一種微波紫外光超聲波臭氧膜過濾協(xié)同水凈化聯(lián)用技術(shù)的制作方法
【專利摘要】一種微波紫外光超聲波臭氧膜過濾協(xié)同水凈化聯(lián)用技術(shù)，涉及到污水處理及中水回用技術(shù)，其特征在于：所述的水凈化聯(lián)用技術(shù)包括微波滅菌、微波激勵(lì)產(chǎn)生紫外光滅菌、超聲波滅菌、臭氧氧化處理和膜過濾五種技術(shù)協(xié)同聯(lián)用進(jìn)行水凈化處理。其工作過程是：污水池(箱)1中的污水通過預(yù)過濾裝置2、經(jīng)管道依次連接過濾水泵3、單向閥4及電磁閥5進(jìn)入污水處理裝置6，經(jīng)膜過濾、超聲波滅菌、微波滅菌、紫外光滅菌、臭氧滅菌后的凈水經(jīng)管道及電磁閥18進(jìn)入凈水池(箱)19，該技術(shù)具有自動(dòng)反沖洗、滅菌徹底、處理量大、壽命長、能耗低、效率高及PLC程序控制等特點(diǎn)。
【專利說明】一種微波紫外光超聲波臭氧膜過濾協(xié)同水凈化聯(lián)用技術(shù)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境工程【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及到污水處理及中水回用技術(shù)，特別涉及到微波、紫外光、臭氧氧化、超聲波滅菌和膜過濾五者協(xié)同處理污水的水凈化聯(lián)用技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前水資源日益枯竭，水污染越來越嚴(yán)重，環(huán)保工作者一直在努力探索高效的污水處理技術(shù)，膜過濾技術(shù)、高級氧化技術(shù)、紫外光技術(shù)在污水處理領(lǐng)域各自得到良好的應(yīng)用，為了獲得更好的污水處理效果，膜過濾技術(shù)和高級氧化技術(shù)結(jié)合效果良好，也已廣泛應(yīng)用于水處理工藝和裝置中。
[0003]膜過濾技術(shù)是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，能很好的過濾掉固態(tài)不溶物甚至重金屬離子和大分子物質(zhì)，但不具有分解有機(jī)物和殺滅菌類作用。
[0004]目前高級氧化技術(shù)包括臭氧氧化工藝、過氧化氫氧化工藝、氯系氧化劑氧化工藝等。其中臭氧氧化工藝是既古老又嶄新的技術(shù)，1856年被用于水處理消毒行業(yè)。臭氧氧化工藝是由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧注入水體中，目前，臭氧已廣泛用于水處理、空氣凈化、食品加工、醫(yī)療、醫(yī)藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域，過氧化氫、氯系氧化劑等強(qiáng)氧化劑是以化學(xué)試劑的方式加入水體中。氯系氧化劑中基于氯化出水中存在三鹵甲烷等有害物質(zhì)，而二氧化氯在水中可通過氧化還原反應(yīng)而以亞硝酸鹽和氯酸鹽存在，這兩種物質(zhì)均可氧化血紅蛋白，引起溶血性貧血癥。而且二氧化氯的液體與氣體極不穩(wěn)定，在空氣中濃度為10%時(shí)就可能爆炸，不易儲(chǔ)存。
[0005]紫外光技術(shù)自從1982年加拿大首次將紫外光實(shí)際應(yīng)用于水處理工廠以后，歐美等過也開始將該技術(shù)應(yīng)用于水處理，我國從2005年開始也開始將該技術(shù)應(yīng)用于水處理，目前在水處理領(lǐng)域已經(jīng)廣泛采用該技術(shù)，傳統(tǒng)的紫外光燈輻照工藝由電源、鎮(zhèn)流器、電極和燈管(泡)等組成。但傳統(tǒng)的紫外光燈，一般功率不大，效率不高，鎮(zhèn)流器易損壞，紫外燈內(nèi)的電極隨著時(shí)間的延長會(huì)出現(xiàn)電極劣化、電極打火和電極損耗等現(xiàn)象而損壞，因而壽命不長。
