專利名稱：光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，屬于C02F廢水處理技術領域。
背景技術：
微波光催化降解處理技術，作為一種有效的針對含有機污染物工業廢水的無害化處理技術，近年來頗受關注。關于微波光催化降解技術，作為一例，可以參見公開號為CN102260003A的中國專
利申請案。該公開號為 CN102260003A的中國專利申請案，是以微波作為激發源，激發無極紫外燈發射紫外線，于液體內部照射摻有光催化劑二氧化鈦的懸濁液，該無極紫外燈被石英管所籠罩保護著，有空氣泵向該石英管內腔持續注入空氣，由石英腔溢出的空氣經由管道與位于反應器底部的微孔曝氣頭聯通，該反應器內部的下方區域為曝氣區，該反應器內部的上方區域是微波光催化反應區，該方案還以反應器內置的膜分離組件，來提析凈化后的水，并以該膜分離組件實現光催化劑二氧化鈦微粒的截留再用；該方案還在無極紫外光源與膜分離組件之間架設隔板，用于防止紫外線對有機質的膜分離組件的輻射損傷；通入反應器內部的空氣，部分直接參與依托光催化劑二氧化鈦的光催化降解反應，還有一部分空氣，在紫外光的直接照射下，生成一定量的臭氧，該生成的臭氧當然也發揮著針對有機污染物的直接的氧化降解作用。該公開號為CN102260003A的中國專利申請案毫無疑問為微波光催化廢水降解技術的進步起到了不可忽視的推動作用，其研發人員在該領域所展開的工作令人敬佩。基于由衷的敬佩之意，以及，共同的努力方向，我們下面要談的是問題。以下將要談到的問題，共有十四個；該十四個問題是并列的十四個問題；其排序的先后僅僅是出于論述便捷的考慮。問題之一:該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，其用于攔截催化劑二氧化鈦微粒的膜分離組件是安置于反應器內腔，浸沒在處理對象液體之中，并且依靠升騰的含臭氧氣泡來沖刷膜分離組件，藉此除去其表面所吸附、滯留的催化劑微粒，達成催化劑微粒的回收、再利用目的，同時，膜分離組件也是依靠這個方式自潔并保持其分離能力，那么，基于該結構，只能選用商業用簾式中空纖維膜組件或平板膜組件，并且，該膜分離組件是需要浸泡在有臭氧氣泡升騰的強氧化性的周遭環境中，因此，對膜分離組件的氧化耐受力必然有要求，普通材質的有機膜分離組件不能耐受這樣的使用環境，故只能選用PVDF材質的膜分離組件，這一點已在該案公開文本第0009段文字以及權項3中清楚地表明；該種需要特殊的氧化耐受力的濾膜其材質成本較高，其市售價格當然也高于無氧化耐受力要求的普通有機微濾膜組件；換句話說，該案的結構方式，導致膜分離組件的材質被局限于較昂貴的PVDF材質。再有，裝置內可能的紫外光泄露，可能觸及有機膜組件，這也要求裝置內的有機膜組件材質能夠抵抗紫外光輻照，從這一點看，基于該裝置的結構方案，有機膜分離組件的材質也只能被局限在較昂貴的PVDF材質。有機膜組件相較于陶制過濾組件，有其顯而易見的優勢；關于這一點，對于過濾技術專業的人士來說，是公知的，在這里不展開贅述。那么，在使用有機材質膜組件的前提之下，能否撇開這種PVDF濾膜材質局限呢？這是一個需要解決的問題，此為問題之一。問題之二:鑒于所述升騰氣泡的沖刷力、清潔能力比較弱，因此，與該清潔方式配合使用的膜分離組件其孔徑只能選用比較大的微濾級別的濾孔孔徑，該微濾級別的濾孔孔徑為
0.1-0.2微米，關于這一點，同樣在該案公開文本第0009段文字以及權項3中有清楚的限定，該種濾孔孔徑限定，從該案這樣的膜分離組件的選型、內置且浸泡使用方式、升騰氣泡自潔方法來看，是必然的，只能限定其濾孔孔徑在微濾級別。換句話說，這種以升騰氣泡沖刷的方式其沖刷力、清潔力太弱，以至于根本無法應對更小孔徑的濾膜，所以說，在該案裝置中，濾膜孔徑限定在0.1微米-0.2微米之間，是沒有商量余地的必然選擇。所謂0.1-0.2微米的濾孔孔徑，如果換一個計量單位，對應的就是100-200納米的濾孔孔徑；那是什么概念呢？以其下限的100納米濾孔孔徑來說，它所能攔截的催化劑微粒其尺寸必須是在100納米以上，而小于100納米的催化劑微粒是無法被攔截的；換句話說，小于100納米的催化劑微粒將直接穿透、通過膜組件的濾孔，混入降解反應器所輸出的所謂的凈水之中。現在需要來談談紫外光催化降解反應所涉光催化劑的粒徑以及光催化劑劑型選擇。
從事光催化降解研究的專業人士都知道，以紫外光激勵的光化學降解反應，其催化劑多選用二氧化鈦微粒催化劑；目前，在實驗室水平上已經研發出品種繁多的基于二氧化鈦光催化特性的光降解用微粒催化劑，當然，這些不同制備方式形成的光降解用催化劑，其粒徑也是多樣的；不同制備方法制成的光催化劑其粒徑小至20納米，大至100000納米也即100微米，都有，其中不乏性能優異的光催化劑品種；但是，由于性能長期穩定性評價、制備成本以及市場拓展等等方面因素的制約，絕大多數的所述光催化劑其供應能力僅局限于實驗室水平，而沒有能夠形成大規模市售的生產水平；目前周知的能夠大量購買到的市售的能夠實際大量使用的用于紫外光波段的光催化劑是著名的氣相二氧化鈦P25 ;氣相二氧化鈦P25其具體技術含義，業內人士都知道，在這里不展開贅述；氣相二氧化鈦P25的平均粒徑是21納米；氣相二氧化鈦P25性能不算最優，但是，其性能穩定，關鍵是可以在市場上大量購買得到，并可以在工業規模上大量使用，因此，光催化專業實驗室里也常常用P25催化劑來作為衡量各種自制光催化劑催化性能的參照指針或對比指針，事實上，鑒于紫外光催化降解反應的特點，分散度越高的光催化劑，越是適合該型反應的需要，也就是說，平均粒徑在21納米左右的光催化劑其所能夠提供的觸媒界面面積、抗沉降能力、催化性能長期穩定性等等方面，綜合而言，是最理想的。簡單地講，目前，價廉物美，能夠實際大量購買、使用的現成的市售的商品級的紫外光波段的光催化劑，就是平均粒徑為21納米的氣相二氧化鈦P25催化劑；在工業規模的應用層面，這種平均粒徑為21納米的光催化劑是事實上的首選。
上文已述及，該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，其用于攔截光催化劑的膜組件，是以升騰氣泡的沖刷來剝離膜組件表面所吸附、沉積的催化劑微粒，然而，該種以升騰氣泡沖刷的方式其沖刷力、清潔力太弱，以至于根本無法應對更小孔徑的濾膜，因此，在該案裝置中，濾膜孔徑被限定在0.1微米-0.2微米之間微濾濾孔級別，換個計量單位來說，在該案裝置中，濾膜孔徑被限定在100納米-200納米之間的微濾濾孔級別，這是沒有商量余地的必然選擇；該案無可選擇的100納米-200納米之間的微濾濾孔當然無法攔截如上所述的平均粒徑為21納米的氣相二氧化鈦P25顆粒；那么，如果使用P25光催化劑，該催化劑將完全無法攔截，并流入所謂的凈水中，形成二次污染，當然也造成催化劑的嚴重損失和無法再用；即便是使用其它品種的為此而特制的大粒徑的二氧化鈦光催化劑，其使用過程中因相互碰撞或與器壁碰撞，必然也會產生大量小粒徑碎片，其中粒徑小于100納米的碎片，同樣不能被100納米-200納米之間的微濾濾孔所攔截，這些小碎片也會透過其膜組件進入所謂的凈水之中，形成二次污染。可見，該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，其針對光催化劑微粒的攔截
結構方案以及相關膜組件的清潔方案都不理想。因此，如何在兼收并蓄該案優點的前提之下，達成針對光催化劑微粒的精細的攔截和回收再用，是一個很值得深思的重要課題，此為問題之二。問題之三:·我們知道，液態水體其本身也能夠吸收微波的能量，并導致被處理的液態水體其本身的溫升效應，而這種伴隨廢水處理過程而出現的溫升效應，卻不是我們所期待的情形，換句話說，來自磁控管的微波能量沒有完全被用于激發無極紫外燈，而有相當一部分本應只用于激發無極紫外燈的微波能量被耗散于所述的溫升效應，該種不受待見的溫升效應造成了不必要的微波能量浪費，鑒于上述公開號為CN102260003A的中國專利申請案所展示的裝置結構方案，其合理的途徑，只能是通過減少微波光催化反應器的體積或者說減少單罐處理容量來來達成弱化微波多余耗散的目的，關于這一點，在該CN102260003A申請案其具體實施方式
中清晰表達了關于該裝置結構整體的適宜尺寸，其所表達的優選尺寸對應的就是一個外形很小的裝置，那么，如此一來，反應器內壁與微波輻射源的距離小了，與微波接觸的廢水量小了，廢水所吸收的微波能量相對也小了，與之相對應地，單罐的廢水處理量因此也小了，更具體地說，其實施例中所表達的裝置適宜尺寸所對應的內部容積是40升，也即單罐廢水處理量是40升，即0.04立方，換句話說，其一次全套、全程操作只解決了 0.04立方的工業廢水，那么，就需要進行很多次的由首至尾的全套操作的重復，其處理量的累加才具有工業規模的意義，打個比方說，只是個大致的比方，該案其優選結構尺寸大致對應的單罐0.04立方這樣的廢水處理量，需要重復1000次的由首至尾的全套、全程操作，其累加量，才能達到40立方這樣一個具有工業水平的的廢水處理量，如此過度繁瑣的重復操作將導致人力、物力的嚴重浪費，可見，該種由CN102260003A所展示的方案其實際的廢水降解處理效率可能不能盡如人意。因此，如何在不造成更多微波能量浪費或減少微波能量浪費的前提下，增加單罐廢水處理量，減少該間歇式廢水處理裝置的不必要的太多的由首至尾的重復操作次數，提高其廢水處理效率，是一個有意義的值得關注的技術問題，此為問題之
_- O問題之四:
該種由CN102260003A所展示的方案，其反應罐內部漫布升騰的氣泡，對于推動反應罐內部液體的相對大尺度的循環運動，貢獻稍顯不足；當然，該不足之處，對于CN102260003A方案如其具體實施方式
中清晰表達的事實上對應的小尺寸、小容量裝置來說，幾乎沒有什么可觀測的影響。從工業規模的應用需求來看，小尺寸的不能擴張處理量的裝置當然沒有多大的吸引力；那么，作為一種可能性，倘若有某種方式能夠實現處理量的大幅擴張，此情形下，反應罐內部液體的相對大尺度的循環運動其重要性就會自然地凸顯出來；設想一下這種處理量大幅擴張的可能性，那么，如何強化反應罐內部液體的相對大尺度的循環運動，當然就是個問題，此為問題之四。問題之五:對于紫外光波段的光化學催化氧化反應來說，有以下這么幾個要素會影響到該種氧化反應的效率，其一是紫外光波長、強度，其二是光催化劑的粒徑、單位體積反應液中光催化劑的使用量、光催化劑其自身的催化性能等等，其三是被氧化對象即水體中有機物的濃度、有機物分子結構其自身所決定的氧化難易程度等等，其四是氧氣氣氛的充足程度，在其它條件相同的情況下，氧氣氣氛的充足程度，就會成為影響光化學催化氧化降解能力的一個舉足輕重的要素。如CN102260003A所展示的方案，其安置于反應器內腔下部的眾多微孔曝氣頭漫布在底部，并借由其所稱的布水板，使得這種微孔曝氣頭漫布安排的效果變得更甚，當然，這對于使用相對容易沉降的大顆粒的微米級的光催化劑的情形而言，的確存在其有利的一面，但是，從另一面來看，這種微孔曝氣頭漫布安排的方式，氧氣氣氛的供給過于分散，而實際上最需要強化供氧的區域的是光化學催化氧化的最有效區域，由于短波紫外線在液態水體中的有效穿透深度只有20厘米左右，因此，最需要強化供氧以促進光化學催化氧化進程的有效區域實際上就是在石英管周邊約20厘米距離之內的區域，換句話說，石英管周邊約20厘米距離之內的區域是真正需要強化氧氣氣氛供給保障的區域，這個區域氧氣氣氛供給越強，氧化反應也就進行得越快；尤其特別地，以微波激勵方式來產生無極紫外發射，其特點就是可以做到大功率、高強度，這是無極紫外燈這種燈型的強項，然而，正因為其紫外輻射的高功率、高強度，就更需要以強大的氧氣氣氛供給能力進行匹配，否則的話，那個強大的紫外輻射能力就真的是大部分被浪費了。上文已經述及，如CN102260003A所展示的方案，諸多因素限制了它的反應器尺寸，限制了它的實際處理容量，就如其具體實施例中清楚地表明的那樣，那只能是一個單罐單次處理量只有40升左右的小反應器，在這樣的小反應器、小內腔的情況下，因為尺寸本身就很小，那么，它在光化學催化氧化有效區域供氧集中度方面的欠缺，就不會那么明顯，甚至可以忽略不計，更甚至完全可以看做是一個根本不存在的問題，面對那樣的小尺寸的小反應器，關于供氧集中度方面的欠缺問題，根本就不可能浮上腦際；但是，設想一下，倘若能夠克服所述諸多限制因素，倘若能夠有辦法實際構建一個大型、大處理量的反應器，那么上述石英管周邊20厘米距離之內有效區域供氧強化問題就會凸現出來，尤其對于使用無極紫外燈作為紫外輻射源的情況，上述石英管周邊20厘米距離之內有效區域供氧強化問題更加不容藐視，因此，如何在可能的大型無極紫外光催化氧化降解反應器的構建之中，增強所述有效區域的供氧集中度、提高廢水降解設備的效能，就是個需要盯住的問題，此為問題之五。
