專利名稱：一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，人們環(huán)保意識逐漸增強(qiáng)，污水處理越來越受到重視。超聲波是指頻率高于20 kHz的聲波。當(dāng)一定強(qiáng)度的超聲波通過媒體時，會產(chǎn)生一系列的物理、化學(xué)效應(yīng)。在超聲波負(fù)壓相作用下產(chǎn)生空化泡(cavitation bubbles),空化泡瞬間崩潰時局部形成高溫(1900 5200K)和高壓(50 IOOMPa)區(qū)，溫度變化率高達(dá)109K s—1，即形成所謂“熱點(diǎn)”(hot spots)。近年來，超聲波在污水處理中的應(yīng)用開始受到本領(lǐng)域工作者的關(guān)注，然而目前超聲波在污水處理的應(yīng)用還處于研究階段，還沒有普遍適用于現(xiàn)代工業(yè)化使用的超聲波污水處理反應(yīng)裝置。而現(xiàn)有技術(shù)中存在的超聲波催化、生化降解廢液的裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、靈活性低、能耗大、費(fèi)用高且降解不徹底等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種廢液處理效果好、結(jié)構(gòu)簡單、低耗能、便于移動的超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，包括殼體、超聲波發(fā)生裝置、載有微生物的載體顆粒和固體催化床，超聲波發(fā)生裝置的超聲波發(fā)射部裝設(shè)于殼體的內(nèi)部用以發(fā)出超聲波，載 體顆粒的外表面包覆有生物膜層，且載體顆粒設(shè)于殼體的內(nèi)部，固體催化床設(shè)于殼體內(nèi)的下端。其中，殼體的內(nèi)部還設(shè)有空心的導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒裝設(shè)于殼體的內(nèi)部，超聲波裝置的超聲波發(fā)射部裝設(shè)于導(dǎo)流筒的內(nèi)壁。其中，超聲波發(fā)生裝置包括超波發(fā)生器和超聲波震板，超聲波發(fā)生器與超聲波震板電連接，超聲波震板裝設(shè)于殼體的內(nèi)部。其中，超聲波震板的數(shù)目為兩塊以上，超聲波震板均裝設(shè)于殼體的內(nèi)部。其中，超聲波震板的數(shù)目為兩塊，具體為第一超聲波震板和第二超聲波震板，兩塊第一超聲波震板的中心線、第二超聲波震板的中心線與以及殼體的中軸線位于同一平面。其中，還包括膜生物反應(yīng)器和出液管，膜生物反應(yīng)器裝設(shè)于殼體的內(nèi)部，出液管的一端與膜生物反應(yīng)器連通，出液管的另一端設(shè)于殼體的外部。其中，出液管為出流口法蘭管。其中，殼體的內(nèi)部還設(shè)有導(dǎo)流體，導(dǎo)流體為上端大下端小的回轉(zhuǎn)體，導(dǎo)流體的上端固設(shè)于殼體的上部。其中，超聲波發(fā)生裝置為能夠發(fā)生兩種以上超聲波的超聲波發(fā)生裝置。其中，固體催化床為過渡金屬氧化物層。[0015]本實(shí)用新型的有益效果:一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，包括殼體、超聲波發(fā)生裝置和固體催化床，超聲波發(fā)生裝置的超聲波發(fā)射部裝設(shè)于殼體的內(nèi)部，固體催化床設(shè)于殼體內(nèi)的下端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，適用于工業(yè)化使用，本實(shí)用新型的超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，將超聲法裝置及固體催化床結(jié)合在同一設(shè)備中，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、低耗能、便于移動等特點(diǎn)，而且超聲波協(xié)同固體催化劑共同催化廢液中的有機(jī)污染物，高效凈化廢液。

利用附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本實(shí)用新型的任何限制。圖1是本實(shí)用新型的一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本實(shí)用新型的一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置的實(shí)施例1的另一角度結(jié)構(gòu)示意圖。圖1和圖2中包括有:I殼體、2膜生物反應(yīng)器、3超聲波震板、4超聲波發(fā)生器、5出流口法蘭管、6載體顆粒、7固體催化床、8觀察孔、9氧化劑補(bǔ)充管、10導(dǎo)流筒、11進(jìn)液管。