[0006]超聲波具有的殺菌效力主要由其產(chǎn)生的空化作用所引起的。超聲波處理過程中，當(dāng)高強(qiáng)度的超聲波在液體介質(zhì)中傳播時(shí)，產(chǎn)生縱波，從而產(chǎn)生交替壓縮和膨脹的區(qū)域，這些壓力改變的區(qū)域易引起空穴現(xiàn)象，并在介質(zhì)中形成微小氣泡核。微小氣泡核在絕熱收縮及崩潰的瞬間，其內(nèi)部瞬間呈現(xiàn)高溫高壓，從而使液體中某些細(xì)菌致死，病毒失活，甚至使體積較小的一些微生物的細(xì)胞壁破壞，但在水處理量大時(shí)效果不太明顯。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種凈化污水快、過濾效果好、處理流程簡潔、能耗低的一體化污水處理技術(shù)。本發(fā)明的目的是提供一種微波、紫外光源、超聲波、臭氧、膜過濾協(xié)同水凈化聯(lián)用技術(shù)，該技術(shù)兼具高能電子輻射、紫外光分解有機(jī)物、臭氧氧化、超聲波滅菌及膜過濾五種作用于一體的污水處理技術(shù)，該技術(shù)能高效和經(jīng)濟(jì)的對污水及中水進(jìn)行分解、過濾、殺菌直至達(dá)到回收利用標(biāo)準(zhǔn)，它具有污水處理量大、殺菌徹底、功率大、壽命長、能耗低、效率高等特點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的(如圖1所示)，污水池(箱)I中的污水通過預(yù)過濾裝置2、經(jīng)管道依次連接過濾水泵3、單向閥4及電磁閥5進(jìn)入污水處理裝置6，首先經(jīng)超聲波發(fā)生器7進(jìn)行初步殺菌，再經(jīng)超濾膜組件8過濾水中的懸浮物、膠體、金屬離子、大分子有機(jī)物，經(jīng)超濾膜組件8過濾的水進(jìn)入石英管14的周圍的微波紫外臭氧滅菌區(qū)域，經(jīng)微波、紫外光和臭氧對水中有機(jī)污染物和有機(jī)微生物徹底分解、降解，從而大大降低水中的COD值和BOD值，使COD值、BOD值和菌落數(shù)達(dá)到凈水標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過處理后的凈水經(jīng)管道及電磁閥18進(jìn)入凈水池(箱)19，凈水池(箱)19中的凈水大部分經(jīng)出口 22供用戶使用，少部分經(jīng)單向閥21和反沖洗泵20與污水處理裝置6的出水口相通用于對超濾膜組件8進(jìn)行反沖清洗，延長超濾膜組件8壽命，反沖洗后產(chǎn)生的濃縮水(臟水)由出口 17排出。
[0009]進(jìn)一步地，所述的預(yù)過濾裝置2由不銹鋼網(wǎng)箱組成，主要過濾粒度較大的固體物質(zhì)。
[0010]進(jìn)一步地，所述的污水處理裝置6包含超聲波發(fā)生器7、超濾膜組件8及微波紫外臭氧滅菌裝置。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述的超濾膜組件8包含但不限于PTFE超濾膜和PVDF超濾膜，也可以是多種超濾膜的組合或者超濾膜與活性炭濾芯的組合。
[0012]進(jìn)一步地，所述的微波紫外臭氧滅菌裝置由磁控管9、微波激勵(lì)腔10、風(fēng)機(jī)11、微波饋能口(或饋能天線)12、波導(dǎo)13、石英管14、網(wǎng)孔狀諧振腔15和無極紫外燈管16組成。
[0013]進(jìn)一步地，所述的超聲波發(fā)生器7除具有的殺菌作用外，還有配合反沖洗過程清潔超濾膜組件8的作用。
[0014]進(jìn)一步地，所述的超濾膜組件8對于水中的懸浮物、膠體、金屬離子、大分子有機(jī)物等幾乎可以完全截留，而無機(jī)鹽和小分子有機(jī)物則可以透過，清澈度達(dá)到自來水標(biāo)準(zhǔn)。