問題之六:
該CN102260003A方案將空氣泵入內含無極紫外燈的石英管之內，達成無極紫外燈的通風降溫、冷卻的目的，而那些流動經過石英管的空氣，因受紫外線的照射，有一部分空氣會轉變為臭氧，因此，從石英管中流出的空氣當然就是含有一些臭氧的空氣，該方案將該含臭氧空氣傳輸到位于反應器下方微孔曝氣頭，并從微孔曝氣頭釋出，在這些含臭氧氣泡自下而上的升騰過程中，其中所含的臭氧會與路程之中遇到的有機分子遭遇并發生氧化還原反應，這一氧化還原反應當然會消耗一部分臭氧，這是沒有疑問的，但是，上文已經述及，如CN102260003A所展示的方案，必然存在的無法忽視的諸多的因素限制了它的反應器尺寸，限制了它的實際處理容量，就如其具體實施例中清楚地表明的那樣，那只能是一個單罐單次處理量只有40升左右的小反應器，在這樣的小反應器、小內腔的情況下，因為總體尺寸本身就很小，那么，其反應器內腔的縱向尺寸或者滿打滿算地視作盛液深度也只能是一個很小的尺寸，這個尺寸如其具體實施方式
之中所清楚地表明的，只有大約40厘米，滿打滿算盛液深度也就只有40厘米，實際上盛液深度當然要小于這個數，就以40厘米的盛液深度來分析，那么，這個40厘米的盛液深度是個什么概念呢？那就是說，含臭氧空氣升騰通過廢水的路徑只有短短的40厘米，這個路徑太短了，含臭氧空氣氣泡飛快地穿越僅僅只有40厘米深的水體，與水體接觸時間太短了，氣泡中所含的臭氧，只能有很小的一部分被用于氧化降解有機物，而大部分的臭氧實際上只是簡單地路過液體，從液面上逸出并經尾氣排放口排空，簡單地說，這些臭氧的氧化作用潛力大部分被浪費了，并且，逸出的、被浪費的臭氧實際上會造成不必要的空氣污染；本案主要發明人曾以普通家用臭氧機經由微孔曝氣頭向一米深的儲水池中打入含臭氧空氣，在水深深度達一米的情況下，仍然能夠在水面附近明顯嗅到臭氧的氣味，可見，那種40厘米深的盛液深度，顯然是不足以完全利用臭氧；可見，對于無極紫外光化學催化廢水降解反應器這種類型的設備來說，臭氧利用不完全的問題也需要關注，顯然，人們更期待的是臭氧利用更完全、污染性尾氣排放更少的無極紫外廢水降解反應器，此為問題之六。問題之七:廢水催化降解反應器其運作，需要消耗能量，因此，操作人員一定會希望，當廢水降解反應進行到終點時，能夠不偏不倚地、不過早也不過晚地即時地停止向反應器內部繼續注入能量；停止注入能量的時刻倘若過早，則廢水降解不完全；而如果早已達到反應終點，卻仍然繼續地向反應器內部注入能量，那毫無疑問是在浪費寶貴的能源。作為本案技術背景的CN102260003A方案其結構不能對廢水降解反應終點時刻給出任何的即時的信息，那么，就只能靠經驗來估計廢水降解反應的終點；而靠經驗來估計廢水降解反應的終點，那顯然不能令人滿意；那么，如何針對廢水降解反應終點時刻作出既不提前也無延遲的即時的信息輸出，并在恰到好處的時刻即時地關閉對反應器的能量輸入，就是一個不可藐視的技術門檻，此為問題之七。問題之八:接受微波光催化降解處理的所述工業廢水，其中難免夾雜一些緣自機械系統磨耗過程的金屬微粒以及碳粒之類的物質，即便數量微小，其存在幾乎難以避免，該公開號為CN102260003A的中國專利 申請案中的所述有機質膜分離組件裝設于微波光催化反應區，其中的裝設在石英管與膜分離組件之間的用于阻隔紫外線的隔板當然阻擋不了微波，如此，微波的實際作用區域必然覆蓋該方案中所述有機質膜分離組件所裝設區域，基于膜分離組件的工作機制，如上所述的金屬微粒以及碳粒之類的微粒其在膜分離組件有機質表層的積淀過程難以避免，而此類所述金屬微粒以及碳粒之類的微粒，恰恰是微波能量的良好吸收介質，吸收了微波能量的積淀態的所述金屬微粒以及碳粒之類的微粒，自然會對其緊貼的有機質膜分離組件的表層產生基于熱透蝕機制的持續的洞穿破壞，如上所述，由于該CN102260003A申請案其裝置的結構決定了只能選用聚偏氟乙烯膜材，該聚偏氟乙烯膜材耐溫約140攝氏度，比一般膜材耐溫確實高不少，然而，吸收了微波能量的積淀態的所述金屬微粒以及碳粒之類的微粒其點狀洞穿式的熱透蝕作用十分容易突破該聚偏氟乙烯膜材的耐溫溫限，由于上述原因，可想而知，該CN102260003A申請案其裝置中的PVDF膜材其實際使用壽命將大大低于所期待的理想的使用壽命，該CN102260003A申請案其裝置的結構，決定了在該結構框架下，上述點狀洞穿式的熱透蝕破壞問題無法回避；因此，如何繞開該點狀洞穿式的熱透蝕破壞問題，亦需思量，此為問題之八。問題之九:該公開號為CN102260003A的中國專利申請案，其說明書公開文本正文第0008段文字及權利要求第二項，對于其裝置所能適用的催化劑粒徑范圍，有一個限定，該粒徑范圍限定為20納米至100微米。我們知道，在某些PH值預先調節不到位、PH值不恰當的情況下，二氧化鈦微粒容易發生團聚，進而影響其有效工作界面面積，影響其光催化效能；尤其對于該粒徑范圍之中的那些相對較小粒徑的區段，更是容易出現因PH值預調不到位、PH值不恰當而導致的團聚問題；對于這種催化劑微粒團聚的情況，是必須即時地采取有效措施，進行針對團聚體的解聚運作；然而，我們在該CN102260003A方案之中，沒有看到任何的有助于即時地化解這一問題的結構或能夠即時地化解該問題的方案提示。對于如CN102260003A方案那般因諸多因素限制而只能是小尺寸結構的反應器，尚可以人工直接提起反應器，進行傾倒并在反應器外部檢視、處理上述團聚情況，那么，倘若有可能擴張其容量，只是打個比方說，倘若是數個立方到數十個立方的大型反應器或巨型反應器，那顯然不是手工傾倒其操作所能夠對付的 問題了，那么，對于這種催化劑微粒相互團聚的情況，如何實現即時原位處置，就是一個技術問題，此為問題之九。問題之十:在該公開號為CN102260003A的中國專利申請案所表達的裝置結構中，用于屏護無極紫外燈的石英管，其外壁，指的是石英管的外壁，經長時間的與被處理工業廢水的接觸，難免逐漸積垢，垢積的物質當然主要是不易被光催化反應所觸動的無機類雜質，因該機制形成的積垢現象，在設備長時間運行之后很容易被觀察到；附著于所述石英管外壁的垢積層，雖然只是薄薄的一層，也足以對無極紫外燈的紫外光輻射造成顯著的阻擋，這將導致該微波光催化反應處理裝置的實際處理效力大幅減小；其反應器內漫布升騰的氣泡因過于分散，沖刷力量較弱，倘若僅依靠該比較分散的氣泡來維持石英管表面的光潔，著實是勉為其難，換句話說，該比較分散的氣泡，其較弱的沖刷力量尚不足以完全阻擋該石英管表面的積垢進程；在實驗室尺度的使用過程中，上述積垢問題不易覺察，但是，在工業應用尺度上，該積垢問題毫無疑問將凸顯出來；因此，如何在不拆機的前提下，即時、有效地清除該石英管外壁上的垢積層，維持該微波光催化處理裝置的持續的高效率，該問題亦不可忽視，此為問題之十。問題之^^一:
此問題為上文述及的問題之九其所衍生的問題。前面談到，在某些PH值預先調節不到位、PH值不恰當的情況下，二氧化鈦微粒容易發生團聚，進而影響其有效工作界面面積，影響其光催化效能；尤其對于該CN102260003A方案論及的其所適用催化劑粒徑范圍之中的那些相對較小粒徑的區段，更是容易出現因PH值預調不到位、PH值不恰當而導致的團聚問題；對于這種催化劑微粒團聚的情況，是必須即時地采取有效措施，進行針對團聚體的解聚運作；基于該CN102260003A方案其架構，操作人員無法即時覺察反應器內部發生所述團聚的情況，因而也無法作出即時的處置，由此，該受諸多因素限制而只能是小尺寸結構的反應器其有限的效能會進一步降低；因此，在反應器的應用運作之中，特別是，比方說，在可能的大型反應器或巨型反應器的應用運作之中，如何即時地覺知反應器內部催化劑微粒團聚的主要誘因參數，是一個關鍵問題，此為問題之十一。問題之十二:基于該CN102260003A方 案其架構，由于已經述及的諸多因素的限制，其反應器只能是小尺寸的處理量比較小的反應器，反應器內腔的可用尺寸當然也比較小，反應器內腔其結構之中能夠用于安置簾式膜組件的空間高度大約也只是在30厘米左右，這樣一來，即便只是采用很小幅面的簾式膜組件，也幾乎只能上下兩頭頂著塞在反應器里面，由于反應器的小處理量、小尺寸，那么，在其降解反應完成之后，在由內向外排除液體的狀況下，其簾式膜組件難免暴露在空氣中，雖然每次暴露的時間可以不長，但是，經常倒騰的累加結果，就是使得該簾式膜組件過多地與空氣接觸，簾式膜組件其正常使用要求，是要在完全浸沒狀態下使用，也就是說，必須是濕態使用，倘若簾式膜組件過多地與空氣接觸，會使其比較快速地老化、性能比較快速地衰減，而這種簾式膜組件過多地與空氣接觸的情況，在該CN102260003A方案其架構之下，無法避免；因此，如何保護用于攔截催化劑的膜組件，使其能夠在正常工況下使用，使其能夠避免與空氣的過多的接觸，以維護其正常使用性能，確保其正常使用壽命，就是一個需要正視的問題，此為問題之十二。問題之十三:基于該CN102260003A方案其架構，其運作之中，被簾式膜組件攔截的催化劑顆粒，一部分在簾式膜組件表面淀積，另一部分則滯留在液態物相之中，由此導致液態物相中催化劑顆粒濃度隨著液相體積的逐步減小而逐步升高，這對后續的膜分離而言，其膜分離負荷也會隨之逐漸升高，這種膜分離負荷前后差異過大的問題需要解決，此為問題之十三。問題之十四:基于該CN102260003A方案其架構，其運作之中，向反應器內腔加注廢水的水泵，其本身無法判別反應器內部水位高低，操作人員只能依靠經驗或目測來及時關閉該加注廢水的水泵電機，倘若經驗失誤或目測響應不夠及時，很容易出現因廢水加注過量而溢出反應器的情形，由此造成不必要的麻煩；另一方面，在降解反應結束之后，需要由內部經由簾式膜組件向外抽水，在未能知曉反應器內部水位的情況之下，完全就只能根據經驗或目測來判定關停水泵的時機，而這樣運作，明顯不可靠，極易因經驗失誤或目測響應不及時，導致該抽水用水泵無法及時關機，而這種干抽、空轉很容易造成該抽水水泵電機燒毀，該問題不能被忽視，此為問題之十四