具體實(shí)施方式結(jié)合以下實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1。一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，如圖1所示，包括殼體1、導(dǎo)流筒10、超聲波發(fā)生裝置、固體催化床7和載有微生物的載體顆粒6，其中，本實(shí)施例的殼體I還設(shè)有觀察孔8以便于觀察殼體I內(nèi)部的廢液反應(yīng)情況，載體顆粒6為活性炭體或者陶粒體，同時，導(dǎo)流筒10裝設(shè)于殼體I的內(nèi)部，超聲波發(fā)生裝置包括超波發(fā)生器和兩塊超聲波震板3，超聲波發(fā)生器4與兩塊超聲波震板3分別電連接，超聲波震板3貼設(shè)于導(dǎo)流筒10的內(nèi)壁，兩塊超聲波震板3具體為第一超聲波震板和第二超聲波震板,第一超聲波震板的中心線、第二超聲波震板的中心線以及殼體I的中軸線位于同一平面。同時，載體顆粒6的外表面包覆有生物膜層，且本實(shí)施例中載體顆粒6懸浮設(shè)于殼體I的內(nèi)部，固體催化床7鋪設(shè)于殼體I內(nèi)部的下端，該固體催化床7由過渡金屬氧化物形成。本實(shí)用新型的超聲波是指頻率高于20 kHz的聲波，本實(shí)施例的超聲波發(fā)生裝置為發(fā)生兩種不同頻率的超聲波發(fā)生裝置，超聲波用于加速降解水中難降解的有毒有機(jī)污染物，當(dāng)污水混著空氣從本超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置的下端進(jìn)入殼體I的內(nèi)部時，經(jīng)過固體催化床7并與懸浮在殼體I內(nèi)部載有微生物的載體顆粒6接觸，與此同時，超聲波發(fā)生器4發(fā)射出的超聲波，固體催化床7的固體催化劑表面與超聲波引發(fā)的空化泡發(fā)生強(qiáng)烈相互作用，而且超聲波促進(jìn)固體催化劑與污水中有機(jī)污染物充分接觸，保持固體催化劑表面的高催化活性，與現(xiàn)有技術(shù)相比，催化有機(jī)物分解的作用大大增強(qiáng)，促使污水中的有機(jī)污染物迅速分解成小分子物質(zhì)，同時，超聲波加快了載體顆粒6上的微生物的細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換、傳輸和可逆滲透，從而改變細(xì)胞生長速率，起到誘變微生物的作用，提高廢水的可生化性和微生物活性，提高微生物將污水中的有機(jī)污染物的分解作用。本實(shí)用新型將超聲協(xié)同催化的化學(xué)氧化反應(yīng)和生物降解反應(yīng)共存于一個反應(yīng)系統(tǒng)中，兩種反應(yīng)協(xié)同作用，進(jìn)一步加快有機(jī)物降解速率，有機(jī)物降解率高、污水凈化效果。通過超聲協(xié)同氧化把難降解的、大分子的物質(zhì)降解為小分子的、易于生化降解的物質(zhì)供微生物利用，并通過超聲及催化作用誘變菌種，提高微生物活性，不僅污水處理效果好，而且結(jié)構(gòu)簡單、耗能低。本實(shí)施例的殼體I和導(dǎo)流筒10均呈圓筒狀設(shè)置，且導(dǎo)流筒10的中軸線與殼體I的中軸線位于同一直線上，導(dǎo)流筒10使污水從它的內(nèi)部往上直流,將殼體I分成上升流區(qū)和沉降流區(qū)，導(dǎo)流筒10內(nèi)為上升流區(qū)，導(dǎo)流筒10外壁與殼體I內(nèi)壁之間為沉降流區(qū)。同時，殼體I的下端設(shè)有進(jìn)液管11和氧化劑補(bǔ)充管9，進(jìn)入的液體和氧化劑先通過鋪設(shè)于殼體I底部的固體催化床7再進(jìn)入殼體I的內(nèi)部，當(dāng)廢液從進(jìn)液管11進(jìn)入殼體I時必先通過固體催化床7，從而達(dá)到使廢液與固體催化劑充分接觸的目的。此外，殼體I的內(nèi)部還設(shè)有導(dǎo)流體，導(dǎo)流體為上端大下端小的回轉(zhuǎn)體，導(dǎo)流體的上端固設(shè)于殼體I的上部，本實(shí)施例的導(dǎo)流體為圓錐體。本實(shí)施例的超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置還包括膜生物反應(yīng)器2和出液管，膜生物反應(yīng)器2裝設(shè)于殼體I的內(nèi)部，出液管的一端與膜生物反應(yīng)器2連通，出液管的另一端設(shè)于殼體I的外部。其中，出液管為出流口法蘭管5。