摘要：紫外线与双氧水高级催化氧化反应器（即 UV-H₂O₂反应器），核心是通过紫外线激活双氧水生成羟基自由基（・OH） ，实现对难降解有机物的高效氧化，其结构设计围绕 “均匀辐照、充分反应” 展开，应用场景聚焦工业废水深度处理与预处理。

紫外线与双氧水高级催化氧化反应器（即 UV-H₂O₂反应器），核心是通过紫外线激活双氧水生成羟基自由基（・OH） ，实现对难降解有机物的高效氧化，其结构设计围绕 “均匀辐照、充分反应” 展开，应用场景聚焦工业废水深度处理与预处理。

一、核心结构组成

该反应器的结构需同时满足 “药剂混合、紫外辐照、氧化反应” 三大功能，主要由五大关键系统构成，各部分协同保障处理效率。

1. 反应腔体系统

作用：提供密闭、耐腐蚀的反应空间，确保废水与双氧水充分混合，且紫外线无照射死角。

设计要点：

材质：优先选用 316L 不锈钢，耐双氧水氧化和酸性废水腐蚀；若处理高盐或强腐蚀性废水，可内衬 PTFE（聚四氟乙烯）。

内部结构：设置静态混合器或导流板，避免水流 “短流”（部分水体未充分辐照就排出）；腔体长度需根据停留时间计算，确保反应完全。

2. 紫外线辐照系统

作用：提供激活光源，断裂双氧水 O-O 键生成羟基自由基，是反应的核心动力。

设计要点：

灯管选择：以254nm 低压高强度灯管为主，该波长激活双氧水效率最高，单支功率通常为320W，1000W；部分高浓度废水场景可搭配 185nm 波长灯管，辅助分解有机物。

安装方式：灯管封装在石英套管内（隔绝水体与灯管），套管需定期清洗（可搭配自动刮洗机构）；灯管排列采用 “矩阵式” 或 “螺旋式”，确保辐照均匀覆盖整个腔体截面。

3. 双氧水投加系统

作用：精准控制双氧水投加量，避免过量浪费或不足导致处理效果下降。

设计要点：

投加位置：在反应器进水端前 0.5-1m 处投加，配合静态混合器，确保双氧水与废水在进入辐照区前已混合均匀。

控制方式：配备高精度计量泵（精度 ±1%），可根据进水 COD 在线监测数据自动调节投加量（通常为 COD 的 1.2-2.5 倍）。

4. 监测与控制系统

作用：实时监控反应状态，保障设备稳定运行，避免参数偏离导致处理失效。

核心组件：

在线传感器：包括 pH 传感器（反应需控制 pH 3-5，酸性环境提升・OH 生成效率）、UV 强度传感器（监测灯管衰减，低于初始值 70% 时报警）、COD 在线监测仪（反馈处理效果）。

控制系统：通过 PLC 联动调节计量泵、灯光开关和水流速度，实现全自动化运行。

5. 辅助系统

包括进水预处理单元（如 50μm 精密过滤器，去除悬浮物避免遮挡紫外线）、出水 pH 中和单元（加碱调节至 6-9，满足后续处理要求），部分高浓度废水场景需配备温度控制单元（反应适宜温度 20-40℃）。

二、核心应用场景

该反应器主要解决 “常规生化处理无法降解” 的工业废水痛点，适用于预处理（提升可生化性）和深度处理（达标排放或回用）两大方向，典型应用场景如下：

应用场景 废水特性 处理目标与效果

制药行业废水预处理 含抗生素、甾体化合物等，生物毒性强，BOD/COD＜0.1 提升可生化性，BOD/COD 可从＜0.1 提升至＞0.3，为后续生化处理创造条件；同时降解部分抗生素残留，避免抑制微生物活性。

印染行业废水深度处理 生化出水仍含染料分子（色度高）、助剂，COD 100-500mg/L 去除色度（去除率 80% 以上），降低 COD 至 50mg/L 以下，满足排放标准；可降解染料中的共轭双键结构，避免常规处理后的 “返色” 问题。

化工行业难降解废水处理 含苯系物、酚类、氯代烃，COD 高（500-5000mg/L），矿化难度大 直接氧化降解难降解有机物，TOC 去除率可达 30%-60%；例如处理酚类废水，苯酚去除率可稳定在 95% 以上。

垃圾渗滤液深度处理 MBR（膜生物反应器）出水含腐殖酸、多环芳烃，COD 200-1000mg/L，色度深 降低 COD 至 100mg/L 以下，去除色度（ADMI 值降低 50% 以上），为后续 NF/RO（纳滤 / 反渗透）回用工艺减轻膜污染压力。

三、应用注意事项

进水预处理是前提：进水浊度需控制在＜5NTU，SS（悬浮物）＜10mg/L，否则悬浮物会附着在石英套管表面，导致紫外线穿透率下降（每增加 1NTU，穿透率可能下降 5%-10%）。

参数匹配需精准：双氧水投加量需根据 COD 调整，过量会导致出水 COD 升高（双氧水本身计入 COD），不足则处理效果差；pH 需严格控制在 3-5，碱性环境会导致・OH 快速失活。

来源：冠宇紫外光催化反应器