的污水中，传递的效率大大增高，能量损失大大减少，进而使矿化反应的过程更加充分，污水处理的效果也更好；2.本专利技术的超声换能装置、超声发生器可以通过底座实现与反应器壳体的连接与拆卸，便于更换和维修；3.本专利技术底座为绝缘壳体，以能够实现连接固定为准，绝缘是为了防止超声发生器以及超声换能装置的电路与反应器壳体之间导电出现短路的情况；4.本专利技术紫外光源的灯管设置在反应器壳体的内部，相比于原本设置在反应器壳体外部进行照射的方式，在相同强度的紫外光照射下，本设置方式的紫外光利用率更高，避免了传统方式容易折射、反射而减弱紫外光强度的情况。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。其中：1-反应器壳体，2-进水口，3-出水口，4-超声发生器，5-进气阀，6-二氧化钛颗粒，7-过滤膜，8-第一通孔，9-隔离罩，10-底座，11-紫外光发生器，12-灯管，13-第二通孔，14-螺纹连接块，15-压电陶瓷，16-金属片，17-谐振器，18-引线。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光超声流化态矿化反应设备，包括反应器壳体(1)，反应器壳体(1)上设有进水口(2)和出水口(3)，其特征在于，所述反应器壳体(1)上还设有超声发生器(4)、紫外光源和进气阀(5)，反应器壳体(1)内部设有二氧化钛颗粒(6)和过滤膜(7)，所述反应器壳体(1)的壳壁上设有若干第一通孔(8)，反应器壳体(1)内壁上设有将第一通孔(8)覆盖在其内部的隔离罩(9)，隔离罩(9)和反应器壳体(1)内壁密封连接，所述超声发生器(4)连接有底座(10)，底座(10)上相对超声发生器(4)的另一端设有超声换能装置，底座(10)与第一通孔(8)螺纹连接，超声换能装置位于隔离罩(9)内，超声发生器(4)位于反应器壳体(1)外部，所述底座(10)为绝缘壳体。

【技术特征摘要】
2017.12.29 CN 20171148277231.一种光超声流化态矿化反应设备，包括反应器壳体(1)，反应器壳体(1)上设有进水口(2)和出水口(3)，其特征在于，所述反应器壳体(1)上还设有超声发生器(4)、紫外光源和进气阀(5)，反应器壳体(1)内部设有二氧化钛颗粒(6)和过滤膜(7)，所述反应器壳体(1)的壳壁上设有若干第一通孔(8)，反应器壳体(1)内壁上设有将第一通孔(8)覆盖在其内部的隔离罩(9)，隔离罩(9)和反应器壳体(1)内壁密封连接，所述超声发生器(4)连接有底座(10)，底座(10)上相对超声发生器(4)的另一端设有超声换能装置，底座(10)与第一通孔(8)螺纹连接，超声换能装置位于隔离罩(9)内，超声发生器(4)位于反应器壳体(1)外部，所述底座(10)为绝缘壳体。2.根据权利要求1所述的一种光超声流化态矿化反应设备，其特征在于，所述紫外光源包括紫外光发生器(11)以及连接在紫外光发生器(11)底部的灯管(12)，反应器壳体(1)上设有若干第二通孔(13)...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋遂安，
申请(专利权)人：四川安达尔环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51