膜生物反應(yīng)器2是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。本實(shí)施例的膜生物反應(yīng)器2的膜分離單元將活性污泥與大分子有機(jī)物及細(xì)菌等截留于反應(yīng)器內(nèi)，既保持反應(yīng)器內(nèi)有較高的生物污泥濃度，加速生化反應(yīng)的進(jìn)行，又提高了出水水質(zhì)，而且使硝化菌在系統(tǒng)內(nèi)能充分繁殖，其硝化效果明顯，有利于深度除磷脫氮。本實(shí)施例的超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置設(shè)有膜生物反應(yīng)器2能高效地廢液進(jìn)行固液分離，使得處理后的廢液的水質(zhì)良好，出水懸浮物和濁度接近于零。本實(shí)施例的超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置的工作過程如下:將廢液通過進(jìn)液管11通入、空氣和氧化劑通過氧化劑補(bǔ)充管9輸入，使廢液、空氣和氧化劑先穿過固體催化床7，在超聲波及催化劑的協(xié)同作用下，廢液中的有機(jī)污染物迅速高效分解，再進(jìn)入殼體I的內(nèi)部，并從導(dǎo)流筒10的內(nèi)部的上升流區(qū)中上升并被載體顆粒6上的微生物降解成無毒小分子物質(zhì)，反應(yīng)后的廢液在離開導(dǎo)流筒10時，水流遇到導(dǎo)流體，由于導(dǎo)流體呈圓錐狀，水流順導(dǎo)流體的外表面流動，以導(dǎo)流筒10的中心線為參考標(biāo)準(zhǔn)，水流方向自下向上自里向外流動，流水遇到殼體I頂部再向下流動，水中污泥等重質(zhì)物質(zhì)由于重力的作用從沉降流區(qū)下沉，而由于沉降流區(qū)沒有超聲波的作用，水流平穩(wěn)，上層形成上清液，上清液再通過膜生物反應(yīng)器2再次分離處理得到水質(zhì)好的出水，出水再通過出流口法蘭管5排出，而從沉降下來的污泥則沉積于殼體I的下部，本實(shí)施例的殼體I下部設(shè)有污泥出口，沉積到一定程度的污泥從污泥出口排出。工作原理:當(dāng)廢液和空氣進(jìn)入反應(yīng)裝置的同時，超聲波輻射聚焦到固體催化劑和微生物載體顆粒6的表面，由于固體催化劑表面點(diǎn)位與氣泡的強(qiáng)烈相互作用，超聲波能加速有機(jī)污染物的分解變成小分子物質(zhì)，并起到誘變微生物的作用，從而提高廢水的可生化性和反應(yīng)器內(nèi)的微生物活性，從而提高凈化效果。而膜生物反應(yīng)器2的膜分離單元將活性污泥與大分子有機(jī)物及細(xì)菌等截留于反應(yīng)器內(nèi)，保持反應(yīng)器內(nèi)有較高的生物污泥濃度，力口速生化反應(yīng)的進(jìn)行，提高出水水質(zhì)，同時硝化菌在系統(tǒng)內(nèi)能充分繁殖，其硝化效果明顯，有利于深度除磷脫氮。而前面過程利用超聲波對化學(xué)反應(yīng)的特殊促進(jìn)作用，對水中的污染物通過物理及化學(xué)作用進(jìn)行降解、轉(zhuǎn)化，并促使水中的微生物發(fā)生誘變提高其降解活性，減輕廢液污染物對膜分離單元的污染。本實(shí)用新型可連續(xù)或間歇處理有機(jī)污水。本實(shí)用新型使用結(jié)構(gòu)簡單的導(dǎo)流筒10、導(dǎo)流體和隔板實(shí)現(xiàn)水流的循環(huán)流動，不必特意使用耗能大的攪拌機(jī)，耗能低，效果好。又由于本超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，因此占地少、便于運(yùn)輸，可靈活應(yīng)用于急需水處理場合，對于濃度較高的污水，還可以根據(jù)需要從物料進(jìn)口補(bǔ)充空氣、氧氣、臭氧或者雙氧水等氧化物進(jìn)入系統(tǒng)。實(shí)施例2。本實(shí)施例的超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置與實(shí)施例1的不同之處在于，本實(shí)施例超聲波震板3的數(shù)目為三塊以上，超聲波震板3均裝設(shè)于殼體I的內(nèi)部，本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)及原理與實(shí)施例1相同，在此不再贅述。實(shí)施例3。本實(shí)施例的超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置與實(shí)施例1的不同之處在于，本實(shí)施例的固體催化床7為錳的氧化物形成的反應(yīng)床，本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)及原理與實(shí)施例1相同，在此不再贅述。