本实用新型涉及环保水处理领域，具体涉及一种利用流体本身动能产生强烈旋流混合的反应器。
背景技术：
随着化学工业的快速发展，产生的污染物不管从数量上，还是从种类上都日益增多，有些污染物一般通过传统的水处理技术是难以处理的；有些污染物即使是微量的，因在自然水体中难以降解，存在的时间很长，已累积到可能破坏生态平衡的程度，引起社会的极大关注。各级政府加大环保监管力度，采用更高的排放标准保证人类生产和活动过程中产生的污染物不会影响自然水体的承受能力和人类的健康，改善自然水体日益恶化的状况。
自然光可以简单分为红外光、可见光和紫外光三大类。红外光的波长在780nm以上，我们日常感觉到的光为可见光，它的波长在380nm~780nm之间，而紫外光线的波长在20nm~380nm之间。众所周知，光是由粒子组成的，它是有能量的。不同波长的光能量是不同，波长越短，它的能量就也高，也就是说紫外光线的能量比可见光强。
利用紫外光线具有较高能量的特性，将紫外光应用于杀菌消毒过程、污水的光催化高级氧化反应、以及光的聚合反应。紫外线杀菌就是通过紫外线的照射，破坏或改变微生物的DNA（脱氧核糖核酸）结构，使细菌立即死亡或无法繁殖后代，在杀菌消毒方面253.7nm波长的紫外光是最好选择；当氧气吸收185nm波长的紫外光之后，会激发氧分子产生氧化能力更强的臭氧（O3），通过它可以氧化降解大部分有机污染物；当双氧水（H2O2）吸收了紫外光之后，它会裂解产生比臭氧氧化能力更强的羟基自由基（·OH），通过羟基自由基与大分子有机物反应，发生一系列链式反应后断链成为小分子的中间产物，甚至氧化至最终产物CO2和H2O；有些带双键或三键的有机化合物自身吸收紫外光线之后，会跃迁到激发态，然后光解断链产生小分子的有机物，这些小分子有机物往往都可以被微生物所利用而降解。甚至为了加快有机物的降解速度，在溶液中添加少量的催化剂，提高双氧水转化羟基自由基（·OH）的速度。
采用光催化氧化处理含有难生物降解，以及有毒的污染物的污水，其颜色往往都比较深，甚至水中还含有油性的物质，悬浮物也比较多，它们的透光性都较差，无法让紫外光透过待处理的水层。为了让待处理水都可以充分吸收紫外光能量，目前常规的紫外灯杀菌器或反应器是让待处理的水通过安装有数目不等紫外灯管的腔体，然后从另一侧排出。这种反应器结构的缺点是水流相对于灯管表面的流速很慢，无法达到足够的流速保证湍流的效果，灯管表面的滞流层较厚。其结果一是光只能照到靠近灯管表面的部分的液体，而远离灯管的地方无法照到；其二是水中的污染物和悬浮物可能沉积在紫外灯套管的外表面，进一步阻止光线照射到水体中，影响紫外灯的效率。而解决套管受污染的办法是在紫外灯套管外安装带清洗功能的机械清洗器，这种清洗器在强氧化性的羟基自由基、酸碱性较强的环境中维护工作量相当大，而且清洁的效果不够理想，无法得到推广和应用。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种利用流体本身动能产生强烈旋流混合的反应器，主要解决上述现有技术所存在的技术问题，它适用于水处理过程化学药品和水的混合反应，水的紫外线消毒杀菌和污水的紫外线/H2O2或紫外线/臭氧的光催化高级氧化（AOP）处理。
为实现上述目的，本实用新型是这样实现的：
一种利用流体本身动能产生强烈旋流混合的反应器，其特征在于：它由外管、内管和两个固定的端头组成；其中：内管为石英玻璃管并且套设在外管内，二者之间具有环形空间；该内管内设有连接紫外灯电源的紫外灯管；在第一端头上开设有通向环形空间的切向进液口，在第二端头上开设有通向环形空间的切向出液口；外管、内管两端均由端头固定。
所述的利用流体本身动能产生强烈旋流混合的反应器，其特征在于：该外管上设置有反应器视窗。
