本發(fā)明涉及一種反應器,主要用于廢水深度凈化時進行的光催化反應,屬于物理反應器和化學反應器。
背景技術:
光化學反應過程由于具有選擇性好且可以在常溫常壓下進行等特點廣泛應用于環(huán)境領域,尤其是污水處理領域,利用光能降解和礦化污水中的有機和無機污染物。目前的光反應器主要是通過添加額外的動力機械對污水進行攪動從而達到反應均勻的效果,同時反應過后的多相態(tài)的污水還需經過過濾、離心、混凝、絮凝等方法進行多相分離,處理過程過于復雜,運行成本過高。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明克服現(xiàn)有的技術缺陷,利用光化學和物理力學的原理研制出了一種光催化多相螺旋反應器。
本發(fā)明針對目前的技術問題,通過以下方案進行解決:污水依次經過光催化螺旋反應器和深層過濾器組成的光催化多相螺旋反應器完成光催化反應以及多相分離。
具體實現(xiàn)過程如下:
光催化多相螺旋反應器由光催化螺旋反應器和深層過濾層組成,其中光催化螺旋反應器由紫外或近紫外發(fā)光光源、螺旋反應管道及固相物濃縮段組成;深層過濾器為椎體且含有濾網,該濾網可以根據(jù)不同的需要進行更換。
污水經進水管進入光催化多相螺旋反應器的螺旋反應管道,螺旋管雷諾數(shù)需大于等于2300,從而滿足在水流沖擊力的作用下,污水在螺旋反應管道內始終處于強沖擊力,強剪切力等各種機械力的作用下不斷翻滾混合,此時輔以紫外或近紫外光,則能有效的輻照所有進入管道的污水完成光化學反應,而無需格外加入機械能對污水進行攪拌混合。在完成光化學反應后,污水從螺旋反應管道流出進入固相物濃縮段;固相物弄縮段為椎體,反應后的污水流入固相物濃縮段后沿著椎體表面做螺旋運動,受到離心力、剪切力和重力的作用,污水內的大部分固相物質和水分離,逐漸沉入底部并濃縮,清水潷出,當達到一定水位后從上部經水泵抽出后泵入深層過濾器;深層過濾器也呈椎體,被泵入的處理水沿椎體表面運動,繼續(xù)受到離心力、剪切力和重力的作用,進一步的將水和固相物進行分離,再經過濾層后,完成整個處理過程。
本發(fā)明的優(yōu)點是:利用了簡單的結構,在不施加外部動力的情況下,巧妙的利用了物理力學提高了污水與紫外或近紫外光的接觸面積,充分的進行光化學反應,并且有效的進行多相分離,最終完成污水的光化學處理。
附圖說明
圖1 光催化多相螺旋反應器
1.進水管 2.紫外或近紫外發(fā)光光源 3.螺旋反應管道 4.石英玻璃套管 5.固相物濃縮段
6.水泵 7.深層過濾器 8.濾層 9.固流體出口 10.閥門 11.出水管
具體實施方式:
下面通過實施例,并結合附圖對發(fā)明的技術方案作進一步的說明。
污水經進水管1進入到螺旋反應管道3內,在螺旋反應管道3內受到各種機械力的作用不斷的翻滾運動,此時紫外或近紫外光源2透過石英玻璃套管4發(fā)光,能全方位有效的輻照螺旋反應管道3內污水,使之完成光化學反應;而后污水流入固相物弄縮段5,由于該部分呈椎體,進入的污水在椎體內做螺旋運動,在受到離心力、剪切力和重力的作用下,大部分固相物下沉并濃縮,清水潷出,完成固液分離;當水位達到一定高度后,由水泵6泵出,再泵入深層過濾器7內;深層過濾器7呈椎型,泵入的處理水沿椎體表面運動,繼續(xù)受到離心力、剪切力和重力的作用,進一步的將水和固相物進行分離,再經過濾層8后,經出水管11排出;所濃縮的固相物由固流體出口9排出,固流體出口9由閥門10控制。