一种UV-LED反应器的制作方法

本发明属于水处理技术领域，涉及一种新型uv-led反应器，用于uv消毒和uv高级氧化。

背景技术：

紫外线(uv)消毒和紫外线高级氧化技术是一项逐渐被人们重视的水处理技术，因能有效灭活水中存在的微生物、病毒以及去除有机污染物等在水处理领域得到越来越广泛的应用。无论是uv消毒技术还是uv高级氧化技术，都必须依靠uv反应器才能得以应用。目前，市场上的uv反应器，大多以传统汞灯作为光源。从环保安全角度来说，汞本身是一种有毒物质，会威胁到环境和人类健康；从设备性能来说，汞灯光电转换效率低、能耗大、寿命短。紫外led光源产业作为一个新兴高科技产业，相较于传统汞灯来说，具有单波长、发光效率高、能耗小、使用寿命长、系统尺寸小、使用灵活等优势，因此，研发高效率的uv-led反应器对于uv技术在水处理的推广应用具有十分重要意义。

技术实现要素：

本发明公开了一种新型uv-led反应器，该新型uv反应器光源采用uv-led光源芯片，并将光源芯片有规律地分布在腔体壁上，达到均匀照射的目的。同时，在腔体内布置多根石英玻璃管道，各石英玻璃管道与两端导流盘共同构成反应器液体流道，通过在两端导流盘上开设特定导流孔，使水流依次有规律地流经各个石英玻璃，极大延长了水流在腔体内流动时间，从而有效提高整个uv反应器的工作性能。

一种uv-led反应器，其特征在于：该uv-led反应器包括反应器腔体、分布于反应器腔体内壁的uv-led光源芯片、反应器底部的第一端面导流盘、反应器顶部的第二端面导流盘和反应器内部排列的若干石英玻璃管等。

进一步，所述反应器腔体为圆柱体，内部为正六边形空腔结构。但腔体形状和内部结构不局限于圆柱体和六边形，包括三角形、长方形、正方形以及其他多边形形状；

进一步，所述uv-led光源芯片有规律地等距离呈螺旋形分布在反应器腔体内壁表面(如图2)，该反应器所需uv-led光源芯片为12个，但不局限于12个，可根据反应器大小以及空腔结构进行调整光源芯片数量，该反应器正六边形每个面上分布两个uv-led光源；

进一步，所述第一端面导流盘、第二端面导流盘以及6根石英玻璃管通过水流道联通。该反应器根据正六边形内腔特点，设置6根石英玻璃管，但不局限于6根玻璃管，包括根据反应器大小以及空腔结构进行调整的其他数值；

进一步，所述第一端面导流盘端面上设有若干盲孔用于连接石英玻璃管，其中一个盲孔与进水口相通，其它各孔按照uv-led光源螺旋上升的方向间隔相通。其它各孔按照uv-led光源螺旋上升的方向间隔相通；该反应器导流盘1的内部结构如图3、图4所示，当石英玻璃管道数目为偶数时(该反应器为6)，第一端面导流盘上还设有出水口，且最后一个盲孔与出水口相通；当石英玻璃管道数目为奇数时，出水口设置在第二端面导流盘上；

进一步，所述第二端面导流盘端面上设有若干盲孔用于连接石英玻璃管，且从进水口相通的第一个盲孔开始，各个盲孔按照uv-led光源螺旋上升的方向间隔相通。当石英玻璃管道数目为奇数时，第二端面导流盘上设置出水口，且出水口与最后一个盲孔相通。

进一步，所述反应器腔体内壁涂覆有反光材料，增加了uv的照射光强。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.该发明提出的uv-led反应器，其光源按照一定方向等距离螺旋上升，均匀地分布在反应器腔体内壁上，保证了uv反应器内uv照射的均匀性，同时通过腔体内壁的反光材料进行反射，增加了uv的照射光强。

2.该发明提出的uv-led反应器，其流道由第一端面导流盘、第二端面导流盘以及若干石英玻璃管组成，通过在第一端面导流盘和第二端面导流盘上设置导流孔形成连续流道，极大地延长了uv照射时间，以确保反应的充分性。

附图说明

图1为本发明uv-led反应器内部结构示意图。

图2为本发明uv-led反应器的led光源在腔体内部分布示意图。

图3为本发明uv-led反应器的第一端面导流盘结构示意图。

图4为本发明uv-led反应器的第一端面导流盘内部流道示意图。

图5为本发明uv-led反应器的第二端面导流盘结构示意图。

图6为本发明uv-led反应器的第二端面导流盘内部流道示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进一步详细说明。

图1为本发明uv-led反应器内部结构示意图。

图2为本发明uv-led反应器的led光源在腔体内部分布示意图(将腔体内壁从a-a面展开)。

图3为本发明uv-led反应器的第一端面导流盘结构示意图。

图4为本发明uv-led反应器的第一端面导流盘内部流道示意图。

图5为本发明uv-led反应器的第二端面导流盘结构示意图。

图6为本发明uv-led反应器的第二端面导流盘内部流道示意图。

上述图3-图6所示反应器中分布有6根石英玻璃管。

本发明公开了一种新型uv-led反应器，其具体实施方式如下：

接通电源，uv-led光源点亮，水流从第一端面导流盘侧面进水口进入第一端面导流盘，并通过导流盘上的轴向沉孔进入石英玻璃管中，经石英玻璃管进入第二端面导流盘上面对应的轴向导流孔，并通过与之相通的相邻沉孔进入相邻的石英玻璃管，同样地，依次类推，最终流过所有的石英玻璃管，由出水口流出反应器。

以上对本发明的技术方案进行了详细说明。显然，本发明并不局限于所描述的内容。熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都属于本发明保护的范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种UV‑LED反应器，其主要由反应器腔体、分布于反应器腔体内壁的UV‑LED光源芯片、反应器底部的第一端面导流盘、反应器顶部的第二端面导流盘和反应器内部排列的若干石英玻璃管等构成。UV‑LED光源芯片按照一定方向等距离螺旋上升，有规律地分布在腔体内壁，并在腔体内壁涂覆反光材料，从而保证了整个腔体内的光照均匀性，通过在两端导流盘上开设特定导流孔，使水流依次按照UV‑LED光源螺旋上升方向依次流经各个石英玻璃管，极大延长了水流在腔体内流动时间，从而有效提高整个UV反应器的工作性能。本发明的UV‑LED反应器是一种高效UV‑LED反应器，主要用于水处理领域中的UV消毒和UV高级氧化。

技术研发人员：孙文俊;刘文君;张志远;张襄
受保护的技术使用者：清华大学;清华苏州环境创新研究院
技术研发日：2017.12.15
技术公布日：2018.05.22