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，針對上文述及的問題之一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四，研發一種能夠一攬子地解決所述系列問題的新型的廢水微波光催化降解處理裝置。本發明通過如下方案解決所述技術問題，該方案提供一種光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，該反應器的結構包括一個容器，所述容器其外形輪廓呈立方體形、長方體形、圓柱體形、橢圓柱體形、多棱柱體形、球體形或橢球體形，在所述容器內腔的底部位置裝設有許多的微孔曝氣頭，以及，石英管，該石英管架設在所述容器的內腔位置，該石英管的兩端裝設有封堵蓋頭，分別位于石英管兩端的所述封堵蓋頭上均開設有通氣接口，以及，無極紫外燈，該無極紫外燈呈棒狀、環狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈的數量至少在一個以上，該數量至少在一個以上的無極紫外燈均架設在所述石英管的內部，以及，空氣泵，該空氣泵裝設于所述容器的外部，所述石英管其一端封堵蓋頭上的通氣接口經由通氣管道并透過所述容器的壁與所述空氣泵的出氣口聯接，所述石英管其另一端封堵蓋頭上的通氣接口經由另一條通氣管道與位于所述容器內腔底部的微孔曝氣頭聯接，以及，微波發生器，該微波發生器裝設于所述容器的外部，該微波發生器是磁控管，以及，波導管，該波導管是用于傳輸微波的構件，該波導管的一端與所述磁控管聯通，該波導管的另一端透過所述容器的壁朝向所述容器的內腔，以及，水泵，該水泵位于所述容器的外部，該水泵用于泵送待處理的廢水，所述容器的頂部開設有尾氣排放口，重點是，該波導管的透過所述容器的壁的那一端進一步延伸進入所述容器的內腔，該深入所述容器內腔的波導管的那一端并且再進一步透過所述石英管的一個封堵蓋頭探入石英管的內部，以及，該反應器的結構還包括金屬材質的籠狀的微波約束器，該籠狀的微波約束器上含有許多的孔洞或網目艮，該籠狀的微波約束器的功能是約束微波，遏制其無益耗散，同時，允許大部分紫外光穿透，該籠狀的微波約束器的裝設位置位于所述石英管的內部，該籠狀的微波約束器其內腔與所述波導管的探入石英管的那一端聯通，所述架設在石英管內部的無極紫外燈均被所述籠狀的微波約束器裹在其中，以及，循環引導器，該循環引導器的功能是聚束來自微孔曝氣頭的含臭氧空氣氣泡的升騰路徑，并借助因受聚束而強化的升騰的氣泡流的拖拽力量來帶領所述容器內部液體作相對大尺度的循環運動，該循環引導器裝設在所述容器的內腔位置，該循環引導器其輪廓狀似兩端貫通的簡易喇叭筒，該循環引導器其小口端垂直朝上，該循環引導器其大口端垂直朝下，該循環引導器其中軸線與所述容器的內腔底面相互垂直，該循環引導器的垂直朝上的小口端其結構位 置是在所述石英管的正下方，該循環引導器的垂直朝下的大口端其邊沿與所述容器內壁之間的橫向距離介于5厘米與300厘米之間，該循環引導器的垂直朝下的大口端其邊沿與所述容器內腔底面之間的縱向距離介于5厘米與100厘米之間，以及，所述許多的微孔曝氣頭是聚攏地裝設在所述循環引導器其大口端邊沿在所述容器內腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內，以及，增壓泵，該增壓泵用于增壓泵送混有大量催化劑微粒的降解之后的水，該增壓泵其進水口經由通水管道并透過所述容器的壁與所述容器的內腔聯接，以及，反沖洗式前置預過濾器，該反沖洗式前置預過濾器其進水口與所述增壓泵的出水口聯接，以及，反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器，所述反沖洗式前置預過濾器其凈水出口經由第一個凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的進水口聯接，以及，反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其凈水出口經由第二個凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口聯接，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其凈水出口與第三個凈水閥的進口端聯接，該第三個凈水閥的出水端是輸出終端凈水的出水端，以及，觸媒濃漿過渡罐，該觸媒濃漿過渡罐是一個中空的罐體，該觸媒濃漿過渡罐用于暫時存放所述過濾器其反沖洗程序所排放的觸媒濃度比較高的水體，該觸媒濃漿過渡罐其頂部位置裝設有水位浮球開關，該水位浮球開關其流體開關通道與開設在該觸媒濃漿過渡罐頂部的通氣孔道聯接，位于該觸媒濃漿過渡罐其內腔底部的觸媒濃漿回流口經由觸媒濃漿回流閥通往所述容器的內腔，該觸媒濃漿回流閥是用于開關控制該觸媒回流通道的閥體，所述用于泵送待處理的廢水的水泵其出水口通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，所述反沖洗式前置預過濾器其污水出口經由第一個污水閥通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其污水出口經由第二個污水閥通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其污水出口經由第三個污水閥通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，各所述過濾器均用于截留催化劑微粒，各所述過濾器其污水出口均轉用為受截留催化劑微粒的回收再用輸出口，以及，臭氧傳感器，該臭氧傳感器其取樣管的取樣端口鄰近所述尾氣排放口或探入所述尾氣排放口的內部，以及，臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復合機構，該臭氧傳感器經由第一條電纜與該臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復合機構聯接，以及，電源控制器，該臭氧傳感器其輸出電訊號經由第二條電纜與該電源控制器聯接，該電源控制器經由第三條電纜與所述磁控管聯接，該電源控制器經由第四條電纜與所述空氣泵聯接，該電源控制器是能夠根據其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器，以及，超聲波換能器，該容器內腔底面由周邊向中心區域逐漸洼陷，所述洼陷其坡度介于5度與35度之間，該超聲波換能器是貼附地裝設在該容器內腔底面其洼陷最深處所對應的那部分容器底壁的外側面位置或內側面位置，以及，高頻振蕩電訊號傳輸電纜，該高頻振蕩電訊號傳輸電纜的一端與該超聲波換能器聯接，以及，高頻振蕩電訊號發生器，所述高頻振蕩電訊號傳輸電纜的另一端經由接續開關機構與該高頻振蕩電訊號發生器聯接，以及，第二個超聲波換能器，該第二個超聲波換能器其裝設位置是在所述觸媒濃漿過渡罐的底部，該第二個超聲波換能器與第二條高頻振蕩電訊號傳輸電纜的一端聯接，該第二條高頻振蕩電訊號傳輸電纜的另一端經由另一個接續開關機構與該高頻振蕩電訊號發生器聯接，以及，PH探頭，以及，pH分析儀，該pH探頭與pH分析儀相互聯接，該pH分析儀并且與警報器聯接，該警報器用于對PH值超限狀況發出警報，該pH探頭透過所述容器的頂部伸入所述容器內腔，以及，經粉末燒結工藝制成的微孔不銹鋼套筒，該微孔不銹鋼套筒呈筆帽狀，該微孔不銹鋼套筒位于所述容器內腔，該微孔不銹鋼套筒其封閉端朝下，該微孔不銹鋼套筒其開口端朝上，該微孔不銹鋼套筒其朝上的開口端經由緩沖隔離墊與所述容器頂部聯接，該PH探頭其伸入所述容器內腔的那個部分探入該微孔不銹鋼套筒之內，該緩沖隔離墊其材質是氟橡膠或硅橡膠，以及，兩對干簧式浮球液位控制器，該兩對干簧式浮球液位控制器均透過反應器的頂部伸入到反應器的內腔，其中的一對干簧式浮球液位控制器通過一個繼電器與所述水泵的電源線纜聯接，其中的另一對干簧式浮球液位控制器通過另一個繼電器與所述增壓泵的電源線纜聯接。該觸媒濃漿回流閥是用于開關控制該觸媒回流通道的閥體；市售的各種流體管道的開關閥門，都可以適用于該結構位置的需要，其具體選型可以根據需要決定。所述水位浮球開 關是純機械式的內含流體通道的普通的水位浮球開關；所述水位浮球開關其本身的技術含義對于浮球閥制造行業的專業人員而言，是公知的；該水位浮球開關市場有售。所述干簧式浮球液位控制器，其本身的技術含義對于液位控制器制造行業的專業人員而言是公知的；所述干簧式浮球液位控制器市場有售。所述超聲波換能器及所述的第二個超聲波換能器，最好都選用較大功率的單個個體的超聲波換能器，這樣方便電纜連線；但是，結構中的兩個不同結構位置的超聲波換能器，當然也可以分別用兩組個體功率稍低的較小型的超聲波換能器進行替換，這個替換與本案前述方案表達沒有實質區別。所述繼電器市場有售。所述接續開關機構指的是能夠接通又能夠斷開高頻振蕩電訊號傳輸通路的機構，例如可以是插孔式的接續開關機構，類似于音箱系統的音頻線路插孔機構，可以通過拔出插頭的動作，斷開所述傳輸通路；當然，所述接續開關機構也可以是一般的電鍵開關機構，
坐坐寸寸ο本案結構中的高頻振蕩電訊號發生器同時與兩個不同結構位置的超聲波換能器關聯，通過所述接續開關機構實現線路聯接或斷開動作及雙向的轉換。本案所有流體通路上的閥體，都可以選擇使用電磁閥，選擇使用電磁閥的情況下，通過將遠程的線纜集中安排到一個控制面板上，如此，可以方便地實現遠程集中控制。所涉pH探頭市場有售；所述pH探頭亦稱pH傳感器；pH探頭或曰pH傳感器其本身的技術含義是公知的。 所涉pH分析儀市場有售；pH分析儀其本身的技術含義是公知的。本案pH分析儀一詞泛指任何型號的能夠利用PH探頭探查、撿拾、顯示pH值信息，并能對外輸出pH相關電訊號的儀表，市場上銷售的或簡易或復雜的但都符合這一基本要求的PH相關儀表其品種繁多，可以根據需要選用。所涉緩沖隔離墊其厚度不限；但是，有一個優選范圍，該緩沖隔離墊其厚度的優選范圍在I毫米至8毫米之間。所涉氟橡膠及所涉硅橡膠它們本身的技術含義是公知的；所涉氟橡膠及所涉硅橡膠，市場均有售。所涉微孔不銹鋼套筒其壁厚不限；但是，也有一個與之相關的優選范圍，該微孔不銹鋼套筒其壁厚的優選范圍在3毫米至30毫米之間。所涉粉末燒結一詞，其本身的技術含義對于冶金技術領域的專業人員而言，是公知的。所涉微孔不銹鋼套筒，可以向相關粉末冶金專業廠家定制。可以將粉末燒結工藝制成的套筒狀微孔不銹鋼過濾器轉用為本案所述的微孔不銹鋼套筒；所述粉末燒結工藝制成的套筒狀微孔不銹鋼過濾器市場有售。所涉微孔不銹鋼套筒其微孔的孔徑不限；但是，該微孔的孔徑也是有一個優選范圍，該微孔孔徑的優選范圍在0.5微米至50微米之間。該微孔不銹鋼套筒其朝上的開口端經由緩沖隔離墊與所述容器頂部聯接，指的是，該聯接是柔性的聯接，在該聯接之處，有所述緩沖隔離墊介于其間。所述警報器是能夠根據其所接收到的電訊號發出聲頻警示訊息或光頻警示訊息的器件；所述警報器其本身的技術含義是公知的；所述警報器市場有售。超聲波換能器一詞其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業人員而言是公知的。高頻振蕩電訊號傳輸電纜一詞其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業人員而言亦是公知的。超聲波換能器及高頻振蕩電訊號傳輸電纜市場均有售；所述超聲波換能器及高頻振蕩電訊號傳輸電纜等也可向超聲波換能器專業廠家及電纜專業廠家定制。高頻振蕩電訊號發生器一詞其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業人員而言亦是公知的；各型高頻振蕩電訊號發生器均有市售；所述高頻振蕩電訊號發生器也可向超聲波器材專業廠家定制。所涉臭氧傳感器市場有售；也可根據需要向臭氧傳感器專業廠家定制。所涉臭氧含量顯示器市場有售；也可根據需要向臭氧含量顯示器專業廠家定制；臭氧傳感器廠家通常也銷售配套使用的臭氧含量顯示器。所涉臭氧警示器，指的是以警示聲音或警示閃光或警示聲音與警示閃光相結合的兩者兼而有之的用于警示的機構；臭氧警示器市場有售；也可向臭氧警示器專業廠家定制；臭氧傳感器廠家通常也能夠銷售配套使用的臭氧警示器。所涉該電源控制器是能夠根據其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器；能夠根據其所接收的電訊號進行電源開關動作的電源控制器僅就其電路技術本身而言，是已經成熟的、公知的技術；所述電源控制器市場有售；也可利用市售的電源控制器根據需要進行改制；所述電源控制器也可向電源控制器專業制造商定制；電源控制器之類的電子器件其專業制造商遍布全球。
