專利名稱：鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，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，共有十一個；該十一個問題是并列的十一個問題；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。另一方面，據文獻報道，某些體系，在微波直接輻照廢水液體的情況下，光化學催化降解效率確有提高，也就是說，在某些體系中，微波直接輻照廢水液體與光化學催化降解之間，存在一定的耦合作用。因此，如何在兼顧所述耦合作用的前提下，提高廢水降解裝置的處理效率，值得探討，此為問題之二。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。
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，并兼顧微波輻照激勵與光化學催化降解的協同、耦合作用，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，該方案提供一種鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，該裝置的結構包括反應器，該反應器是一個中空的容器，該反應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，在該反應器內腔的下部區域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反應器的內腔位置，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，該空氣泵裝設于反應器的外部，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反應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反應器內腔下部區域的微孔曝氣頭聯接，以及，微波發生器，該微波發生器裝設于反應器的外部，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反應器的壁朝向反應器的內腔，以及，水泵，該水泵位于反應器的外部，該水泵用于向反應器的內腔泵送待處理的廢水，該水泵的出水口經由通水管道并透過反應器的壁通向反應器的內腔，該反應器上方開設有尾氣排放口，重點是，該波導管的透過反應器的壁的那一端進一步延伸進入反應器的內腔，以及，該反應器的結構還包括金屬材質的籠狀的微波輻照空域約束器，該籠狀的微波輻照空域約束器其結構中遍布著許多的孔洞或網眼，該籠狀的微波輻照空域約束器的功能是約束微波輻照空域，該金屬材質的籠狀的微波輻照空域約束器就是一個金屬籠，該金屬籠裝設在反應器的內腔位置，該波導管的深入反應器內腔的那個端口與該金屬籠的內腔聯通，所述聯通指的是微波通道意義上的連接與貫通，所述石英管是架設在該金屬籠的內部，兩條所述通氣管道均穿透該金屬籠的壁，該金屬籠的壁的結構位置是介于反應器內壁與石英管外壁之間的結構位置，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另一條通水管道并透過所述反應器的壁與所述反應器的內腔聯接，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，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與所述反應器的內腔聯接，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與所述反應器的內腔聯接，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與所述反應器的內腔聯接，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或回流再用輸出口，以及，所述許多的微孔曝氣頭相互聚集形成團簇狀微孔曝氣頭集群，該團簇狀微孔曝氣頭集群懸空地架設在所述反應器內腔的下部區域，該團簇狀微孔曝氣頭集群其底側邊緣與所述反應器內腔底面的縱向距離介于10厘米與50厘米之間，該團簇狀微孔曝氣頭集群其周遭邊緣與所述反應器內腔側壁的橫向距離介于20厘米與300厘米之間，該團簇狀微孔曝氣頭集群其中心或重心位于所述石英管的正下方，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，該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，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探頭透過反應器的頂部伸入反應器內腔，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反應器內腔，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反應器頂部聯接，該PH探頭其伸入反應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。
