[发明专利]水下密集气泡微波放电水处理反应器

权利要求书

1.水下密集气泡微波放电水处理反应器，其特征在于，包括底座(1)、安装在底座(1)上的壳体(2)、储水箱(3)、泵组件、阀门组件、微波源(6-1)、用于实现微波源(6-1)与谐振腔(6-4)之间功率及负载匹配的功率调配器(6-3)、数据采集及控制单元(7)、水下密集气泡流体产生装置、安装在壳体(2)上用于检测放电区域放电光谱的光谱检测器(9)；

所述壳体(2)的下方设有反应器进气口(10-1)及反应器进水口(10-2)，壳体(2)的上方设有反应器出水口(10-4)及反应器出气口(10-3)；

所述壳体(2)内设有上下两层绝缘网(11)、位于绝缘网(11)两侧的放电管(12)和位于底层绝缘网下方的曝气装置(13)，所述绝缘网(11)与放电管(12)围成的区域内设有多个负载催化剂的石英小球(14)，所述放电管(12)外环绕有谐振腔(6-4)，所述谐振腔(6-4)通过功率调配器(6-3)连接有波导管(6-2)，所述波导管(6-2)的另一端与微波源(6-1)相连接；

所述光谱检测器(9)与数据采集及控制单元(7)的输入端相连接，所述数据采集及控制单元(7)的输出端连接泵组件、阀门组件、微波源(6-1)、水下密集气泡流体产生装置的驱动器，所述泵组件及阀门组件在数据采集及控制单元(7)的控制下，实现水处理通道的选择和气体的循环。

2.根据权利要求1所述的水下密集气泡微波放电水处理反应器，其特征在于，所述反应器出水口(10-4)安装有气液分离器(15)；所述阀门组件包括设置在干净水源出水管上的第一阀门(5-1)、设置在储水箱出水管上的第二阀门(5-2)、设置在进气管道上的第三阀门(5-3)、设置在储水箱进水管上的第四阀门(5-4)和设置在单次处理水出水管上的第五阀门(5-5)；所述泵组件包括气泵(4-2)和液压泵(4-1)；所述干净水源出水管的另一端、储水箱出水管的另一端均与反应器进水口(10-2)相连接，所述液压泵(4-1)安装在反应器进水口(10-2)处；所述储水箱进水管的另一端和单次处理水出水管的另一端均与气液分离器出水口相连接；所述进气管道一端与反应器进气口(10-1)相连接，另一端与反应器出气口(10-3)及气液分离器出气口相连接，所述气泵(4-2)安装在反应器进气口(10-1)处。

3.根据权利要求1所述的水下密集气泡微波放电水处理反应器，其特征在于，所述绝缘网(11)的板厚为1.5-3.0mm，绝缘网(11)上均匀分布有多个孔洞(11-1)，每个孔洞(11-1)的孔径为0.5-2.5mm，相邻两个孔洞(11-1)中心间距为1.0-6.0mm，板厚1.5-3.0mm。

4.根据权利要求1所述的水下密集气泡微波放电水处理反应器，其特征在于，所述放电管(12)采用的是聚四氟乙烯、高密度聚丙烯、陶瓷或者石英。

5.根据权利要求1所述的水下密集气泡微波放电水处理反应器，其特征在于，所述水下密集气泡流体产生装置采用的是用于产生水下密集气泡流体的超声空化装置。

6.根据权利要求5所述的水下密集气泡微波放电水处理反应器，其特征在于，所述超声空化装置包括超声电源(8-1a)和安装在壳体(2)底部的超声换能器(8-2a)，所述超声换能器(8-2a)与超声电源(8-1a)相连接，所述超声电源(8-1a)与数据采集及控制单元(7)相连接。

7.根据权利要求1所述的水下密集气泡微波放电水处理反应器，其特征在于，所述水下密集气泡流体产生装置采用的是用于产生水下密集气泡流体的机械搅拌装置。

8.根据权利要求7所述的水下密集气泡微波放电水处理反应器，其特征在于，所述机械搅拌装置包括设置在壳体(2)底部的调速电机(8-2b)、设置在壳体(2)内的搅拌器(8-3b)和与调速电机(8-2b)输入端相连接用于控制调速电机(8-2b)的调速驱动器(8-1b)，所述调速电机(8-2b)的转轴穿过壳体(2)与搅拌器(8-3b)相连接，所述调速驱动器(8-1b)与数据采集及控制单元(7)相连接。

9.根据权利要求1所述的水下密集气泡微波放电水处理反应器，其特征在于，所述光谱检测器(9)具体采用的是石英玻璃管或者发光光谱仪，所述石英玻璃管的底部紧贴放电区域，所述发光光谱仪的光纤探头伸入壳体(2)内部。

10.根据权利要求1所述的水下密集气泡微波放电水处理反应器，其特征在于，所述壳体(2)的两侧设有绝缘筒(16)，所述底座(1)和绝缘筒(16)采用聚四氟乙烯板材制作。