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本案表述中，反應罐一詞的指代含義與所述容器一詞的指代含義相同；所述容器同時當然也是反應器的主要構件之一。所述金屬材質一詞，其本身的技術含義，是公知的。所述磁控管，以及，波導器件，其技術含義對于微波技術領域的專業人員而言是公知的。所述磁控管，以及，波導管等，均有市售；所述波導管當然也可以根據需要自行制作，該制作對于微波技術領域的專業人員而言，波導器件的制作是簡單的。所述石英管，其技術含義是公知的；所述石英管市場有售。所述無極紫外燈，其技術含義對于光源技術領域的專業人員而言是公知的；所述無極紫外燈市場有售；所述無極紫外燈其形狀、尺寸、內部所填充氣體、燈壁材料、燈壁厚度，等等，也可以根據具體設計需要，向電光源制造企業定制。當然，也可以自行制作。無極紫外燈的制作對于具備電光源專業知識的專業人員而言，其制作技術是簡單的。所述水泵以及增壓泵，均是用于輸送或清或濁的各類水的泵，當然，其泵送壓力都可以根據需要來進行任意的選擇，并且，各型泵市場均有售；本案采用不同名稱，只是為了方便表述、方便區分各個不同結構位置的泵。該籠狀的微波約束器其材質可以是任何的選定的金屬，但是，鑒于其所處的由強紫外光輻射所形成的臭氧混合氣環境，以及，出于盡可能地通過復雜的鏡面反射機制最大限度地輸出由無極紫外燈所發射的紫外光的考量，適于制作該籠狀的微波約束器的優選的金屬材質是經過鏡面拋光處理的沖孔不銹鋼。
可以用鏡面拋光的沖孔不銹鋼板經焊接、拼接或模壓工藝制成所述微波約束器。當然也可以用鏡面拋光的不銹鋼絲編織制成該籠狀的微波約束器。為方便針對所述容器內部定期進行的清洗及檢修等運作，可以在所述容器的底部開設排污口，該排污口用于排渣、清污，可以在該排污口位置裝設排污閥，所述排污閥是用于排污控制的閥門；必要時，可以利用該位于所述容器底部的排污口將所述容器內部液體完全排空。所述排污口以及排污閥不是必須的。所述凈水閥、污水閥、排污閥，都是水閥，各型水閥市場均有售；關于水閥，該詞其本身的技術含義是公知的；本案采用不同的名稱，只是為了方便表述、方便區分各個不同結構位置的水閥。所述循環引導器的材質不限，所述循環引導器的材質例如可以是聚四氟乙烯材質、玻璃材質、陶瓷材質、金屬材質，等等，但是，循環引導器其優選材質是不銹鋼。本案裝置中，借助于金屬籠對微波輻照空域的隔離與限制作用，在金屬籠外壁與所述容器內壁之間的區域，形成了一個微波零輻照區域或微波弱輻照區域，由于微波基本上無法影響到該區域，微波在這一區域因廢水的單純的致熱吸收而造成的能量無益耗散得以遏制，如此，無論該區域體積怎樣擴大，都是允許的；基于此，本案裝置的結構，允許大幅度地擴張所述反應器的單罐設計處理容量，允許大幅度地擴張反應器的體積，當然，是通過金屬籠來限制微波輻照空域，并大幅擴張金屬籠外壁與所述容器內壁之間的空域的設計體積來實現的。本案結構中，所述許多的微孔曝氣頭是聚攏地裝設在所述循環引導器其大口端邊沿在所述容器內腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內。位于所述鉛垂投影所圈定的范圍之內的所述許多的微孔曝氣頭，既可以是平鋪地裝設在所述容器內腔底部所圈定的范圍之內，當然，在這個圈定范圍之內，也可以采取另一種更為密集的裝設方式，所述更為密集的裝設方式，指的是，可以將所述許多的微孔曝氣頭在三維方向上進行堆疊架設，以此方式將它們聚攏形成具有三維堆疊架構的團簇狀微孔曝氣頭集群；該種團簇狀微孔曝氣頭集群可以容納數量較為龐大的微孔曝氣 頭；該種方式可以承載更大的空氣通量。所述反沖洗式前置預過濾器其濾孔孔徑的優選范圍是介于5微米與300微米之間，當然，這個優選范圍之外的其它前置預過濾孔徑選擇也是本案所允許的；所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其濾孔孔徑的優選范圍是介于25納米與1000納米之間，當然，這個優選范圍之外的其它微濾孔徑選擇也是本案所允許的；所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其濾孔孔徑的優選范圍是介于15納米與2納米之間，當然，這個范圍之外的其它超濾孔徑選擇也是本案所允許的。所述反沖洗式前置預過濾器也稱反沖洗式前置過濾器或反沖洗式預過濾器，所述反沖洗式前置預過濾器其本身的技術含義是公知的；所述反沖洗式前置預過濾器市場有
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口 O所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器是適于微濾的過濾器；所述微濾一詞其本身的技術含義是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其本身的技術含義對于膜分離技術領域的專業人員而言，是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器市場有售。所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器是適于超濾的過濾器；所述超濾一詞其本身的技術含義是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其本身的技術含義對于膜分離技術領域的專業人員而言，是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器市場有售。在超濾環節，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器可以是僅有一個反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器單體的形態；當然，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器也可以是由數量在一個以上的反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器單體相互并聯聯接組成。表達所涉并聯一詞，其本身所指代的技術含義是清楚的。表達所涉單體一詞，指的是其本身功能及結構完全的設備個體。類似地，在微濾環節，該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器可以是僅有一個反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器單體的形態；當然，該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器也可以是由數量在一個以上的反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器單體相互并聯聯接組成。在所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其凈水出口與所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口的 聯接管路上可以進一步裝設第二個增壓泵，該第二個增壓泵用于增補水壓以滿足所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水壓力需求；該第二個增壓泵不是必須的。所述金屬籠其自身結構中遍布著孔洞或網眼，所述孔洞或網眼其口徑的優選范圍是介于0.5厘米與3.0厘米之間；當然，如果一定要選用在此優選范圍之外的其它口徑的孔洞或網眼，那也是本案所允許的。本案裝置的結構，還可以包括一些附件，所述附件例如:與磁控管冷卻管道連接的冷卻水循環系統或風冷系統；所述附件還例如用于將無極紫外燈固定在所述籠狀的微波約束器之內的固定支架；所述附件再例如用于將所述籠狀的微波約束器固定在所述石英管之內的支持構件；所述附件當然也可以包括將所述石英管固定在所述容器之內的支架或固定架；所述附件也例如將所述循環引導器在所述容器之內進行懸空定位的固定架、支撐架或吊架；所述附件又例如裝設于反應器廢水進水端的用于攔截雜質的過濾器，等等。本發明的優點是，以安置于所述石英管內部的金屬材質的籠狀的微波約束器，將無極紫外燈包裹于其內腔之中，籠狀的微波約束器其內腔并且與深入所述容器內部的波導管聯通，所述聯通指的是微波通道意義上的聯通，藉由該結構，將經由波導管傳輸而來的微波約束在其有效工作區之內，遏制微波向周邊廢水水體的無益耗散，本案結構允許反應器大幅擴張其設計容積，允許反應器單罐廢水處理量大幅提升，而不用再擔心微波能量過多地耗散于無益的廢水水體溫升效應。在采用鏡面拋光的沖孔不銹鋼制成微波約束器的情況下，以及，在采用鏡面拋光的不銹鋼絲網籠作為微波約束器的情況下，經由復雜的鏡面反射機制，兩者均可以最大限度地將來自無極紫外燈的紫外光傳輸出去，并最大限度地彌補所述微波約束器其自身實體對光線遮擋、吸收所造成的損失。基于本案的結構，反應器的設計容積即單罐廢水處理量可以擴張到數個立方至數十個立方；甚至單罐數百個立方的容積，也是允許的；基于本案此結構，可以大幅度地降低全套、全程操作的頻度，有利于人力、物力的節約。另一方面，本案裝置結構中的所述循環引導器其存在，能夠引導所述容器內部的液流沿該循環引導器的內部通道快速上升，并在沖擊、通過石英管周邊光催化降解反應區域之后，由頂部區域向四周擴散，經由周邊區域下沉，到達所述容器內腔底部區域，再經循環引導器的喇叭口匯聚到循環引導器的內部通道，繼續其循環；當然，受聚束的升騰氣泡流的拖拽力量是這一循環的主要動力；這種受引導的相對大尺度的液體大循環運動，有助于確保所述容器內部液體降解反應進程的均勻化，這對于本案這般大型降解反應器來說，是必須的。本案裝置其紫外輻射源是依托微波激勵的無極紫外燈，此燈型的紫外輻射特點就是可以做到大功率、高強度，然而紫外線在液態水體中的有效穿透深度只有約20厘米，因此，石英管周邊約20厘米距離之內的區域是有效區域，這個區域就是光化學催化氧化降解反應的有效率的區域；本案裝置以所述循環引導器，聚束來自眾多微孔曝氣頭的氣泡流，使其集中地朝向石英管周邊光化學催化氧化有效區域釋放，此方式有助于提高石英管周邊所述有效區域的氧氣氣氛供給強度，有助于加速紫外光催化氧化降解反應進程。