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。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、波導管、波導頭等等表達，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；所述磁控管，以及，波導管等，也可以向專業廠家定制；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；所述石英管也可向專業廠家定制。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。本案所述金屬籠可以是由任何金屬材質制成的金屬籠；但是，鑒于廢水降解處理所涉強氧化性條件，不銹鋼材質是優選材質；該不銹鋼材質的金屬籠自身結構中遍布的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；然而，如果一定要選擇此范圍之外的口徑值，也是本案所允許的。優選的所述金屬籠可以是由不銹鋼沖孔板經模壓、焊接、鉚接或借助螺絲、螺帽等輔助性配件拼接制成的金屬籠。優選的所述金屬籠也可以是由不銹鋼絲編織制成的金屬籠。應用本案裝置，反應器內的廢水以及由反應器內腔下部鼓泡而上的含臭氧空氣可以透過金屬籠的眾多孔洞或網眼進入金屬籠與石英管之間的區域，廢水與含臭氧空氣在此區域一并參與微波激勵輔助促進下的光化學 催化氧化降解作用，而受到一定降解作用之后的廢水，又可以自由地透過金屬籠的眾多的孔洞或網眼由金屬籠內部向外逸出，如此循環地、往復地、自動地不斷進行著降解作用，直至整個反應器內部的全部廢水都達到降解指標。本案金屬籠的內壁與石英管外壁之間的距離沒有限制，該距離可以是任意的距離；但是，該金屬籠的內壁與石英管的外壁之間的距離的優選值是介于3.0厘米與30.0厘米之間。該金屬籠的內壁與石英管的外壁之間的距離的更進一步優選的數值范圍是介于
10.0厘米與20.0厘米之間。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，在金屬籠外壁與反應器內壁之間的區域，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，并大幅擴張金屬籠與反應器內壁之間的空域的設計體積來實現的。其它因素，例如，微波輻照功率、紫外光波長范圍、紫外光光強度的大小、光化學催化劑二氧化鈦納米粉或所使用的各型改性催化劑納米粉其本身的粒徑、制備工藝、催化效能等等，也都會影響到本案裝置的廢水處理能力，這些不是本案的重點。在所述反應器的底部可以開設排污口，該排污口可以用于排渣、清污，在該排污口位置可以裝設排污閥，所述排污閥是用于排污控制的閥門。所述排污口以及排污閥不是必須的。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。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
隹
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。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石英管之內的固定支架；所述附件再例如用于將所述金屬籠固定在反應器之內的支持構件或吊掛構件；所述附件當然也可以包括將所述石英管在所述金屬籠之內進行懸空定位的固定架或吊架；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，以金屬籠將無極紫外燈及其屏護用石英管籠罩其內，金屬籠同時約束微波的作用空域，如此，在石英管外壁與金屬籠內壁之間的空域形成了一個微波激勵輔助光化學催化廢水降解區域，而且，金屬籠的多孔洞或多網眼的結構，不影響廢水及反應器下方鼓泡而上的空氣自由進、出該空域；而在金屬籠與反應器內壁之間的空域，廢水水體對微波的單純的致熱吸收被遏制，由此大幅弱化了微波能量的無益耗散；通過大幅擴張該微波零輻照空域或微波弱輻照空域的設計體積，可以實現單罐反應器體積的大幅擴張，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。基于本案結構，裝置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。本案在兼顧所述微波激勵輔助的前提下，達成了光催化廢水降解反應器設計容量大幅擴張的目標。本案裝置在其運行之中，所 述團簇狀微孔曝氣頭集群其所釋放的高密度升騰氣泡流，在向上升騰的同時，并且裹夾、攜帶、引導液流，形成一種類似于噴泉形態的運動，該種運動中，源自所述團簇狀微孔曝氣頭集群的高密度氣泡流裹夾著液體向金屬籠所在區域噴涌而上，進而比較集中地沖擊金屬籠內、外鄰近位置，受所述高密度氣泡流裹夾、攜帶的液流在沖擊、通過金屬籠內、外鄰近位置之后，由頂部區域的液層向四周擴散，經由周邊區域下沉，到達反應器內腔底部區域，再經所述團簇狀微孔曝氣頭集群其所釋放的高密度升騰氣泡流的裹夾、攜帶，繼續其類似于噴泉形態的運動，如此循環不已；這種受引導的相對大尺度的液體循環運動，有助于確保反應器內部液體降解反應進程的均勻化，這對于大型無極紫外光催化降解反應器來說，是必須的。本案結構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20厘米左右，因此，石英管周邊約20厘米距離之內的區域是光化學催化氧化降解反應的有效區域，這個區域同時也是微波激勵促進與光化學催化氧化降解反應耦合作用的有效率的區域；這個有效區域的部分或全部被透水、透氣也透光的金屬籠所包覆；本案方法以位于金屬籠正下方的所述團簇狀微孔曝氣頭集群，來集中地釋放高密度的升騰氣泡流，使其如噴泉般集中地朝向所述有效區域釋放，此方法有助于提高所述有效區域的氧氣氣氛供給強度，有助于加速降解反應進程。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，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。