實(shí)施例4。本實(shí)施例的超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置與實(shí)施例1的不同之處在于，本實(shí)施例的超聲波發(fā)生裝置為發(fā)生三種以上不同頻率的超聲波，本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)及原理與實(shí)施例1相同，在此不再贅述。最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求1.一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，其特征在于:包括殼體、超聲波發(fā)生裝置、載有微生物的載體顆粒和固體催化床，所述超聲波發(fā)生裝置的超聲波發(fā)射部裝設(shè)于所述殼體的內(nèi)部用以發(fā)出超聲波，所述載體顆粒的外表面包覆有生物膜層，且所述載體顆粒設(shè)于所述殼體的內(nèi)部，所述固體催化床設(shè)于所述殼體內(nèi)的下部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，其特征在于:所述殼體的內(nèi)部還設(shè)有空心的導(dǎo)流筒，所述導(dǎo)流筒裝設(shè)于所述殼體的內(nèi)部，所述超聲波裝置的超聲波發(fā)射部裝設(shè)于所述導(dǎo)流筒的內(nèi)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，其特征在于:所述超聲波發(fā)生裝置包括超波發(fā)生器和超聲波震板，所述超聲波發(fā)生器與所述超聲波震板連接，所述超聲波震板裝設(shè)于所述殼體的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，其特征在于:所述超聲波震板的數(shù)目為兩塊以上，所述超聲波震板均裝設(shè)于所述殼體的內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，其特征在于:所述超聲波震板的數(shù)目為兩塊，具體為第一超聲波震板和第二超聲波震板，所述第一超聲波震板的中心線、所述第二超聲波震板的中心線以及所述殼體的中軸線位于同一平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，其特征在于:還包括膜生物反應(yīng)器和出液管，所述膜生物反應(yīng)器裝設(shè)于所述殼體的內(nèi)部，所述出液管的一端與所述膜生物反應(yīng)器連通，所述出液管的另一端設(shè)于所述殼體的外部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，其特征在于:所述殼體的內(nèi)部還設(shè)有導(dǎo)流體，所述導(dǎo)流體為上端大下端小的回轉(zhuǎn)體，所述導(dǎo)流體的上端固設(shè)于所述殼體的上部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，其特征在于:所述超聲波發(fā)生裝置為能夠發(fā)生兩種以上超聲波的超聲波發(fā)生裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，其特征在于:所述固體催化床為過渡金屬氧化物催化床。
專利摘要本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置，其包括殼體、超聲波發(fā)生裝置和固體催化床，超聲波發(fā)生裝置的超聲波發(fā)射部裝設(shè)于殼體的內(nèi)部，固體催化床設(shè)于殼體內(nèi)的下端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，適用于工業(yè)化使用，本實(shí)用新型的超聲波及催化、生化降解一體化廢液處理裝置,將超聲法裝置及固體催化床結(jié)合在同一設(shè)備中，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、低耗能、便于移動等特點(diǎn)，而且超聲波協(xié)同固體催化劑共同催化廢液中的有機(jī)污染物，高效凈化廢液。
文檔編號C02F9/14GK203065302SQ20122064886
公開日2013年7月17日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者鄧杰帆, 孫小斐 申請人:東莞市通明節(jié)能環(huán)保科技有限公司