基于本案結構，反應器的容量或處理量可以大幅擴張，所述大幅擴張，是通過大幅擴張微波零輻照區域或微波弱輻照區域的設計體積來實現的，那么，從外觀上看，反應器的橫向尺寸、縱向尺寸當然都是能夠大幅擴張，因此，反應器內部盛液深度也同樣地可以大幅地加深，例如，可以加深到一米、兩米、三米、四米、五米、六米，甚至十米，等等，在盛液深度足夠深的情況下，含臭氧空氣泡升騰路徑足夠長，含臭氧空氣泡與水體接觸的時間足夠長，其升騰過程中就能夠與足夠多的還原性物質際遇，并徹底或近乎徹底地耗盡氣泡中所含的臭氧，由此，含臭氧空氣氣泡中臭氧成分氧化潛力利用不完全的問題能夠得到徹底解決，并且，由于長長的升騰路徑導致臭氧耗盡，反應器尾氣中就不會再夾帶有會造成環境污染的臭氧。本案并以外置的多級·過濾器，達成對催化劑微粒的從團聚體大顆粒到十數納米的小尺度的碰撞碎片的逐級攔截，近乎徹底地回收、回用光催化劑，近乎徹底地防范催化劑流失而造成的二次污染；該逐級攔截結構并能夠保護次級過濾器使其過濾結構通道免受大顆粒物質的硬性阻塞；其中第一級的預過濾孔徑在5微米與300微米之間，第二級的微濾其孔徑在25納米與1000納米之間，第三級的超濾其孔徑介于15納米與2納米之間；這樣的攔截結構，能夠充分攔截納米級的光催化劑，它當然能夠近乎徹底地攔截氣相二氧化鈦P25這種平均粒徑為21納米的催化劑；前文述及，納米級的P25之類的氣相二氧化鈦催化劑，是能夠大量購得的市售的催化劑，也是耐久性、穩定性、紫外光波段光催化性能已知優良的光催化劑，當然，它也是工業級應用中事實上優先考慮選用的光催化劑；本案催化劑攔截結構與催化劑市場供應的實際能力、實際品種相匹配、相融合。并且，本案催化劑攔截機構外置，其濾芯不必浸泡于反應器內部的強氧化、強紫外輻照的液體中，因此，可以完全不必考慮對紫外輻照、強氧化條件的耐受力，這樣，在濾芯材質的選用上就沒有了特種耐受力方面的限制，可以在更廣大的可選材質種類上進行選擇，而完全無須再局限于比較昂貴的PVDF之類的材質。所涉各級過濾器均有市售，市售的各級過濾器，其排污口就是反沖洗時排除污水的排放口，本案使用這類反沖洗式裝備，是用來逐級攔截催化劑微粒，原本市售裝備的排污口，在本案中被轉用來作為受截留催化劑微粒的回收再用輸出口或回流再用輸出口。上文已述及，基于本案結構，反應器的容量或處理量可以大幅擴張，所述大幅擴張，是通過大幅擴張微波零輻照區域或微波弱輻照區域的設計體積來實現的，那么，從外觀上看，反應器的橫向尺寸、縱向尺寸當然都是能夠大幅擴張，因此，反應器內部盛液深度也同樣地可以大幅地加深，例如，可以加深到一米、兩米、三米、四米、五米、六米，甚至十米，等等，在盛液深度足夠深的情況下，含臭氧空氣泡升騰路徑足夠長，含臭氧空氣泡與水體接觸的時間足夠長，其升騰過程中就能夠與足夠多的還原性物質際遇，并徹底或近乎徹底地耗盡氣泡中所含的臭氧，由此，含臭氧空氣氣泡中臭氧成分氧化潛力利用不完全的問題能夠得到徹底解決，并且，由于長長的升騰路徑導致臭氧耗盡，反應器尾氣中就不會再夾帶有會造成環境污染的臭氧；僅僅當受處理水體中還原性物質即有機污染物被降解殆盡之時，水體中已經再無可供臭氧氧化反應的有機污染物，那些個多余的臭氧才有可能不再消耗并透過長長的升騰路徑逸出液面；前面已經談到，本案同時解決的若干問題之中的一個，便是強化反應器內部液體的相對大尺度的循環，該強化了的大循環機制促成了反應器內部液體其所含有機污染物降解反應進程的均勻一致，由此，在本案結構所允許的數個立方至數十個立方甚至數百個立方體積的處理容量架構下，當反應器內部液面上方有臭氧逸出之時，即表明反應器內部的降解反應已達終點，并且是內部液體整體均勻一致地達到降解反應的終點，這一終點判定因素是與本案結構方案所能提供的條件相匹配的；本案在反應器其尾氣排放口位置裝設臭氧傳感器，在這個結構位置檢測到臭氧，便意味著反應器內部降解反應到達終點，臭氧傳感器并且與臭氧警示器或臭氧含量顯示器或臭氧警示器與臭氧含量顯示器的復合機構聯接，用于向操作人員提供準確的指示信息，本案并且將臭氧傳感器輸出的電訊號通過電纜傳送給電源控制器，該電源控制器并通過電纜分別與磁控管及空氣泵聯接，電源控制器根據其所接收到的所述電訊號進行電源開關動作，當然，其運作方式是，在電源控制器接收到臭氧傳感器發送的臭氧逸出的信號之時，自動關閉通向磁控管及空氣泵的電源；本案依此結構方案，可及時知曉反應器內部降解反應進程的終點；并依此結構方案，在反應達到終點時，自動關閉磁控管及空氣泵的電源，及時停止向反應器內部注入能量，如此可避免不必要的能源浪費；并且，本案依此結構，在降解反應到達終點之時，能夠及時關閉所述磁控管及空氣泵的電源，該電源關閉動作也同步、同一瞬間終止了臭氧的發生進程，由于臭氧發生進程被及時終止，就不會有超過需要的大量臭氧從所述尾氣排放口釋出，從而避免了不必要的二次污染或曰次生污染；本案其架構決定了它沒有富余的臭氧可供排放。本案結構之中，其反應器內部的微波輻照空域受到強制隔斷、限制，本案并且采用外置級聯多級反沖洗過濾器結構來精細地攔截催化劑微粒，其中的反沖洗式中空纖維微濾膜組件及反沖洗式中空纖維超濾膜組件均外置并遠離反應器內核，微波完全不能照射到所述膜組件，基于本案該結構，完全繞開了所述點狀洞穿式的熱透蝕破壞問題，該問題由此得到良好的解決。本案反應器內腔底面由周邊向中心區域逐漸洼陷，所述洼陷其坡度介于5度與35度之間，本案超聲波換能器是貼附地裝設在該反應器內腔底面其洼陷最深處所對應的那部分反應器底壁的外側面位置或內側面位置；上文述及，本案結構并且利于推動反應器內部液體作相對大尺度的循環運動，該液體循環運動的方式是周邊液體下沉，中間的液體上升，如此不斷地循環往復；上文 述及，在某些PH值預先調節不到位、PH值不恰當的情況下，二氧化鈦微粒容易發生團聚，進而影響其有效工作界面面積，影響其光催化效能；尤其對于該粒徑范圍之中的那些相對較小粒徑的區段，更是容易出現因PH值預調不到位、PH值不恰當而導致的團聚問題；對于這種催化劑微粒團聚的情況，是必須即時地采取有效措施，進行針對團聚體的解聚運作；在催化劑微粒發生嚴重團聚的情形下，其中的一些比較重的大團聚體由于重力作用，傾向于逐漸向反應器內腔底部沉降，本案結構中，反應器內腔底部呈洼陷結構，并且，本案結構能夠推動反應器內部液體作所述相對大尺度的循環運動，該大循環運動的作用連同無處不在的自然重力的作用，會將已沉降的大團聚體順著所述洼陷結構的斜坡推掃到洼陷最深處并使它們聚集在那里，本案結構中超聲波換能器正是位于該洼陷最深處的結構位置，該洼陷最深處的區域，既是所述大團聚體最終聚集的區域，同時也是超聲波能夠最少衰減地、最近距離地、最強烈地、最有效地針對大團聚體進行解聚運作區域；本案該結構能夠允許以最小的超聲能量損耗，實現最大化的超聲解聚效果；本案依此結構，能夠匯聚團聚體沉降物，并在團聚體沉降物最集中的區域，實施解聚運作；源自反應器底部的超聲波當然同時也能夠輻射到反應器內部液體中的其它區域，對那些比較小的仍然處于懸浮狀態的團聚體發揮著解聚作用；本案相關超聲輻射機構，是能夠根據需要啟動或關閉的機構；本案由此實現了針對該催化劑微粒團聚問題的即時原位處置。結構中用于屏護無極紫外燈的石英管，其外壁，指的是石英管的外壁，經長時間的與被處理工業廢水的接觸，難免逐漸積垢，垢積的物質當然主要是不易被光催化反應所觸動的無機類雜質，因該機制形成的積垢現象，在設備長時間運行之后很容易被觀察到；附著于所述石英管外壁的垢積層，雖然只是薄薄的一層，也足以對無極紫外燈的紫外光輻射造成顯著的阻擋，這將導致該微波光催化反應處理裝置的實際處理效力大幅減小；本案結構中位于反應器底部的超聲波換能器，在不定期的針對偶發的催化劑微粒嚴重團聚情形所進行的解聚運作之中，其所輻射的超聲波，當然也會到達石英管所在結構位置，該超聲波在進行原位解聚運作的同時，也一并進行著針對石英管表面垢積物的超聲清潔除垢工作；并且，超聲波換能器的裝設位置遠離石英管所在結構位置，超聲輻射到達石英管位置時已經有所衰減，因此，石英管表面所受到的超聲波沖擊是低強度的超聲波沖擊，該低強度的超聲波沖擊既能溫和地除垢，又能避免或大幅弱化超聲空化作用其所可能造成的石英管表面光潔度損失；基于本案該結構，能夠在不拆機的前提下，即時、有效地清除該石英管外壁上的垢積層，藉此維護該微波光催化降解反應器的持續的高效率。廢水降解反應器內部水體的pH值，是影響觸媒分散穩定性的關鍵因素；本案結構中裝設的PH探頭及其關聯的pH值顯示儀表及相關聯的警報器等，能夠在pH值超出觸媒分散穩定范圍的情況下，主動發出警報，基于本案該結構，相關操作人員能夠即時覺知反應器內部觸媒團聚傾向，并作出即時處置。本案結構中的所述微孔不銹鋼套筒及其裝設方式，是與本案原理及本案結構相匹配的不可或缺的重要構件。本案結構中的膜組件，是始終處于完全浸沒使用的工況之中，其中的膜組件沒有機會接觸空氣，一直保持濕態和完全浸沒的狀態，因此，不會再有那種背景技術中容易出現的膜組件經常暴露在空氣中的情況，本案結構中的膜組件其使用工況更加符合膜組件其本身固有的使用條件要求，更利于維護膜組件其正常使用性能，更利于確保膜組件其正常使用壽命。本案結構中設置觸媒濃漿過渡罐，用于暫時存放來自各個反沖洗式過濾器其反沖洗程序沖刷而來的含觸媒濃度比較高的液體,從而避免將該觸媒濃度比較高的液體直接灌回反應器，如此，避免了反應器內部液體中觸媒濃度隨著凈水的提取進程而逐步升高的問題，這可以給其后續的 凈水提取減輕負擔，有了這么一個觸媒濃漿過渡罐結構，就可以在凈水提取程序完成之后，再將觸媒濃漿灌回反應器之內；另外，用于輸送待處理的廢水的水泵，其水泵出水口通往觸媒濃漿過渡罐的內腔，那么，那些向最終目的地反應器輸送的廢水，首先是要流動經過所述觸媒濃漿過渡罐所在結構區段，這一結構能夠利用所灌注的廢水來沖洗觸媒濃漿過渡罐，將其中積淀的觸媒全部帶回反應器之內；在觸媒濃漿過渡罐底部裝設的超聲波換能器，能夠對因高濃度而團聚、積淀的觸媒進行破團、解聚，接觸其淀積狀態，方便所述灌注進入的廢水將這些觸媒完全帶回反應器的內腔；位于觸媒濃漿過渡罐頂部的水位浮球開關，方便平衡內外氣壓，并有助于防止所灌注進入的廢水溢出該觸媒濃漿過渡罐。本案結構中的一對透過繼電器與所述輸送廢水的水泵其電源線纜聯接的干簧式浮球液位控制器，其存在，能夠自動避免過量加注廢水至反應器內腔，并由此避免廢水溢出反應器；另一對透過另一個繼電器與所述增壓泵其電源線纜聯接的干簧式浮球液位控制器，其存在，能夠避免反應器內部的液體被過度提取導致該增壓泵空轉、干轉，如此可以避免增壓泵電機燒毀。本案結構中的所有流體通道上的任何閥體，都可以選擇使用電磁閥，可以將這些電纜集中安排至一個面板上，該結構允許遠程集中控制各程序所對應的閥體開關動作。簡言之，本案達成了允許反應器設計容量大幅擴張的目標；同時，其結構還強化了反應器內部液體的相對大尺度的大循環運動；其結構同時解決了臭氧氧化潛力利用不完全的問題；其結構并且達成了針對納米級催化劑微粒從其團聚體大顆粒到十數納米的碰撞碎片的廣泛的、精細的攔截；其濾芯材質的選擇面也因該結構而得以擴大；其降解反應終點信息能夠被及時知曉；其降解反應終點之時能夠自動關閉對反應器的能量輸入；其降解反應終點之時，也自動地及時終止臭氧的發生進程，避免了不必要的二次污染；其結構并能即時地原位處置偶發的催化劑微粒嚴重團聚情形，還同時捎帶地以經過遠程傳送適度弱化之后的低強度的溫和的超聲波清潔所述石英管表面，保持其優良的紫外光通透性能；其結構還可主動偵測觸媒團聚傾向，并在相關參數超標時發出警報；其結構并有利于膜組件在完全浸沒工況之中使用；其結構而且通過觸媒濃漿過渡罐結構實現觸媒濃漿的恰當過渡存放，克服了膜分離負荷前后差異過大的問題；其結構并且能夠實現了廢水灌注水位的自動控制；其結構并能在凈水提 取至所限水位之時，自動地、及時地關閉所述增壓泵的電源，利于增壓泵電機的保護。本案結構一攬子地解決了所述問題之一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、i^一、十二、十三、十四。