所述的利用流体本身动能产生强烈旋流混合的反应器，其特征在于：该切向进液口的进液方向和切向出液口的出液方向为180°。
所述的利用流体本身动能产生强烈旋流混合的反应器，其特征在于：该内管为保证紫外灯发出的紫外线能照射到待处理的水中的高透光率的石英玻璃管。
本实用新型的技术效果在于：
1、本实用新型使用时，利用流体自身高速的旋流产生的强烈的剪切作用下，反应器中流体中不同物质得到充分混合，保证反应器表面液膜不断得到更新，既可以起到自清洁的作用，又可以使流体通过反应器过程中都能充分吸收紫外光，保证产生的羟基自由基（·OH）量最大化，以及及时使产生的羟基自由基（·OH）与水中的有机物进行反应。如果用于杀菌消毒，保证水中微生物都能受到紫外线的照射，提高灭菌的效率。
2、本实用新型的内管采用透明的石英玻璃套管，在石英玻璃套管内装有紫外灯，紫外灯在通电的情况下，产生不同波长的紫外线，绝大部分紫外线透过石英套管，照射到圆环中旋转流动的待处理的水中。添加化学药品的水从反应器的一端流到另一端的过程中，不断进行剧烈的混合，石英玻璃套表面的液层不断得到更新，水中的污染物或化学药品（H2O2）不断吸收紫外线。如果是细菌吸收了紫外线，其DNA遭到破坏，细菌就会死亡；如果是双氧水吸收了足够能量的紫外线之后，就会裂解产生强氧化的羟基自由基，产生的羟基自由基立即氧化水中的难生物降解的有机物，降解产生小分子可生化的有机物或直接氧化到最终状态（CO2和H2O）。有些有机物也可以直接吸收紫外线，变成高能量激发态的有机物，自身就会分解成较小分子的有机物。而沉积在紫外灯套管外表面的污染物在高速旋转水流剪切力的作用下不断被剥离下来，保持石英套管表面的干净。
如果反应器用于多种物质的化学反应，而且反应是放热或吸热反应，可以在内圆管内通入冷媒或热媒，将反应过程所产生的热带出去或输入需要的热量。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，它是本实用新型一种利用流体本身动能产生强烈旋流混合的反应器。如图所示：它由外管1、内管2和两个固定的端头3、4组成；其中：内管2为石英玻璃管并且套设在外管1内，二者之间具有环形空间；该内管2内设有连接紫外灯电源9的紫外灯管；在第二在第一端头3上开设有通向环形空间的切向进液口6，在第二端头5上开设有通向环形空间的切向出液口7；外管1、内管2两端均由端头3、4固定。
本实用新型使用时，待处理的流体（水）与需要的混合物质或化学药品通过水泵将混合液从反应器的第一端头3的切向进液口6送入，混合液在反应器的环状空间内形成强烈的旋转混合，在混合反应过程中，混合液中的物质吸收紫外光之后，如双氧水会产生强氧化性的羟基自由基（·OH），产生的羟基自由基与水中的有机物反应，将难生化降解或有毒的物质氧化为可生化降解和无毒的物质；如应用于杀菌消毒工艺，水中的微生物在吸收紫外线之后，微生物的DNA遭到破坏而被杀死。反应之后的水从反应器的另一端头4的切向出液口7排出，完成了一次反应。如果一次通过反应器的处理效果没有达到预期的效果，可以循环多次将待处理的液体（水）通过反应器继续处理，达到预期目的之后外排。
作为优选结构，该外管1上设置有反应器视窗8，随时观察反应过程的变化情况。
作为优选结构，该切向进液口6的进液方向和切向出液口7的出液方向为180°。
作为优选结构，该内管2为保证紫外灯发出的紫外线能照射到待处理的水中的高透光率的石英玻璃管。
另外，使用时，本实用新型反应器既可以水平布置，又可以垂直布置。
综上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。