一种夹层流真空紫外反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种夹层流真空紫外反应装置，它包括反应器（9）、双层石英套管（4）和低压汞灯（1），反应器（9）顶口盖有密封盖（11），双层石英套管（4）穿过密封盖（11）伸入反应器（9）下部，双层石英套管内腔安装低压汞灯（1），双层石英套管（4）顶口装有橡胶盖（6），电源线（13）穿过所述橡胶盖（6）连接于低压汞灯（1）安装座上，双层石英套管（4）具有夹层流道（3），双层石英套管外壁与反应器内壁之间构成反应器内腔（8），在夹层流道（3）上方开有进水口（5），夹层流道（3）下底开有连通反应器内腔（8）的过流孔（7），反应器内腔（8）上部开设有出水口（10）。本实用新型专利技术提高了污染物的降解效率。

A mezzanine flow vacuum ultraviolet reactor

【技术实现步骤摘要】
一种夹层流真空紫外反应装置
本技术属于水处理
，具体涉及一种去除水中有机污染物的紫外光反应装置。
技术介绍
紫外光解技术是指以紫外（400nm以下，最常用的是波长254nm的紫外光）作为光源对有机污染物进行降解，是一种新兴的水处理技术，一般可以分为直接光解和间接光解。直接光解是指有机污染物通过直接吸收某一波段的紫外光，自身分解；间接光解涉及次生氧化活性物种参与反应，例如羟基自由基、过氧化氢以及超氧自由基等。虽然两者常常同时产生，但是由于间接光解的活性更高，因此间接光解在有机物的降解过程中起着重要的作用。基于紫外的高级氧化技术具有效率高，易操作等优势，得到了广泛研究与应用。但是该技术往往需要通过添加过氧化氢等额外的化学药剂，增加了运行费用，且残留药剂需要进一步处理，因此又存在不便性。真空紫外高级氧化技术主要原理是通过波长小于200nm紫外光的辐照作用（最常采用的是波长185nm的紫外），使水分子离子化产生羟基自由基。羟基自由基具有强氧化性，能够与许多难降解的有机污染物快速反应将其降解。真空紫外高级氧化技术与前述的普通紫外高级氧化技术相比，最显著的特征是不需要添加其他的化学试剂，便能够原位产生具有强氧化性的活性氧物种降解有机污染物，因此没有氧化剂残留等问题，是一种绿色的、环境友好的水处理技术。低压汞灯是常见的真空紫外光源，能够同时产生254nm与185nm波长的紫外光。由于水分子对真空紫外具有强烈的吸收作用，因此真空紫外在水中的穿透厚度一般只有5mm左右，大量的活性物种在比较有限的空间内生成，有机污染物的降解反应严重受到质量传递的限制。如果仅仅只是将灯管随意置于反应溶液中，真空紫外的降解效率将会大打折扣。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术所要解决的技术问题就是提供一种夹层流真空紫外反应装置，它能利用真空紫外的优点并克服传质限制特性的缺陷，提高水中有机污染物的去除效率。本技术所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括反应器、双层石英套管和低压汞灯，反应器顶口盖有密封盖，双层石英套管穿过密封盖伸入反应器下部，双层石英套管内腔安装低压汞灯，双层石英套管顶口装有橡胶盖，电源线穿过所述橡胶盖连接于低压汞灯安装座上，双层石英套管具有夹层流道，双层石英套管外壁与反应器内壁之间构成反应器内腔，在夹层流道上方开有进水口，夹层流道下底开有连通反应器内腔的过流孔，反应器内腔上部开设有出水口。本技术的工作原理：待处理水通过所述进水口流入，经过夹层流道，再通过过流孔流出，进入至反应器内腔，最后从出水口流出。本技术的技术效果是：1、本技术采用的双层石英套管的材质为高纯石英玻璃，能够透过254nm和185nm波长的紫外线，对真空紫外的吸收小，有利于提高真空紫外对待处理水的辐照效果。2、185nm以及254nm的紫外光得到了充分的利用：由于真空紫外在水中的穿透厚度一般只有5mm左右，所以低压汞灯产生的185nm的辐照主要是在夹层流道之内，而双层石英套管和反应器内腔内均有254nm的辐照。待处理水首先通过夹层流道，能够受到185nm与254nm的辐照，一方面能够直接光解，另一方面由真空紫外185nm的辐照产生活性物种，例如过氧化氢以及羟基自由基等，进行间接光解。产生的活性物种随溶液通过过流孔流出夹层流道，进入到反应器内腔内，在254nm的紫外光的照射下，持续产生高级氧化作用降解污染物，使紫外光得到了充分的利用，提高了污染物的降解效率。3、本技术既可采用连续进样的方式降解污染物，也可采用循环多次进样的方式降解污染物，提高污染物的降解率。