圖1是本案反應器結構的簡約的透視示意圖。圖中，I是水泵，2是循環引導器，3、13分別是結構位置不同的兩條通氣管道，4是循環引導器的小口端，5、14分別是石英管兩端的封堵蓋頭，6是石英管，7是金屬籠，也即金屬材質的籠狀的微波約束器，8是無極紫外燈，9是尾氣排放口，10是波導管，11是磁控管，12是空氣泵，15是所述容器內部不受微波輻照的空域，16是微孔曝氣頭，17是循環引導器的大口端，18是排污閥，19是排污口，20是反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器，21是反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器，22是凈水池，23是反沖洗式前置預過濾器，24是廢水池，25是增壓泵，26是臭氧傳感器的取樣管，27是臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復合機構，28是臭氧傳感器，29是電源控制器，30是超聲波換能器，31是高頻振蕩電訊號傳輸電纜，32是警報器，33是將pH分析儀與警報器聯接起來的電纜，34是pH分析儀，35是將pH分析儀與pH探頭聯接起來的電纜，36是pH探頭，37是微孔不銹鋼套筒，38是觸媒濃漿過渡罐，39是觸媒濃漿回流閥，40是第二個超聲波換能器，41是第二條高頻振蕩電訊號傳輸電纜，42是水位浮球開關，43是通氣孔道，圖中的若干箭頭指示其鄰近管路當處于接通狀態時的液體流動方向。
具體實施例方式在圖1所展示的本案實施例中，該反應器的結構包括一個容器，所述容器其外形輪廓呈立方體形、長方體形、圓柱體形、橢圓柱體形、多棱柱體形、球體形或橢球體形，在所述容器內腔的底部位置裝設有許多的微孔曝氣頭16，以及，石英管6，該石英管6架設在所述容器的內腔位置，該石英管6的兩端裝設有封堵蓋頭5、14，分別位于石英管6兩端的所述封堵蓋頭5、14上均開設有通氣接口，以及，無極紫外燈8，該無極紫外燈8呈棒狀、環狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈8的數量至少在一個以上，該數量至少在一個以上的無極紫外燈8均架設在所述石英管6的內部，以及，空氣泵12，該空氣泵12裝設于所述容器的外部，所述石英管6其一端封堵蓋頭14上的通氣接口經由通氣管道13并透過所述容器的壁與所述空氣泵12的出氣口聯接，所述石英管6其另一端封堵蓋頭5上的通氣接口經由另一條通氣管道3與位于所述容器內腔底部的微孔曝氣頭16聯接，以及，微波發生器，該微波發生器裝設于所述容器的外部，該微波發生器是磁控管11，以及，波導管10，該波導管10是用于傳輸微波的構件，該波導管10的一端與所述磁控管11聯通，該波導管10的另一端透過所述容器的壁朝向所述容器的內腔，以及，水泵1，該水泵I位于所述容器的外部，該水泵用于泵送待處理的廢水，所述容器的頂部開設有尾氣排放口 9，重點是，該波導管10的透過所述容器的壁的那一端進一步延伸進入所述容器的內腔，該深入所述容器內腔的波導管10的那一端并且再進一步透過所述石英管6的一個封堵蓋頭14探入石英管6的內部，以及，該反應器的結構還包括金屬材質的籠狀的微波約束器7，該籠狀的微波約束器7上含有許多的孔洞或網眼，該籠狀的微波約束器 7的功能是約束微波，遏制其無益耗散，同時，允許大部分紫外光穿透，該籠狀的微波約束器7的裝設位置位于所述石英管6的內部，該籠狀的微波約束器7其內腔與所述波導管10的探入石英管6的那一端聯通，所述架設在石英管6內部的無極紫外燈8均被所述籠狀的微波約束器7裹在其中，該籠狀的微波約束器7就是一個金屬籠7，標號7所指代的是同一個構件，以及，循環引導器2，該循環引導器2的功能是聚束來自微孔曝氣頭16的含臭氧空氣氣泡的升騰路徑，并借助因受聚束而強化的升騰的氣泡流的拖拽力量來帶領所述容器內部液體作相對大尺度的循環運動，該循環引導器2裝設在所述容器的內腔位置，該循環引導器2其輪廓狀似兩端貫通的簡易喇叭筒，該循環引導器2其小口端垂直朝上，該循環引導器2其大口端垂直朝下，該循環引導器2其中軸線與所述容器的內腔底面相互垂直，該循環引導器2的垂直朝上的小口端4其結構位置是在所述石英管6的正下方，該循環引導器2的垂直朝下的大口端17其邊沿與所述容器內壁之間的橫向距離介于5厘米與300厘米之間，該橫向距離范圍之內的任意選定值都是可用的實施值，該橫向距離例如可以是5厘米、55厘米、99厘米、152.5厘米、222厘米、260厘米、300厘米，等等，該循環引導器2的垂直朝下的大口端17其邊沿與所述容器內腔底面之間的縱向距離介于5厘米與100厘米之間，該縱向距離范圍之內的任意選定值都是可用的實施值，該縱向距離例如可以是5厘米、26厘米、33厘米、52.5厘米、77厘米、88厘米、100厘米，等等，以及，所述許多的微孔曝氣頭16是聚攏地裝設所述循環引導器2其大口端17邊沿在所述容器內腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內，以及，增壓泵25，該增壓泵25用于增壓泵送混有大量催化劑微粒的降解之后的水，該增壓泵25其進水口經由通水管道并透過所述容器的壁與所述容器的內腔聯接，以及，反沖洗式前置預過濾器23，該反沖洗式前置預過濾器23其進水口與所述增壓泵25的出水口聯接，以及，反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器21，所述反沖洗式前置預過濾器23其凈水出口經由第一個凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器21的進水口聯接，以及，反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器20，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器21其凈水出口經由第二個凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器20的進水口聯接，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器20其凈水出口與第三個凈水閥的進口端聯接，該第三個凈水閥的出水端是輸出終端凈水的出水端，該第三個凈水閥的出水端可以與凈水池22聯接，當然，凈水池22不是必須的構件，該第三個凈水閥的出水端也可以直接經由管道通往凈水用水機構，以及，觸媒濃漿過渡罐38，該觸媒濃漿過渡罐38是一個中空的罐體,該觸媒濃漿過渡罐38用于暫時存放所述過濾器20、21、23其反沖洗程序所排放的觸媒濃度比較高的水體，該觸媒濃漿過渡罐38其頂部位置裝設有水位浮球開關42，該水位浮球開關42其流體開關通道與開設在該觸媒濃漿過渡罐38頂部的通氣孔道43聯接，位于該觸媒濃漿過渡罐38其內腔底部的觸媒濃漿回流口經由觸媒濃漿回流閥39通往所述容器的內腔，該觸媒濃漿回流閥是用于開關控制該觸媒回流通道的閥體，所述用于泵送待處理的廢水的水泵其出水口通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，所述反沖洗式前置預過濾器23其污水出口經由第一個污水閥通往該觸媒濃漿過渡罐38的內腔，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器21其污水出口經由第二個污水閥通往該觸媒濃漿過渡罐38的內腔，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器20其污水出口經由第三個污水閥通往該觸媒濃漿過渡罐38的內腔，各所述過濾器23、21、20均用于截留催化劑微粒，各所述過濾器23、21、20其污水出口均轉用為受截留催化劑微粒的回收再用輸出口，以及，臭氧傳感器28，該臭氧傳感器28其取樣管26的取 樣端口鄰近所述尾氣排放口 9或探入所述尾氣排放口 9的內部，以及，臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復合機構27，該臭氧傳感器28經由第一條電纜與該臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復合機構27聯接，以及，電源控制器29，該臭氧傳感器28其輸出電訊號經由第二條電纜與該電源控制器29聯接，該電源控制器29經由第三條電纜與所述磁控管11聯接，該電源控制器29經由第四條電纜與所述空氣泵12聯接，該電源控制器29是能夠根據其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器，以及，超聲波換能器30，該超聲波換能器30是裝設在該容器的底部外側位置或底部內側位置，該容器內腔底面由周邊向中心區域逐漸洼陷，所述洼陷其坡度介于5度與35度之間，該超聲波換能器30是貼附地裝設在該容器內腔底面其洼陷最深處所對應的那部分容器底壁的外側面位置或內側面位置，圖例中展示的是裝設在外側面位置的例子，圖例中沒有展示裝設在內側面位置的例子，以及，高頻振蕩電訊號傳輸電纜31，該高頻振蕩電訊號傳輸電纜31的一端與該超聲波換能器30聯接，以及，高頻振蕩電訊號發生器，所述高頻振蕩電訊號傳輸電纜31的另一端經由接續開關機構與該高頻振蕩電訊號發生器聯接，以及，第二個超聲波換能器40，該第二個超聲波換能器40其裝設位置是在所述觸媒濃漿過渡罐38的底部，該第二個超聲波換能器40與第二條高頻振蕩電訊號傳輸電纜41的一端聯接，該第二條高頻振蕩電訊號傳輸電纜41的另一端經由另一個接續開關機構與該高頻振蕩電訊號發生器聯接，以及，PH探頭36，以及，pH分析儀34，該pH探頭36與pH分析儀34相互聯接，該pH分析儀34并且與警報器32聯接，該警報器32用于對pH值超限狀況發出警報，該pH探頭36透過所述容器的頂部伸入所述容器內腔，以及，經粉末燒結工藝制成的微孔不銹鋼套筒37，該微孔不銹鋼套筒37呈筆帽狀，該微孔不銹鋼套筒37位于所述容器內腔，該微孔不銹鋼套筒37其封閉端朝下，該微孔不銹鋼套筒37其開口端朝上，該微孔不銹鋼套筒37其朝上的開口端經由緩沖隔離墊與所述容器頂部聯接，圖例中沒有繪出所述的那個緩沖隔離墊，該PH探頭36其伸入所述容器內腔的那個部分探入該微孔不銹鋼套筒37之內，該緩沖隔離墊其材質是氟橡膠或硅橡膠，以及，兩對干簧式浮球液位控制器，該兩對干簧式浮球液位控制器均透過反應器的頂部伸入到反應器的內腔，其中的一對干簧式浮球液位控制器通過一個繼電器與所述水泵的電源線纜聯接，其中的另一對干簧式浮球液位控制器通過另一個繼電器與所述增壓泵的電源線纜聯接。該觸媒濃漿回流閥是用于開關控制該觸媒回流通道的閥體；市售的各種流體管道的開關閥門，都可以適用于該結構位置的需要，其具體選型可以根據需要決定。所述水位浮球開關是純機械式的內含流體通道的普通的水位浮球開關；所述水位浮球開關其本身的技術含義對于浮球閥制造行業的專業人員而言，是公知的；該水位浮球開關市場有售。所述干簧式浮球液位控制器，其本身的技術含義對于液位控制器制造行業的專業人員而言是公知的；所述干簧式浮球液位控制器市場有售。所述超聲波換能器及所述的第二個超聲波換能器，最好都選用較大功率的單個個體的超聲波換能器，這樣方便電纜連線；但是，結構中的兩個不同結構位置的超聲波換能器，當然也可以分別用兩組個體功率稍低的較小型的超聲波換能器進行替換，這個替換與本案前述方案表達沒有實質區別。