[0015]進(jìn)一步地，所述的微波紫外臭氧滅菌裝置不同于傳統(tǒng)的紫外燈，是一種微波無極紫外燈，微波高能電子輻射和由微波激勵(lì)產(chǎn)生的紫外光可以高效分解和降解有機(jī)物分子，將高濃度廢水中有機(jī)污染物和有機(jī)微生物徹底分解成C02、水或羥基、氧離子自由基等無害成份，同時(shí)除臭、脫色及殺菌消毒。同時(shí)微波紫外光可以將燈管周圍的部分空氣轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞?，產(chǎn)生的臭氧量適中，起到微波滅菌、紫外光滅菌和臭氧滅菌的協(xié)同作用。
[0016]進(jìn)一步地，所述的超濾膜組件8可以和微波紫外光臭氧滅菌裝置合為一體，也可以分開，超濾膜組件8可以自成一體然后通過管道和閥門與微波紫外光臭氧滅菌裝置連接。
[0017]進(jìn)一步地，所述的微波紫外光臭氧滅菌裝置中可以在不銹鋼內(nèi)壁與石英管外壁之間處理成渦流旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，來延長水流過的時(shí)間。也可以不用，視具體情況而定。
[0018]進(jìn)一步地，所述的污水處理裝置6中可以只安裝一套微波紫外光臭氧滅菌裝置，也可以同時(shí)安裝多套微波紫外光臭氧滅菌裝置，視水處理量的大小而定。
[0019]所述的污水處理裝置6中可以加入紫外線傳感器、溫度傳感器和微波傳感器，監(jiān)控紫外線劑量、溫度和微波泄漏。
[0020]所有電源控制部分由PLC程序控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0021]附圖是微波紫外光超聲波臭氧膜過濾協(xié)同水凈化聯(lián)用技術(shù)示意圖。
[0022]圖中:1污水池(箱)；2預(yù)過濾裝置；3過濾水泵；4單向閥；5電磁閥；6污水處理裝置；7超聲波發(fā)生器；8超濾膜組件；9磁控管；10微波激勵(lì)腔；11風(fēng)機(jī)；12微波饋能口(或饋能天線)；波13導(dǎo)；14石英管；15網(wǎng)孔狀諧振腔；16無極紫外燈管；17濃縮水(臟水)出口；18電磁閥；19凈水池(箱)；20反沖洗泵；21單向閥；22凈水出口。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
[0024](如圖1所示)，污水池(箱)I中的污水通過預(yù)過濾裝置2、經(jīng)管道依次連接過濾水泵3、單向閥4及電磁閥5進(jìn)入污水處理裝置6，首先經(jīng)超聲波發(fā)生器7進(jìn)行初步殺菌，再經(jīng)超濾膜組件8過濾水中的懸浮物、膠體、金屬離子、大分子有機(jī)物，經(jīng)超濾膜組件8過濾的水進(jìn)入石英管的周圍的微波紫外臭氧滅菌區(qū)域，經(jīng)微波、紫外光和臭氧處理后的凈水經(jīng)管道及電磁閥18進(jìn)入凈水池(箱)19，凈水池(箱)19中的凈水大部分經(jīng)出口 22供用戶使用，少部分經(jīng)單向閥21和反沖洗泵20與污水處理裝置6的出水口相通用于對超濾膜組件8進(jìn)行反沖清洗，延長超濾膜組件8壽命，反沖洗后產(chǎn)生的濃縮水(臟水)由出口 17排出。微波紫外臭氧滅菌的原理是磁控管9產(chǎn)生的微波經(jīng)波導(dǎo)13傳輸后從微波饋能口(或饋能天線)12進(jìn)入網(wǎng)孔狀微波諧振腔15，微波電磁能量激勵(lì)無極紫外燈16石英管內(nèi)的惰性氣體產(chǎn)生等離子體并使石英管內(nèi)的金屬汞受熱升華產(chǎn)生汞蒸氣并進(jìn)一步電離使之產(chǎn)生等離子體發(fā)出紫外光，同時(shí)微波紫外光可以將燈管周圍的部分空氣轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞酰⒉姶拍芰?