本案結構是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；該逐級攔截方案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；這樣的攔截方案，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；本案催化劑攔截方案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，本案中，催化劑攔截機構是外置機構，基于該結構，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，原本市售相關設備的排污口，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。簡言之，本案利用金屬籠比較嚴密地約束微波，達成了允許反應器設計容量大幅擴張的目標；同時，其方案還強化了反應器內部液體的相對大尺度的循環運動；該方案并以架設于金屬籠正下方的所述團簇狀微孔曝氣頭集群其所釋放的高密度的氣泡流，實現針對重點降解反應區的供氧集中度的大幅提升；該方案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；基于該結構方案，其濾芯材質的選擇面也因而得以擴大；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。本案一攬子地解決了所述系列問題。
圖1是本案裝置結構的簡約的透視示意圖。圖中，I是反應器，2是籠狀的微波輻照空域約束器，它就是一個金屬籠，3是石英管，4是無極紫外燈，5、12分別是石英管的兩個封堵蓋頭，6是尾氣排放口，7是波導管，8是磁控管，9是空氣泵，10、14分別是兩條結構位置不同的通氣管道，11標示反應器盛液運行時內部廢水液面的大略位置，13是介于金屬籠外壁與反應器內壁之間的微波零輻照區域或微波弱輻照區域，15是微孔曝氣頭，16是排污閥，17是排污口，18是反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器，19是反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器，20是反沖洗式前置預過濾器，21是增壓泵，22是水泵，23是臭氧傳感器的取樣管，24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，25是臭氧傳感器，26是電源控制器，27是超聲波換能器，28是高頻振蕩電訊號傳輸電纜，29是警報器，30是將pH分析儀與警報器聯接起來的電纜，31是PH分析儀，32是將pH分析儀與pH探頭聯接起來的電纜，33是pH探頭，34是微孔不銹鋼套筒，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，該例裝置的結構包括反應器1，該反應器I是一個中空的容器，該反應器I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，在該反應器I內腔的下部區域裝設有許多的微孔曝氣頭15，標記15僅是標示微孔曝氣頭個體而已，15僅標示微孔曝氣頭的個體形態，以及，石英管3，該石英管3架設在所述反應器的內腔位置，該石英管3的兩端裝設有封堵蓋頭5、12，分別位于石英管3兩端的所述封堵蓋頭5、12上均開設有通氣接口，以及，無極紫外燈4，該無極紫外燈4呈棒狀、環狀、球狀、海星狀或海膽狀，該無極紫外燈4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4均架設在所述石英管3的內部，以及，空氣泵9，該空氣泵9裝設于反應器I的外部，所述石英管3其一端封堵蓋頭5上的通氣接口經由通氣管道10并透過反應器I的壁與所述空氣泵9的出氣口聯接，所述石英管3其另一端封堵蓋頭12上的通氣接口經由另一條通氣管道14與位于反應器I內腔下部區域的微孔曝氣頭15聯接，以及，微波發生器，該微波發生器裝設于反應器I的外部，該微波發生器是磁控管8，以及，波導管7，該波導管7是用于傳輸微波的構件，該波導管7的一端與所述磁控管8聯通，該波導管7的另一端透過反應器I的壁朝向反應器I的內腔，以及，水泵22，該水泵22位于反應器I的外部，該水泵22用于向反應器I的內腔泵送待處理的廢水，該水泵22的出水口經由通水管道并透過反應器I的壁通向反應器I的內腔，該反應器I上方開設有尾氣排放口 6，重點是，該波導管7的透過反應器I的壁的那一端進一步延伸進入反應器I的內腔，以及，該反應器I的結構還包括金屬材質的籠狀的微波輻照空域約束器2，該籠狀的微波輻照空域約束器2其結構中遍布著許多的孔洞或網眼，該籠狀的微波輻照空域約束器2的功能是約束微波輻照空域，該金屬材質的籠狀的微波輻照空域約束器2就是一個金屬籠，該金屬籠2裝設在反應器I的內腔位置，該波導管7的深入反應器I內腔的那個端口與該金屬籠2的內腔聯通，所述聯通指的是微波通道意義上的連接與貫通，所述石英管3是架設在該金屬籠2的內部，兩條所述通氣管道10、14均穿透該金屬籠2的壁，該金屬籠2的壁的結構位置是介于反應器I內壁與石英管3外壁之間的結構位置，以及，增壓泵21，該增壓泵21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21其進水口經由另一條通水管道并透過所述反應器I的壁與所述反應器I的內腔聯接，以及，反沖洗式前置預過濾器20，該反沖洗式前置預過濾器20其進水口與所·述增壓泵21的出水口聯接，以及，反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器19，所述反沖洗式前置預過濾器20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19的進水口聯接，以及，反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器18，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