所述繼電器市場有售。所述接續開關機構指的是能夠接通又能夠斷開高頻振蕩電訊號傳輸通路的機構，例如可以是插孔式的接續開關機構，類似于音箱系統的音頻線路插孔機構，可以通過拔出插頭的動作，斷開所述傳輸通路；當然，所述接續開關機構也可以是一般的電鍵開關機構，
坐坐寸寸ο本案結構中的高頻振蕩電訊號發生器同時與兩個不同結構位置的超聲波換能器關聯，通過所述接續開關機構實現線路聯接或斷開動作及雙向的轉換。本案所有流體通路上的閥體，都可以選擇使用電磁閥，選擇使用電磁閥的情況下，通過將遠程的線纜集中安排到一個控制面板上，如此，可以方便地實現遠程集中控制。圖例中沒有繪出所述干簧式浮球液位控制器。圖例中沒有繪出該高頻振蕩電訊號發生器。所涉pH探頭市場有售；所述pH探頭亦稱pH傳感器；pH探頭或曰pH傳感器其本身的技術含義是公知的。所涉pH分析儀市場有售；pH分析儀其本身的技術含義是公知的。本案pH分析儀一詞泛指任何型號的能夠利用PH探頭探查、撿拾、顯示pH值信息，并能對外輸出pH相關電訊號的儀表，市場上銷售的或簡易或復雜的但都符合這一基本要求的pH相關儀表其品種繁多，可以根據需要選用。所涉緩沖隔離墊其厚度不限；但是，有一個優選范圍，該緩沖隔離墊其厚度的優選范圍在I毫米至8毫米之間。所涉氟橡膠及所涉硅橡膠它們本身的技術含義是公知的；所涉氟橡膠及所涉硅橡膠，市場均有售。所涉微孔不銹鋼套筒其壁厚不限；但是，也有一個與之相關的優選范圍，該微孔不銹鋼套筒其壁厚的優選范圍在3毫米至30毫米之間。所涉粉末燒結一詞，其本身的技術含義對于冶金技術領域的專業人員而言，是公知的。所涉微孔不銹鋼套筒，可以向相關粉末冶金專業廠家定制。可以將粉末燒結工藝制成的套筒狀微孔不銹鋼過濾器轉用為本案所述的微孔不銹鋼套筒；所述粉末燒結工藝制成的套筒狀微孔不銹鋼過濾器市場有售。所涉微孔不銹鋼套筒其微孔的孔徑不限；但是，該微孔的孔徑也是有一個優選范圍，該微孔孔徑的優選范圍在0.5微米至50微米之間。該微孔不銹鋼套筒其朝上的開口端經由緩沖隔離墊與所述容器頂部聯接，指的是，該聯接是柔性的聯接，在該聯接之處，有所述緩沖隔離墊介于其間。所述警報器是能夠根據其所接收到的電訊號發出聲頻警示訊息或光頻警示訊息的器件；所述警報器其本身的技術含義是公知的；所述警報器市場有售。所述洼陷其坡度·實施值是介于5度與35度之間，該坡度范圍之內的任意選定值都是本案允許的可以使用的實施值；該洼陷其坡度實施值例如可以是5度、8度、10度、15度、
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^ W Λ ZO /jx, Λ oW Λ oO /jx, J -rf* -rf* O所涉超聲波換能器一詞其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業人員而言是公知的。所涉高頻振蕩電訊號傳輸電纜一詞其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業人員而言亦是公知的。所涉超聲波換能器及高頻振蕩電訊號傳輸電纜市場均有售；所述超聲波換能器及高頻振蕩電訊號傳輸電纜等也可向超聲波換能器專業廠家及電纜專業廠家定制。所涉高頻振蕩電訊號發生器一詞其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業人員而言亦是公知的；各型高頻振蕩電訊號發生器均有市售；所述高頻振蕩電訊號發生器也可向超聲波器材專業廠家定制。所涉臭氧傳感器28市場有售；也可根據需要向臭氧傳感器專業廠家定制。所涉臭氧含量顯示器市場有售；也可根據需要向臭氧含量顯示器專業廠家定制；臭氧傳感器廠家通常也銷售配套使用的臭氧含量顯示器。所涉臭氧警示器，指的是以警示聲音或警示閃光或警示聲音與警示閃光相結合的兩者兼而有之的用于警示的機構；臭氧警示器市場有售；也可向臭氧警示器專業廠家定制；臭氧傳感器廠家通常也能夠銷售配套使用的臭氧警示器。所涉該電源控制器29是能夠根據其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器；能夠根據其所接收的電訊號進行電源開關動作的電源控制器僅就其電路技術本身而言，是已經成熟的、公知的技術；所述電源控制器市場有售；也可利用市售的電源控制器根據需要進行改制；所述電源控制器也可向電源控制器專業制造商定制；電源控制器之類的電子器件其專業制造商遍布全球。所述循環引導器2其輪廓形態或者也可描述為輪廓狀似火力發電廠的冷卻塔。所述金屬材質一詞，其本身的技術含義，是公知的。該籠狀的微波約束器7即金屬籠其材質可以是任何的選定的金屬，但是，鑒于其所處的由強紫外光輻射所形成的臭氧混合氣環境，以及，出于盡可能地通過復雜的鏡面反射機制最大限度地輸出由無極紫外燈8所發射的紫外光的考量，適于制作該籠狀的微波約束器7的優選的金屬材質是經過鏡面拋光處理的不銹鋼。所述沖孔不銹鋼一詞其本身的技術含義對于不銹鋼行業來說，是公知的。可以用鏡 面拋光的沖孔不銹鋼板經焊接、拼接或模壓工藝制成所述微波約束器7。也可以用鏡面拋光的不銹鋼絲編織制成該籠狀的微波約束器7。為方便設備的定期檢修或清洗，可以在所述容器的底部開設排污口 19，在排污口19的位置當然可以裝設排污閥18。所述排污口 19及排污閥18不是必須的。所述循環引導器2的材質不限，所述循環引導器2的材質例如可以是聚四氟乙烯材質、玻璃材質、陶瓷材質、金屬材質，等等，但是，循環引導器2其優選材質是不銹鋼。圖例中出現的廢水池24不是必須的，因為待處理的廢水根據具體情況也可以選擇不經過廢水池而直接通向所述容器。該本案實施例結構中，所述許多的微孔曝氣頭16是聚攏地裝設在所述循環引導器2其大口端17邊沿在所述容器內腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內。位于所述鉛垂投影所圈定的范圍之內的所述許多的微孔曝氣頭16，既可以是平鋪地裝設在所述容器內腔底部所圈定的范圍之內，當然，在這個圈定范圍之內，也可以采取另一種更為密集的裝設方式，所述更為密集的裝設方式，指的是，可以將所述許多的微孔曝氣頭在三維方向上進行堆疊架設，以此方式將它們聚攏形成具有三維堆疊架構的團簇狀微孔曝氣頭集群；該種團簇狀微孔曝氣頭集群可以容納數量較為龐大的微孔曝氣頭；該種方式可以承載更大的空氣通量。本案圖例中所展示的就是上述的這種團簇狀微孔曝氣頭集群的構造形態；其實際堆疊架構的層次當然還可以允許是比圖例所展示的層次更多，在該多層次的堆疊架構中，各微孔曝氣頭可以彼此錯開地排列，可以彼此互不遮擋，當然，即便有部分相互遮擋，也無妨礙。所述反沖洗式前置預過濾器23其濾孔孔徑的優選范圍是介于5微米與300微米之間，當然，這個優選范圍之外的其它前置預過濾孔徑選擇也是本案所允許的；所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器21其濾孔孔徑的優選范圍是介于25納米與1000納米之間，當然，這個優選范圍之外的其它微濾孔徑選擇也是本案所允許的；所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器20其濾孔孔徑的優選范圍是介于15納米與2納米之間，當然，這個范圍之外的其它超濾孔徑選擇也是本案所允許的。所述反沖洗式前置預過濾器23也稱反沖洗式前置過濾器或反沖洗式預過濾器，所述反沖洗式前置預過濾器23其本身的技術含義是公知的；所述反沖洗式前置預過濾器23市場有售。所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器21是適于微濾的過濾器；所述微濾一詞其本身的技術含義是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器21其本身的技術含義對于膜分離技術領域的專業人員而言，是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器21市
場有售。所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器20是適于超濾的過濾器；所述超濾一詞其本身的技術含義是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器20其本身的技術含義對于膜分離技術領域的專業人員而言，是公知的；所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器20市
場有售。在超濾環節，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器20可以是僅有一個反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器單體的形態；當然，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器也可以是由數量在一個以上的反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器單體相互并聯聯接組成。圖例中，沒有展示該種并聯的結構形態。表達所涉并聯一詞，其本身所指代的技術含義是清楚的。表達所涉單體一詞，指的是其本身功能及結構完全的設備個體。類似地，在微濾環節，該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器21可以是僅有一個反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器單體的形態；當然，該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器也可以是由數量在一個以上的反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器單體相互并聯聯接組成。圖例中沒有展示該種并聯結構情形。在所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器21其凈水出口與所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器20的進水口的聯接管路上可以進一步裝設第二個增壓泵，該第二個增壓泵用于增補水壓以滿足所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水壓力需求；該第二個增壓泵不是必須的。圖例中沒有展示該種使用第二個增壓泵的結構情形。所述金屬籠即所述籠狀的微波約束器7其自身結構中遍布著孔洞或網眼，所述孔洞或網眼其口徑的優選范圍是介于0.5厘米與3.0厘米之間；當然，如果一定要選用在此優選范圍之外的其它口徑的孔洞或網眼，那也是本案所允許的。實施圖例中沒有繪出所述其它附件。本案的實施 方式不限于圖例方式。
權利要求
