本實(shí)用新型涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)階段常用的高級(jí)氧化法主要是芬頓氧化法，即利用亞鐵離子與雙氧水作用，產(chǎn)生強(qiáng)氧化自由基，處理有機(jī)物。但是由于傳統(tǒng)的芬頓氧化反應(yīng)設(shè)備較簡(jiǎn)單，對(duì)溫度沒(méi)有控制，造成反應(yīng)不均勻，雙氧水的反應(yīng)速度不受控，易出現(xiàn)爆出事故，降解效率較差。

現(xiàn)階段的紫外光氧化工藝由于光輻射受水溫、水質(zhì)、壽命因素影響，水質(zhì)較差或大批量使用時(shí)效果較不穩(wěn)定，燈管受溫度影響使用壽命較短，處理較濃的廢水時(shí)需要配合氧化劑使用，利用分解產(chǎn)生的羥基自由基誘發(fā)氧化反應(yīng)，使有機(jī)物得到降解，但由于反應(yīng)溫度不穩(wěn)定易引起氧化劑雙氧水分解不均勻，無(wú)效分解較多，氧化效果不理想，藥劑浪費(fèi)較多。

在芬頓系統(tǒng)中引入紫外光雖然可以提高有機(jī)物的降解，但是由于紫外光在廢水中透射距離短，管壁容易被污染，以及受溫度波動(dòng)輻射強(qiáng)度影響較大的缺點(diǎn)，造成該應(yīng)用對(duì)氧化劑的利用效率還不夠高，有機(jī)物的降解處理深度不夠，而單一的紫外光處理又存在利用效率低，裝置較復(fù)雜，維修維護(hù)成本高的問(wèn)題，故需要一種使用便捷，故障率低，處理效率高的廢水處理技術(shù)。

綜上可知，現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置，能夠減少水中的懸浮物及有機(jī)物粒子的聚集，增大了光波在水中的穿透距離，提高的反應(yīng)效率，同時(shí)節(jié)省了氧化劑的費(fèi)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水 的處理裝置，包括反應(yīng)器和設(shè)置于所述反應(yīng)器內(nèi)的至少一紫外燈管、至少一超聲波換能器、換熱裝置以及溫度傳感器；所述反應(yīng)器還設(shè)有進(jìn)水口、出水口以及芬頓藥劑的加藥管道。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置，所述紫外燈管為直線型燈管且設(shè)于所述反應(yīng)器的內(nèi)中部。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置，所述超聲波換能器設(shè)置在所述反應(yīng)器的內(nèi)底部和/或內(nèi)側(cè)壁處。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置，所述超聲波換能器的發(fā)聲面朝向所述紫外燈管。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置，所述超聲波換能器為可調(diào)控超聲波換能器。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置，所述超聲波換能器和/或所述超聲波換能器連接至所述反應(yīng)器外部的線路采用防水材料制成。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置，所述紫外燈管內(nèi)部設(shè)有汞齊燈和/或無(wú)極燈。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置，所述溫度傳感器與所述換熱裝置連接，且所述溫度傳感器控制所述換熱裝置工作。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置，所述換熱裝置為換熱導(dǎo)管，所述換熱導(dǎo)管的內(nèi)部為循環(huán)冷水系統(tǒng)。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置，所述反應(yīng)器呈開(kāi)式或閉式腔體結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置包括反應(yīng)器和設(shè)置于所述反應(yīng)器內(nèi)的至少一紫外燈管、至少一超聲波換能器、換熱裝置以及溫度傳感器；所述反應(yīng)器還設(shè)有進(jìn)水口、出水口以及芬頓藥劑的加藥管道。借此，本實(shí)用新型能夠減少水中的懸浮物及有機(jī)物粒子的聚集，增大了光波在水中的穿透距離，提高的反應(yīng)效率，同時(shí)節(jié)省了氧化劑的費(fèi)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的所述超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處 理裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1示出本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置，包括反應(yīng)器1和設(shè)置于反應(yīng)器1內(nèi)的至少一紫外燈管3、至少一超聲波換能器2、換熱裝置6以及溫度傳感器8；所述反應(yīng)器1還設(shè)有進(jìn)水口4、出水口5以及芬頓藥劑的加藥管道7。所述反應(yīng)器1呈開(kāi)式或閉式腔體結(jié)構(gòu)，可以為開(kāi)式或閉式方形或圓形槽狀或管狀結(jié)構(gòu)。所述反應(yīng)器1用于容置廢水以將其凈化處理，所述芬頓藥劑從加藥管道7加入到反應(yīng)器1內(nèi)，廢水從進(jìn)水口4進(jìn)入到反應(yīng)器1內(nèi)，通過(guò)紫外燈管3、超聲波換能器2、芬頓體系復(fù)合氧化分解；并通過(guò)溫度傳感器8檢測(cè)溫度，產(chǎn)生的熱量被反應(yīng)器內(nèi)換熱裝置6帶走，保持反應(yīng)溫度恒定，處理過(guò)后的水，通過(guò)出水口5流出。

