一种大功率微波激发紫外光源及应用处理系统技术方案

本发明专利技术公开一种大功率微波激发紫外光源及应用处理系统，所述光源包括波导、耦合反射体、无极灯；其中波导包括磁控管、天线、波导腔；天线一端安装在磁控管上，另一端伸进波导腔中；波导腔为同轴圆型喇叭形状，在小口端密封连接天线；耦合反射体耦合于所述波导腔中，耦合反射体为抛物球面形状，在靠近天线端开设有耦合缝；无极灯置于所述耦合反射体的反射腔中。本光源利用大功率微波产生紫外光源，对水或空气等进行消毒处理。或空气等进行消毒处理。或空气等进行消毒处理。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率微波激发紫外光源及应用处理系统


[0001]本专利技术涉及废水处理技术，具体涉及一种应用微波激发紫外技术的废水消毒处理系统。

技术介绍

[0002]随着与全球化的经济体系“接轨”的步伐加快，生态环境与经济增长的矛盾日益激烈化和外显化，尤其是环境污染十分突出，环境问题成为人们关注的焦点，环境污染主要有大气污染、水污染。水污染治理方法目前主要有臭氧消毒法、液氯消毒法、UV紫外线消毒法。
[0003]臭氧消毒法虽然具有消毒效率高，并能有效的降解污水中残留的有机物，无色、无味等优点，但也存在投资大，运行成本高，设备管理复杂，当水量和水质发生变化时，调节臭氧投加量比较困难等问题。
[0004]液氯消毒法是目前最为广泛的消毒技术，但是近二十年来，人们对液氯进行大量的研究，发现使用氯化消毒存在很多缺点和不足。氯与污水中某些有机和无机成分反应，生成一系列稳定的含氯化合物，其大部分对人体健康有害，有些含氯化合物具有致癌性。特别是高浓度的氯与污水较高浓度的有机污染物直接反应时，生成的氯化副产物浓度会更高。氯化消毒过程中产生的毒副产物NDMA产生的慢性毒性作用可引起肝癌、肺癌及神经系统的损伤，其致癌风险极高。此外，氯与污水中的氨反应生成氯氨，会降低消毒效力，而且氯氨排入水体后会对鱼类产生毒害。
[0005]UV紫外线消毒法是利用微波激发紫外（UV）发生装置产生的强紫外光照射流水，使水中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其它病原体受到一定剂量的紫外光辐射后，其细胞中的DNA或RNA结构遭到破环，键断裂或光化学反应，使其失去复制能力或失去活性，从而在不使用化学药物的情况下杀灭水中的细菌，病毒以及其它致病体，达到消毒和净化的目的。
[0006]UV紫外线消毒法具有不产生任何二次污染，高效率，广谱性，低成本，长寿命，适用大小水量等其它消毒手段无法比拟的优点，广泛应用于污水处理，净水等领域。
[0007]微波激发紫外光源系统，是目前紫外光领域最高功率密度的光源设备。广泛应用于印刷/涂覆、地板，光固化、光纤光缆制造、电子产品、汽车制造，塑料皮革装饰、航空航天领域以及医疗卫生、环境保护（废水/气处理）等行业，尤其是在水处理行业，优势明显，前景广阔。UV紫外线用于水处理消毒主要采用的是C波段UV紫外线，C波段紫外线会使细菌、病毒、芽孢以及其它病原菌丧失活性，从而破坏其微生物机体细胞中的DNA或RNA的分子结构，破坏其复制和传播疾病的能力。
[0008]因功能、结构限制，大功率的微波紫外光源设计存在一些技术瓶颈，对我国紫外领域的广泛应用带来很大的制约，微波激发紫外（UV）无极灯在空气净化和污水处理等环境保护等方面的重要性和迫切性日趋显现，各行各业对高光强大功率UV无极灯系统的需求越来越大。