1.光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，該反應器的結構包括一個容器，所述容器其外形輪廓呈立方體形、長方體形、圓柱體形、橢圓柱體形、多棱柱體形、球體形或橢球體形，在所述容器內腔的底部位置裝設有許多的微孔曝氣頭，以及，石英管，該石英管架設在所述容器的內腔位置，該石英管的兩端裝設有封堵蓋頭，分別位于石英管兩端的所述封堵蓋頭上均開設有通氣接口，以及，無極紫外燈，該無極紫外燈呈棒狀、環狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈的數量至少在一個以上，該數量至少在一個以上的無極紫外燈均架設在所述石英管的內部，以及，空氣泵，該空氣泵裝設于所述容器的外部，所述石英管其一端封堵蓋頭上的通氣接口經由通氣管道并透過所述容器的壁與所述空氣泵的出氣口聯接，所述石英管其另一端封堵蓋頭上的通氣接口經由另一條通氣管道與位于所述容器內腔底部的微孔曝氣頭聯接，以及，微波發生器，該微波發生器裝設于所述容器的外部，該微波發生器是磁控管，以及，波導管，該波導管是用于傳輸微波的構件，該波導管的一端與所述磁控管聯通，該波導管的另一端透過所述容器的壁朝向所述容器的內腔，以及，水泵，該水泵位于所述容器的外部，該水泵用于泵送待處理的廢水，所述容器的頂部開設有尾氣排放口，其特征在于，該波導管的透過所述容器的壁的那一端進一步延伸進入所述容器的內腔，該深入所述容器內腔的波導管的那一端并且再進一步透過所述石英管的一個封堵蓋頭探入石英管的內部，以及，該反應器的結構還包括金屬材質的籠狀的微波約束器，該籠狀的微波約束器上含有許多的孔洞或網眼，該籠狀的微波約束器的功能是約束微波，遏制其無益耗散，同時，允許大部分紫外光穿透，該籠狀的微波約束器的裝設位置位于所述石英管的內部，該籠狀的微波約束器其內腔與所述波導管的探入石英管的那一端聯通，所述架設在石英管內部的無極紫外燈均被所述籠狀的微波約束器裹在其中，以及，循環引導器，該循環引導器的功能是聚束來自微孔曝氣頭的含臭氧空氣氣泡的升騰路徑，并借助因受聚束而強化的升騰的氣泡流的拖拽力量來帶領所述容器內部液體作相對大尺度的循環運動，該循環引導器裝設在所述容器的內腔位置，該循環引導器其輪廓狀似兩端貫通的簡易喇叭筒，該循環引導器其小 口端垂直朝上，該循環引導器其大口端垂直朝下，該循環引導器其中軸線與所述容器的內腔底面相互垂直，該循環引導器的垂直朝上的小口端其結構位置是在所述石英管的正下方，該循環引導器的垂直朝下的大口端其邊沿與所述容器內壁之間的橫向距離介于5厘米與300厘米之間，該循環引導器的垂直朝下的大口端其邊沿與所述容器內腔底面之間的縱向距離介于5厘米與100厘米之間，以及，所述許多的微孔曝氣頭是聚攏地裝設在所述循環引導器其大口端邊沿在所述容器內腔底面鉛垂投影所圈定的范圍之內，以及，增壓泵，該增壓泵用于增壓泵送混有大量催化劑微粒的降解之后的水，該增壓泵其進水口經由通水管道并透過所述容器的壁與所述容器的內腔聯接，以及，反沖洗式前置預過濾器，該反沖洗式前置預過濾器其進水口與所述增壓泵的出水口聯接，以及，反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器，所述反沖洗式前置預過濾器其凈水出口經由第一個凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器的進水口聯接，以及，反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其凈水出口經由第二個凈水閥與該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口聯接，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其凈水出口與第三個凈水閥的進口端聯接，該第三個凈水閥的出水端是輸出終端凈水的出水端，以及，觸媒濃漿過渡罐，該觸媒濃漿過渡罐是一個中空的罐體，該觸媒濃漿過渡罐用于暫時存放所述過濾器其反沖洗程序所排放的觸媒濃度比較高的水體，該觸媒濃漿過渡罐其頂部位置裝設有水位浮球開關，該水位浮球開關其流體開關通道與開設在該觸媒濃漿過渡罐頂部的通氣孔道聯接，位于該觸媒濃漿過渡罐其內腔底部的觸媒濃漿回流口經由觸媒濃漿回流閥通往所述容器的內腔，該觸媒濃漿回流閥是用于開關控制該觸媒回流通道的閥體，所述用于泵送待處理的廢水的水泵其出水口通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，所述反沖洗式前置預過濾器其污水出口經由第一個污水閥通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其污水出口經由第二個污水閥通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其污水出口經由第三個污水閥通往該觸媒濃漿過渡罐的內腔，各所述過濾器均用于截留催化劑微粒，各所述過濾器其污水出口均轉用為受截留催化劑微粒的回收再用輸出口，以及，臭氧傳感器，該臭氧傳感器其取樣管的取樣端口鄰近所述尾氣排放口或探入所述尾氣排放口的內部，以及，臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復合機構，該臭氧傳感器經由第一條電纜與該臭氧含量顯示器、臭氧警示器或臭氧含量顯示器與臭氧警示器的復合機構聯接，以及，電源控制器，該臭氧傳感器其輸出電訊號經由第二條電纜與該電源控制器聯接，該電源控制器經由第三條電纜與所述磁控管聯接，該電源控制器經由第四條電纜與所述空氣泵聯接，該電源控制器是能夠根據其所接收的所述電訊號進行電源開關動作的電源控制器，以及，超聲波換能器，該容器內腔底面由周邊向中心區域逐漸洼陷，所述洼陷其坡度介于5度與35度之間，該超聲波換能器是貼附地裝設在該容器內腔底面其洼陷最深處所對應的那部分容器底壁的外側面位置或內側面位置，以及，高頻振蕩電訊號傳輸電纜，該高頻振蕩電訊號傳輸電纜的一端與該超聲波換能器聯接，以及，高頻振蕩電訊號發生器，所述高頻振蕩電訊號傳輸電纜的另一端經由接續開關機構與該高頻振蕩電訊號發生器聯接，以及，第二個超聲波換能器，該第二個超聲波換能器其裝設位置是在所述觸媒濃漿過渡罐的底部，該第二個超聲波換能器與第二條高頻振蕩電訊號傳輸電纜的一端聯接，該第二條高頻振蕩電訊號傳輸電纜的另一端經由另一個接續開關機構與該高頻振蕩電訊號發生器聯接，以及，PH探頭，以及，pH分析儀，該pH探頭與pH分析儀相互聯接，該PH分析儀并且與警報器聯接，該警報器用于對pH值超限狀況發出警報，該pH探頭透過所述容器的頂部伸入所述容器內腔，以及，經粉末燒結工藝制成的微孔不銹鋼套筒，該微孔不銹鋼套筒呈筆帽狀，該微孔不銹鋼套筒位于所述容器內腔，該微孔不銹鋼套筒其封閉端朝下，該微孔不銹鋼套筒其開口端朝上，該微孔不銹鋼套筒其朝上的開口端經由緩沖隔離墊與所述容器頂部聯接，該PH探頭其`伸入所述容器內腔的那個部分探入該微孔不銹鋼套筒之內，該緩沖隔離墊其材質是氟橡膠或硅橡膠，以及，兩對干簧式浮球液位控制器，該兩對干簧式浮球液位控制器均透過反應器的頂部伸入到反應器的內腔，其中的一對干簧式浮球液位控制器通過一個繼電器與所述水泵的電源線纜聯接，其中的另一對干簧式浮球液位控制器通過另一個繼電器與所述增壓泵的電源線纜聯接。
2.根據權利要求1所述的光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，其特征在于，該籠狀的微波約束器其材質是經過鏡面拋光處理的沖孔不銹鋼。
3.根據權利要求1所述的光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，其特征在于，該籠狀的微波約束器是由鏡面拋光不銹鋼絲編織制成。
4.根據權利要求1所述的光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，其特征在于，所述許多的微孔曝氣頭是在三維方向上進行堆疊架設，以此方式聚攏形成具有三維堆疊架構的團簇狀微孔曝氣頭集群。
5.根據權利要求1所述的光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，其特征在于，該輪廓狀似兩端貫通的簡易喇叭筒的循環引導器其材質是不銹鋼。
6.根據權利要求1所述的光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，其特征在于，所述反沖洗式前置預過濾器其濾孔孔徑介于5微米與300微米之間，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其濾孔孔徑介于25納米與1000納米之間，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器其濾孔孔徑介于15納米與2納米之間。
7.根據權利要求1所述的光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，其特征在于，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器是由數量在一個以上的反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器單體相互并聯聯接組成。
8.根據權利要求1所述的光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，其特征在于，該反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器是由數量在一個以上的反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器單體相互并聯聯接組成。
9.根據權利要求1所述的光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，其特征在于，在所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器其凈水出口與所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水口的聯接管路上裝設有第二個增壓泵，該第二個增壓泵用于增補水壓以滿足所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器的進水壓力需求。
10.根據權利要求1所述的光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，其特征在于，該金屬籠自身結構中遍布的孔洞或網眼其口徑范圍是介于0.5厘米與3.0厘米之間。
全文摘要
本發明涉及一種光觸媒攔截回用機構再改進的大容量廢水降解反應器，屬于廢水處理技術領域。現有的相關背景技術中，存在納米光觸媒流失、微波能量浪費、反應器單罐廢水處理量偏小以及內部液體大循環強度不足、降解反應終點時刻難辨明、觸媒團聚物無法原位強力消散、觸媒團聚發生無法被即時覺察等等問題，本案針對上述系列問題。本案以金屬籠約束微波，由此實現反應器的大幅擴容；本案其結構并強化內部液體大循環；其外置級聯過濾器利于針對觸媒微粒的精細攔截；其結構并能原位強力消散觸媒團聚物，同時捎帶超聲清潔石英管；其結構并能在降解反應達到終點時自動即時關閉相關電源；其結構并且能夠自動偵測觸媒團聚主誘因參數；等等。
文檔編號C02F9/08GK103241875SQ20131016788
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月18日 優先權日2013年4月18日
發明者李榕生, 李天華, 任元龍, 葛從辛, 孫杰, 孔祖萍, 王冬杰, 張佳斌, 干寧 申請人:寧波大學