在常溫和常壓條件下，利用超聲波的空化效應(yīng)產(chǎn)生的一系列高壓、高熱和光電等物理效應(yīng)，將廢水中的有機(jī)物和污染物直接熱解或使大顆粒污染物粉碎，另外，由于超聲波的空化作用會(huì)引起進(jìn)入空化泡的水蒸氣發(fā)生分解和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，產(chǎn)生羥基自由基，而羥基自由基進(jìn)而發(fā)生氧化反應(yīng)，使有機(jī)物進(jìn)一步得到氧化降解。本裝置中同時(shí)引入紫外燈及芬頓反應(yīng)，利用紫外光在特定波長(zhǎng)的強(qiáng)氧化性特點(diǎn)，激發(fā)更多的羥基自由基的產(chǎn)生，結(jié)合芬頓反應(yīng)中催化劑中羥基自由基的引入，將廢水中的有機(jī)污染物高效分解成二氧化碳和水等無(wú)害成分。同時(shí)，超聲波打碎水中顆粒物、膠體，紫外光透射能力也得到增強(qiáng)，增加了輻射效果。本實(shí)用新型改善了各自缺陷的同時(shí)，降低藥劑消耗量，增加了有機(jī)物降解效果。

該裝置通過(guò)在反應(yīng)器1中，引入超聲波和紫外光芬頓聯(lián)合機(jī)制，提高體系的催化效果。通過(guò)超聲波的空化效應(yīng)及機(jī)械效應(yīng)，對(duì)水體進(jìn)行了攪拌的同時(shí)，將污染物及大分子物質(zhì)粉碎，降低污染物在燈管表面沉積，也實(shí)現(xiàn)燈管的自清潔。因?yàn)槌暡ǖ姆磻?yīng)效果和水溫的情況有關(guān)，溫度越高，空化效率受到抑制，所以我們使用溫度傳感器8實(shí)時(shí)檢測(cè)，并通過(guò)換熱裝置6使水溫保持恒定，保證超聲波和紫外光在一定范圍的溫度恒定，避免溫度波動(dòng)對(duì)反應(yīng)條件的影響。

優(yōu)選的是，所述紫外燈管3為直線型燈管且設(shè)于反應(yīng)器1的內(nèi)中部，本實(shí)施例包括有三根平行的紫外燈管3，每根燈的壁間距在15公分以內(nèi)的外徑(視水中雜質(zhì)多少的情況)管道的內(nèi)徑隨著上述燈的根數(shù)變化造成的燈外徑的變化而相應(yīng)改變。反應(yīng)器1在工作時(shí)，紫外燈管3浸泡在廢水中，所述紫外燈管3優(yōu)選為防水材料制成，當(dāng)紫外燈管3浸泡在廢水中時(shí)，廢水采用緩慢流過(guò)的形式或短暫停留一定時(shí)間，這種情況下由于污水中懸浮物及有機(jī)物粒子基本無(wú)序分布，只有靠近紫外燈管3的水可以得到輻射處理，遠(yuǎn)離紫外燈管3的處理效果較差，光波的穿透能力受到較大影響。而且，懸浮物和有機(jī)物由于燈管工作的熱量增高后，會(huì)融化黏附在燈管外壁，很難去除，直接造成紫外輻射強(qiáng)度效率降低。

因此本實(shí)用新型采用所述超聲波換能器2設(shè)置在反應(yīng)器1的內(nèi)底部和/或內(nèi)側(cè)壁處；本實(shí)施例將所述超聲波換能器2設(shè)置在反應(yīng)器1的內(nèi)底部，并且所述超聲波換能器2的發(fā)聲面朝向紫外燈管3；具體是，多個(gè)超聲波換能器2的換能端頭(當(dāng)然也可以是換能板)平行地安裝在反應(yīng)器1的內(nèi)底部并且朝向紫外燈管3，便于超聲波更好地作用于紫外燈管3，其利用震蕩效果形成攪拌，減少水中的懸浮物及有機(jī)物粒子的聚集，使有機(jī)物無(wú)法在紫外燈管3的表面上粘附，增大了光波在水中的穿透距離，提高的反應(yīng)效率，同時(shí)，超聲波空化作用產(chǎn)生的羥基自由基也形成了有機(jī)物的氧化效果，節(jié)省了氧化劑的費(fèi)用。