、紫外光線和臭氧均可對水中有機(jī)污染物和有機(jī)微生物徹底分解、降解，從而大大降低水中的COD值和BOD值，使COD值、BOD值和菌落數(shù)達(dá)到凈水標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種微波紫外光超聲波臭氧膜過濾協(xié)同水凈化聯(lián)用技術(shù)，其特征在于:所述的水凈化聯(lián)用技術(shù)包括微波滅菌、微波激勵(lì)產(chǎn)生紫外光滅菌、超聲波滅菌、臭氧氧化處理和膜過濾五種技術(shù)協(xié)同聯(lián)用進(jìn)行水凈化處理。其工作過程是:污水池(箱)1中的污水通過預(yù)過濾裝置2、經(jīng)管道依次連接過濾水泵3、單向閥4及電磁閥5進(jìn)入污水處理裝置6，首先經(jīng)超聲波發(fā)生器7進(jìn)行初步殺菌，再經(jīng)超濾膜組件8過濾水中的懸浮物、膠體、金屬離子、大分子有機(jī)物，經(jīng)超濾膜組件8過濾的水進(jìn)入微波紫外臭氧滅菌裝置中石英管14的周圍，經(jīng)微波、紫外光和臭氧對水中有機(jī)污染物和有機(jī)微生物徹底分解、降解，從而大大降低水中的COD值和B0D值，使COD值、B0D值和菌落數(shù)達(dá)到凈水標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過處理后的凈水經(jīng)管道及電磁閥18進(jìn)入凈水池(箱)19，凈水池(箱)19中的凈水大部分經(jīng)出口 22供用戶使用，少部分經(jīng)單向閥21和反沖洗泵20與污水處理裝置6的出水口相通用于對超濾膜組件進(jìn)行反沖清洗，延長超濾膜組件壽命，反沖洗后產(chǎn)生的濃縮水(臟水)由出口 17排出。
2.如權(quán)利要求1所述的一種微波紫外光超聲波臭氧膜過濾協(xié)同水凈化聯(lián)用技術(shù)，其特征在于:所述的污水處理裝置6包含超聲波發(fā)生器7、超濾膜組件8及微波紫外臭氧滅菌裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種微波紫外光超聲波臭氧膜過濾協(xié)同水凈化聯(lián)用技術(shù)，其特征在于:所述的超濾膜組件8包含但不限于PTFE超濾膜組件和PVDF超濾膜組件，也可以是多種超濾膜的組合或者超濾膜與活性炭濾芯的組合。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種微波紫外光超聲波臭氧膜過濾協(xié)同水凈化聯(lián)用技術(shù)，其特征在于:所述的微波紫外臭氧滅菌裝置由磁控管9、微波激勵(lì)腔10、風(fēng)機(jī)11、微波饋能口(或饋能天線)12、波導(dǎo)13、石英管14、網(wǎng)孔狀諧振腔15和無極紫外燈管16組成。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種微波紫外光超聲波臭氧膜過濾協(xié)同水凈化聯(lián)用技術(shù)，其特征在于:所述的超濾膜組件8可以和微波紫外光臭氧滅菌裝置合為一體，也可以分開，超濾膜組件8可以自成一體然后通過管道和閥門與微波紫外光臭氧滅菌裝置連接。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一種微波紫外光超聲波臭氧膜過濾協(xié)同水凈化聯(lián)用技術(shù)，其特征在于:所述的超聲波發(fā)生器7除具有的殺菌作用外，還有配合反沖洗過程清潔超濾膜組件8的作用。
7.如權(quán)利要求1所述的一種微波紫外光超聲波臭氧膜過濾協(xié)同水凈化聯(lián)用技術(shù)，所述的污水處理裝置6中可以只安裝一套微波紫外光臭氧滅菌裝置，也可以同時(shí)安裝多套微波紫外光臭氧滅菌裝置，視水處理量的大小而定。
【文檔編號】C02F9/08GK104445766SQ201410748794
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】謝曌東 申請人:謝曌東