器19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18的進水口聯接，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器18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，所述反沖洗式前置預過濾器20其污水出口經由第一個污水閥與所述反應器I的內腔聯接，所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器19其污水出口經由第二個污水閥與所述反應器I的內腔聯接，所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器18其污水出口經由第三個污水閥與所述反應器I的內腔聯接，各所述過濾器均用于截留催化劑微粒，各所述過濾器20、19、18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或回流再用輸出口，以及，所述許多的微孔曝氣頭15相互聚集形成團簇狀微孔曝氣頭集群，該團簇狀微孔曝氣頭集群懸空地架設在所述反應器I內腔的下部區域，該團簇狀微孔曝氣頭集群其底側邊緣與所述反應器I內腔底面的縱向距離介于10厘米與50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，例如該縱向距離可以是10厘米、20厘米、30厘米、40厘米、50厘米，等等，該團簇狀微孔曝氣頭集群其周遭邊緣與所述反應器內腔側壁的橫向距離介于20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，例如該橫向距離可以是20厘米、60厘米、100厘米、160厘米、250厘米、300厘米，等等，該團簇狀微孔曝氣頭集群其中心或重心位于所述石英管的正下方，以及，臭氧傳感器25，該臭氧傳感器25其取樣管23的取樣端口鄰近所述尾氣排放口 6或探入所述尾氣排放口 6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24，該臭氧傳感器25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24聯接，以及，電源控制器26，該臭氧傳感器25其輸出電訊號經由第二條電纜與該電源控制器26聯接，該電源控制器26經由第三條電纜與所述磁控管8聯接，該電源控制器26經由第四條電纜與所述空氣泵9聯接，該電源控制器26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27，該反應器I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27是貼附地裝設在該反應器I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，圖例中所示意地展示的是裝設在外側面位置的情況，圖例中沒有展示裝設在內側面位置的情況，以及，高頻振蕩電訊號傳輸電纜28，該高頻振蕩電訊號傳輸電纜28的一端與該超聲波換能器27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28的另一端與該高頻振蕩電訊號發生器聯接，以及，PH探頭33，以及，pH分析儀31，該pH探頭33與pH分析儀31相互聯接，該PH分析儀31并且與警報器29聯接，該警報器29用于對pH值超限狀況發出警報，該PH探頭33透過反應器I的頂部伸入反應器I內腔，以及，經粉末燒結工藝制成的微孔不銹鋼套筒34，該微孔不銹鋼套筒34呈筆帽狀，該微孔不銹鋼套筒34位于反應器I內腔，該微孔不銹鋼套筒34其封閉端朝下，該微孔不銹鋼套筒34其開口端朝上，該微孔不銹鋼套筒34其朝上的開口端經由緩沖隔離墊與反應器I頂部聯接，圖例中沒有繪出那個所述的緩沖隔離墊，該PH探頭33其伸入反 應器1內腔的那個部分探入該微孔不銹鋼套筒34之內，該緩沖隔離墊其材質是氟橡膠或硅橡膠。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 /jx,、ZO /jx, > oW /jx, > 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25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26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。 所述金屬材質一詞，其本身的技術含義，是公知的。金屬籠2可以是由任何金 屬材質制成的金屬籠；但是，鑒于廢水降解處理所涉強氧化性條件，不銹鋼材質是優選材質。該金屬籠2自身結構中遍布的孔洞或網眼其口徑優選范圍是介于0.5厘米與3.0厘米之間，在這一優選范圍之內的任意選定值都是優選的可用的實施值，例如，其口徑值可以是0.5厘米、1.0厘米、1.75厘米、2.0厘米、3.0厘米，等等；如果一定要選擇使用該優選范圍之外的口徑值，那也是本案所允許的。優選的所述金屬籠2可以是由不銹鋼沖孔板經模壓、焊接、鉚接或借助螺絲、螺帽等輔助性配件拼接制成的金屬籠。優選的所述金屬籠2也可以是由不銹鋼絲編織制成的金屬籠。金屬籠2的內壁與石英管3外壁之間的距離沒有限制，該距離可以是任意的距離；但是，該金屬籠2的內壁與石英管3的外壁之間的距離的優選值是介于3.0厘米與30.0厘米之間，在該范圍之內的任何數值都是允許實施的優選數值，例如，該距離的數值可以是