更好的是，所述超聲波換能器2為可調(diào)控超聲波換能器，即超聲波的頻率及功率參數(shù)可調(diào)控設(shè)置，以應(yīng)對(duì)不同程度的廢水時(shí)能夠提供不同的超聲波頻率及功率進(jìn)行工作，再結(jié)合紫外光輻射時(shí)間和藥劑的配比工藝，可以處理不同類(lèi)型及濃度的工業(yè)廢水。

所述超聲波換能器2和/或超聲波換能器2連接至反應(yīng)器1外部的線路采用防水材料制成。所述紫外燈管3內(nèi)部設(shè)有汞齊燈和/或無(wú)極燈?？梢允歉摺⒅?、低壓紫外燈。

所述溫度傳感器8與換熱裝置6連接，且所述溫度傳感器8控制換熱裝置6工作。所述換熱裝置6為換熱導(dǎo)管，所述換熱導(dǎo)管的內(nèi)部為循環(huán)冷水系統(tǒng)；可以是螺旋型或者直線型換熱導(dǎo)管。因?yàn)樽贤鉄舻墓ぷ鳒囟仍?0至70度之間輻射效率較穩(wěn)定，而超聲波空化效應(yīng)受溫度變化影響也會(huì)波動(dòng)。恒溫是保證污水穩(wěn)定降解氧化的重要因素之一，水溫持續(xù)上升將造成輻射效率降低，紫外燈的 壽命縮短，超聲波空化難度增加，水溫較低也不利于反應(yīng)的啟動(dòng)，所以本裝置設(shè)有換熱裝置6，換熱裝置為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，放置在反應(yīng)器1的內(nèi)部；所以水溫的精確穩(wěn)定非常重要，故通過(guò)反應(yīng)器1的內(nèi)部設(shè)置的溫度傳感器8檢測(cè)溫度，并調(diào)整換熱導(dǎo)管內(nèi)的循環(huán)冷水流量，將反應(yīng)管道內(nèi)的熱量換出，水溫控制在50～70度之間。即反應(yīng)器1內(nèi)的溫度升高到一定程度，則增加換熱導(dǎo)管內(nèi)的冷水流量，將反應(yīng)器1內(nèi)的熱量通過(guò)換熱導(dǎo)管部分轉(zhuǎn)移到導(dǎo)管內(nèi)的冷水中且?guī)С龇磻?yīng)器1的外部，以保持反應(yīng)器1的內(nèi)部溫度平衡。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能彌補(bǔ)超聲波、紫外光和芬頓反應(yīng)各自的技術(shù)缺陷，在工藝互補(bǔ)的同時(shí)增加復(fù)合氧化工業(yè)廢水的效果。同時(shí)由于本裝置采用了控制反應(yīng)溫度方法控制反應(yīng)進(jìn)程及效率，穩(wěn)定了復(fù)合氧化的效率及紫外裝置的使用壽命。實(shí)現(xiàn)高濃度難降解有機(jī)廢水的高效降解。

通過(guò)超聲波和紫外光的聲化學(xué)、光化學(xué)反應(yīng)，并聯(lián)合芬頓體系催化氧化藥劑，使工業(yè)廢水的氧化降解效率實(shí)現(xiàn)了1+1大于2的效果。

通過(guò)調(diào)節(jié)超聲波的頻率和功率，調(diào)整空化效應(yīng)發(fā)生的時(shí)機(jī)和強(qiáng)度，可以針對(duì)性處理不同的工業(yè)廢水，實(shí)用便利性大大提高。

通過(guò)超聲波震蕩的機(jī)械攪拌作用，將藥劑均勻化分布的同時(shí)，使水體均質(zhì)化，并可以清潔燈管表面的污染。

通過(guò)對(duì)紫外燈發(fā)熱及水溫度的實(shí)時(shí)控制，保證超聲波、紫外燈的工作溫度及反應(yīng)溫度在穩(wěn)定范圍以內(nèi)，增效的同時(shí)延長(zhǎng)燈的使用壽命。

綜上所述，本實(shí)用新型的超聲波聯(lián)合紫外光芬頓降解廢水的處理裝置包括反應(yīng)器和設(shè)置于所述反應(yīng)器內(nèi)的至少一紫外燈管、至少一超聲波換能器、換熱裝置以及溫度傳感器；所述反應(yīng)器還設(shè)有進(jìn)水口、出水口以及芬頓藥劑的加藥管道。借此，本實(shí)用新型能夠減少水中的懸浮物及有機(jī)物粒子的聚集，增大了光波在水中的穿透距離，提高的反應(yīng)效率，同時(shí)節(jié)省了氧化劑的費(fèi)用。

當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。