技术实现思路

[0009]本专利技术本着解决上述现有技术之不足，提供一种大功率微波激发紫外光源及应用处理系统，利用微波激发紫外无极灯产生大功率稳定输出的强紫外光，应用在废水/气处理设备上，微波激发紫外无极灯通过特殊设计微波波导腔和耦合结构，能够使微波功率得到最好的利用，并使激发产生的紫外光最大化的作用于废水/气处理中，达到高效处理的效果。
[0010]本专利技术解决以上技术问题所采用的技术方案如下：1.大功率磁控管通过天线发射微波至同轴圆型波导腔，通过仿真系统确定相关尺寸使微波发射能量最大化。
[0011]2.波导腔内微波通过反射板耦合缝耦合到反射腔从而激发球型无极灯管，开口方式以及尺寸经过仿真测算，使微波在腔内消耗最小，又使紫外光反射面积最大，这两个尺寸是此消彼长的关系，需要精确计算和仿真测试。
[0012]3.根据微波能量来设计球型灯管的尺寸以及灯管内部材料的配方，尺寸越大需要的能量越多，产生的紫外线强度越大，这个尺寸取决于磁控管功率以及上述两项的同轴圆型波导腔和反射板耦合的效率。
[0013]与现有技术相比，本专利技术显著的有益效果体现在：1.大功率（3KW）微波激发紫外废水处理系统可以产生大功率稳定输出的强紫外光，这种原理产生的紫外光源相比传统工艺生产的紫外光源具有效率高、功率大、光源稳定、体积小、寿命长、更节能等优点，根据适用用途，可以制成从200nm到400nm不同波长的紫外发光体。
[0014] 2. UV紫外线用于污水处理，无需向水中增加任何物质及化学药品，不会产生消毒副产物；杀菌作用快，效率高，效果好；无异味，无噪声，不影响水质；容易操作，管理简单，运行和维修费用低。
[0015]3.圆型波导腔体和耦合反射结构、灯体方面做出了前所未有的结构改进。
[0016]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
附图说明
[0017]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0018]图1为本专利技术提供的微波激发紫外无极灯示意图；图2为球型微波激发紫外无极灯部件分解示意图；图3为同轴圆型喇叭波导腔图；图4为耦合反射体图；图5为球型无极灯外形图；图6为单灯水处理系统示意图；图7为多灯水处理系统示意图；图8为微波激发紫外无极灯空气净化系统图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。本领域的技术人员应该知道，附图和实施例并不是对本专利技术技术方案的唯一限定，凡是在本专利技术技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本专利技术的保护范围。
[0020]先介绍本专利技术提供的一种微波激发紫外光源。用微波激发无电极卤素灯可以产生大功率稳定输出的强紫外光，这种原理产生的紫外光源具有效率高、功率大、体积小、寿命长等优点，尤其在废水/废气处理方面，得到越来越广泛的应用。
[0021]波导1、耦合反射体2、无极灯3。
[0022]波导结构包括磁控管11、天线12、波导腔13。磁控管13发射微波，微波经天线12发射至波导腔13内，再经耦合反射体2反射到波导腔内的无极灯3上，由灯管发射出强紫外光。
[0023]本专利技术采用3KW大功率微波激发强紫外光，这种原理产生的紫外光源相比传统工艺生产的紫外光源具有效率高、功率大、光源稳定、体积小、寿命长、更节能等优点，根据适用用途，可以制成从200nm到400nm不同波长的紫外发光体。
[0024]本专利技术采用一种同轴圆型喇叭波导腔，如图3所示，波导腔13的小口端连接磁控管11，天线12一端连接于磁控管11上，另一端自波导腔小口端伸进波导腔中，天线12与波导腔13连接处做弹性导电屏蔽接触连接；波导腔内部安装耦合反射体2，耦合反射体2内部汇聚焦点处安装无极灯3，天线12发射的微波发射到耦合反射体2上进行反射，再聚焦到无极灯3上进行发光；波导腔大口端设置法兰面14，用于安装耦合反射体2、灯基座、屏蔽罩4。
[0025]进一步地，波导腔13可分为喇叭段和直筒段，直筒段连接在喇叭段的扩口端，为同轴自然过渡衔接。
[0026]进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率微波激发紫外光源，其特征在于：包括波导、耦合反射体、无极灯；所述波导包括磁控管、天线、波导腔；所述天线一端安装在磁控管上，另一端伸进波导腔中；所述波导腔为同轴圆型喇叭形状，在小口端密封连接所述天线；所述耦合反射体耦合于所述波导腔中，所述耦合反射体为抛物球面形状，在靠近天线端开设有耦合缝；所述无极灯置于所述耦合反射体的反射腔中。2.根据权利要求1所述的大功率微波激发紫外光源，其特征在于：所述磁控管采用3KW功率发射微波。3.根据权利要求1所述的大功率微波激发紫外光源，其特征在于：所述波导腔在大口端封闭屏蔽罩。4.根据权利要求1所述的大功率微波激发紫外光源，其特征在于：所述无极灯安装在所述耦合反射体的反射汇聚焦点处。5.根据权利要求1所述的大功率微波激发紫外光源，其特征在于：所述波导腔分为圆型喇叭段和直筒段，其中所述直筒段衔接在喇叭段的扩口端，为同轴自然过渡衔接。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玉民，李树明，黄汉年，赵俊伟，
申请(专利权)人：大华蓝光北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：