3.0厘米、8.0厘米、16.5厘米、22厘米、30厘米，等等。金屬籠2的內壁與石英管3的外壁之間的距離的更進一步優選的數值范圍是介于10.0厘米與20.0厘米之間，在該范圍之內的任何數值都是允許實施的更進一步優選的數值，例如該距離值可以是10厘米、15厘米、18厘米、20厘米，等等。在所述反應器I的底部可以開設排污口 17，該排污口 17可以用于排渣、清污，在該排污口 17位置可以裝設排污閥16，所述排污閥16是用于排污控制的閥門。所述排污口 17以及排污閥16不是必須的。所述水泵22以及增壓泵21，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。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。所述反沖洗式前置預過濾器20其濾孔孔徑的優選范圍是介于5微米與300微米之間，這個范圍之內的任意選定值都是優選的可用的實施值，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19其濾孔孔徑的優選范圍是介于25納米與1000納米之間，這個優選范圍之內的任意選定值都是優選的可用的實施值，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18其濾孔孔徑的優選范圍是介于15納米與2納米之間，這個優選范圍之內的任意選定值都是優選的可用的實施值，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20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20其本身的技術含義是公知的；所述反沖洗式前置預過濾器20市場有售。所述反沖洗式中空纖維膜微濾過濾器19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19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19市
場有售。 所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器18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18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18市
場有售。在超濾環節，該反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器18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19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19其凈水出口與所述反沖洗式中空纖維膜超濾過濾器18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。本案裝置實施例其結構，還可以包括一些附件，所述附件例如；與磁控管8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4固定在石英管3之內的固定支架；所述附件再例如用于將所述金屬籠固定在反應器I之內的支持構件或吊掛構件；所述附件當然也可以包括將所述石英管3在所述金屬籠2之內進行懸空定位的固定架或吊架；所述附件再例 如用于懸空定位所述團簇狀微孔曝氣頭集群的支撐架或固定架或吊架；所述附件又例如裝設于反應器I廢水進水端的用于攔截雜質的過濾器，等等。實施圖例中沒有繪出所述附件。本案的實施方式不限于圖例方式。本案結構其實施及應用，如果使用平均粒徑在20納米左右的納米級的光催化劑，會有比較好的匹配性；當然，對應本案結構可選擇使用的納米級光催化劑其粒徑范圍不限于所述的20納米左右的平均粒徑；所述納米級光催化劑，既可以是市售的氣相二氧化鈦P25催化劑，也可以是國產的性能相當的J25催化劑，當然，也可以允許選擇使用其它的市售的或自制的納米級光催化劑包括改性的納米級光催化劑。
權利要求
1.鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，該裝置的結構包括反應器，該反應器是一個中空的容器，該反應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，在該反應器內腔的下部區域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反應器的內腔位置，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，該空氣泵裝設于反應器的外部，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反應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反應器內腔下部區域的微孔曝氣頭聯接，以及，微波發生器，該微波發生器裝設于反應器的外部，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反應器的壁朝向反應器的內腔，以及，水泵，該水泵位于反應器的外部，該水泵用于向反應器的內腔泵送待處理的廢水，該水泵的出水口經由通水管道并透過反應器的壁通向反應器的內腔，該反應器上方開設有尾氣排放口，其特征在于，該波導管的透過反應器的壁的那一端進一步延伸進入反應器的內腔，以及，該反應器的結構還包括金屬材質的籠狀的微波輻照空域約束器，該籠狀的微波輻照空域約束器其結構中遍布著許多的孔洞或網眼，該籠狀的微波輻照空域約束器的功能是約束微波輻照空域，該金屬材質的籠狀的微波輻照空域約束器就是一個金屬籠，該金屬籠裝設在反應器的內腔位置，該波導管的深入反應器內腔的那個端口與該金屬籠的內腔聯通，所述聯通指的是微波通道意義上的連接與貫通，所述石英管是架設在該金屬籠的內部，兩條所述通氣管道均穿透該金屬籠的壁，該金屬籠的壁的結構位置是介于反應器內壁與石英管外