附图说明本技术的附图说明如下：图1为本技术结构示意图；图2为图1中的双层石英套管的结构示意图；图3为扰流板结构示意图；图4为连续进样运行方式的示意图；图5为循环多次进样运行方式的示意图；图6为20μmol初始浓度的苯并噻唑在30min内，本技术与真空紫外普通反应装置、普通紫外反应装置的降解率随时间变化曲线图；图7为25μmol初始浓度的邻苯二甲酸二甲酯在30min内，本技术与真空紫外普通反应装置、普通紫外反应装置的降解率随时间变化曲线图。图中，1、低压汞灯；3、夹层流道；4、双层石英套管；41、双层石英套管内壁；42、双层石英套管外壁；5、进水口；6、橡胶盖；7、过流孔；8、反应器内腔；9、反应器；10、出水口；11、密封盖；12、扰流板；13、电源线；14、水泵；15、导管，16、储液罐。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：本专利申请中，为了清楚描述各部件，在部件之间使用“上”和“下”位置关系，所述“上”、“下”是依据以上附图的布设位置来确定的，在本技术的实际安装位置发生改变，其方位的称谓随之改变，不能视为对专利保护范围的限制。如图1所示，本技术包括反应器9、双层石英套管4和低压汞灯1，反应器9顶口盖有密封盖11，双层石英套管穿过密封盖11伸入反应器下部，双层石英套管4内腔安装低压汞灯1，双层石英套管顶口装有橡胶盖6，电源线13穿过所述橡胶盖6连接于低压汞灯1安装座上，双层石英套管4具有夹层流道3，双层石英套管外壁与反应器内壁之间构成反应器内腔8，在夹层流道3上方开有进水口5，夹层流道3下底开有连通反应器内腔8的过流孔7，反应器内腔8上部开设有出水口10。如图2所示，双层石英套管4包括双层石英套管内壁41和双层石英套管外壁42，在双层石英套管内壁41和双层石英套管外壁42之间形成夹层流道3，双层石英套管内壁41管筒为双层石英套管内腔。所述夹层流道3的厚度小于5mm。根据实际情况在反应器内腔8内可设有或不设扰流板12。如图3所示，扰流板12为带中心孔的圆盘，盘面上开有环型孔或小圆孔、网孔。扰流板能够起到扰动水流，均匀混合以及均匀布水的作用。本技术一般有两种工作方式：1、连续进样运行方式如图4所示，水泵14安装在进水口5接入的导管15上，待降解的溶液由水泵14经导管15压入进水口5，经过夹层流道3，再通过过流孔7进入反应器内腔8进行降解，然后从出水口10以及导管15排出，完成一次降解过程。2、循环多次进样运行方式如图5所示，与图4不同的是，在出水口10的导管15上接入储液罐16，储液罐16底部的放水口接入水泵14，形成循环回路；水泵14的进水口还接有外引水管，以导入外部待处理水；出水口10的导管上还接有外流的导管15，以引出处理后的合格水。待降解的溶液在水泵14的作用下，依次通过导管15、进水口5、夹层流道3以及过流孔7进入反应器内腔8进行降解，再通过出水口10进入到储液罐16中，然后通过水泵14的作用，可再次进入反应器进行降解，多次循环能够提高污染物的降解率。对比测试使用本技术与使用真空紫外普通反应装置、普通紫外反应装置进行污染物降解。本技术采用循环多次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种夹层流真空紫外反应装置，其特征是：包括反应器（9）、双层石英套管（4）和低压汞灯（1），反应器（9）顶口盖有密封盖（11），双层石英套管（4）穿过密封盖（11）伸入反应器（9）下部，双层石英套管内腔安装低压汞灯（1），双层石英套管（4）顶口装有橡胶盖（6），电源线（13）穿过所述橡胶盖（6）连接于低压汞灯（1）安装座上，双层石英套管（4）具有夹层流道（3），双层石英套管外壁与反应器内壁之间构成反应器内腔（8），在夹层流道（3）上方开有进水口（5），夹层流道（3）下底开有连通反应器内腔（8）的过流孔（7），反应器内腔（8）上部开设有出水口（10）。/n

【技术特征摘要】
1.一种夹层流真空紫外反应装置，其特征是：包括反应器（9）、双层石英套管（4）和低压汞灯（1），反应器（9）顶口盖有密封盖（11），双层石英套管（4）穿过密封盖（11）伸入反应器（9）下部，双层石英套管内腔安装低压汞灯（1），双层石英套管（4）顶口装有橡胶盖（6），电源线（13）穿过所述橡胶盖（6）连接于低压汞灯（1）安装座上，双层石英套管（4）具有夹层流道（3），双层石英套管外壁与反应器内壁之间构成反应器内腔（8），在夹层流道（3）上方开有进水口（5），夹层流道（3）下底开有连通反应器内腔（8）的过流孔（7），反应器内腔（8）上部开设有出水口（10）。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志伟，龙雨琦，耿聰，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆;50