壁之間的結構位置，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另一條通水管道并透過所述反應器的壁與所述反應器的內腔聯接，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，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與所述反應器的內腔聯接，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與所述反應器的內腔聯接，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與所述反應器的內腔聯接，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或回流再用輸出口，以及，所述許多的微孔曝氣頭相互聚集形成團簇狀微孔曝氣頭集群，該團簇狀微孔曝氣頭集群懸空地架設在所述反應器內腔的下部區域，該團簇狀微孔曝氣頭集群其底側邊緣與所述反應器內腔底面的縱向距離介于10厘米與50厘米之間，該團簇狀微孔曝氣頭集群其周遭邊緣與所述反應器內腔側壁的橫向距離介于20厘米與300厘米之間，該團簇狀微孔曝氣頭集群其中心或重心位于所述石英管的正下方，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，該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，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探頭透過反應器的頂部伸入反應器內腔，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反應器內腔，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反應器頂部聯接，該PH探頭其伸入反應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。
2.根據權利要求1所述的鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，其特征在于，該金屬籠其材質是不銹鋼材質，以及，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。
3.根據權利要求1所述的鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，其特征在于，該金屬籠的內壁與石英管的外壁之間的距離介于3.0厘米與30.0厘米之間。
4.根據權利要求3所述的鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，其特征在于，該金屬籠的內壁與石英管的外壁之間的距離介于10.0厘米與20.0厘米之間。
5.根據權利要求1所述的鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，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。
6.根據權利要求1所述的鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，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。
7.根據權利要求1所述的鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，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。
8.根據權利要求1所述的鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，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。
9.根據權利要求1所述的鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，其特征在于，在所述反應器的底部開設有排污口，該排污口用于排渣、清污，在該排污口位置裝設有排污閥，所述排污閥是用于排污控制的閥門。
10.根據權利要求1所述的鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，其特征在于，該微孔不銹鋼套筒其壁厚在3毫米至30毫米之間，該微孔不銹鋼套筒其微孔孔徑在0.5微米至50 微米之間，該緩沖隔離墊其厚度在I毫米至8毫米之間。
全文摘要
本發明涉及一種鈦氧化物微粒團聚傾向即時警示的光催化廢水降解裝置，屬于廢水處理技術領域。現有的相關技術中，存在微波能量浪費、單罐廢水處理量偏小、內部大循環強度不足、氣泡升騰路徑偏短、重點區域供氧集中度不夠、觸媒微粒截留環節偏弱、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，本發明針對上述系列問題。其結構限制微波輻照空域，允許反應器大幅擴容；其結構并利于重點降解反應區空氣氣氛的強化供給；其結構并適于精細攔截觸媒微粒；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；其結構并能警示觸媒團聚傾向。
文檔編號C02F9/08GK103241879SQ20131017222
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月12日 優先權日2013年4月12日
發明者李榕生, 任元龍, 孔祖萍, 王冬杰, 李天華, 孫杰, 干寧 申請人:寧波大學