專利名稱：超聲波水處理機的制作方法
技術領域：
超聲波水處理機是應用超聲波對各類水進行處理的一種新型裝置，這是由超聲波電源、振蕩器、沉淀器(或沉淀池)組成。超聲波電源是為振蕩器提供驅動力的一種高頻交流電源，是一種特制的電子專用設備。振蕩器安裝有電致伸縮振動子，產生超聲波并作用于水。沉淀器(水量大時為沉淀池)儲存被振蕩的水，使其沉淀。被處理的水即在水泵作用下，按照設計流向，經(jīng)過振蕩器并受到超聲波的振蕩作用，流入到沉淀器經(jīng)沉淀后，取其凈水得以使用。這種超聲波水處理機，廣泛適用于地下水、河水的凈化和各類污水的處理，進而確保水資源的充分利用，達到節(jié)水和保護環(huán)境的目的。
我國水資源的日趨緊張，河水凈化和污水處理量大，長期以來，不少地區(qū)對于河水凈化所采取的方法是添加沉淀劑，它的缺點是投資大，費用高，沉淀時間長。不少煤礦對于洗煤污水的處理方法也是添加沉淀劑，它雖然能使煤微粉和水得到重新利用，但是也存在耗資巨大和容易造成污染的缺點。如按千分之一的比例，每天添投一噸聚丙烯酰胺沉淀劑，需費用20000元左右，又如添加氯化鈣，也易使氯離子流進河流。
本實用新型是為了克服上述化學添加劑方法所存在的缺點，設計和制造超聲波水處理機，對地下水、河水進行凈化，對污水進行處理。其目的在于采用簡單而先進的超聲波技術代替大量的添加劑，以小型裝置代替龐大設備，這是為凈化水資源和處理污水的一種新的技術革命，將為全社會提供巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。
本實用新型的突出特征在于把超聲波技術與水處理技術結合起來，把超聲波技術應用于水處理。本技術的核心就在于利用超聲波振蕩照射到具有霧狀懸浮物的水上，通過聲波在污水中傳播，使懸浮物在聲場內產生振蕩，粒子與粒子相互發(fā)生碰撞，促使微粒子凝聚起來，加速沉淀，經(jīng)超聲波振蕩的水沉淀后再進行達標處理即可使用，這種超聲波技術應用于水處理在歷史上是從來沒有的。
采用超聲波技術對水進行處理的優(yōu)點在于以下幾點一、取消和替代了添加化學沉淀劑，節(jié)省了大量的費用開支。有如每天排放10000噸洗煤污水的洗煤場，每天可節(jié)省2～3萬元。
二、投資耗能少。投資額僅為化學添加劑方法處理水的1/15，耗電量則與其基本相當。
三、處理量大。本裝置如用于洗煤污水處理時，其電功率為3.2kw，流量0.6m3/min，可處理水36m3/h，即為36t/h。
四、安裝操作簡便，適應性廣。這可根據(jù)水質水量的不同，設計不同頻率、不同工作方式、不同流量和不同功率的超聲波水處理機。并在不同場合、不同條件下使用。


附圖為本實用新型的工作示意圖。下面結合圖1和圖2來說明本實用新型的工作過程、工作狀態(tài)和工作原理。
圖1示意，A部分為振蕩器。立式筒狀，筒底安裝有振動子，筒下部有進水口，筒上部有出水口。B部分為沉淀器。沉淀器是處理水量相對少時使用的，水處理量大時，要修建沉淀池。沉淀池與沉淀器相似，只是存水體積要大得多，沉淀器是儲罐式容器，底部呈椎形，容器的內部上方安裝有喇叭型凈水入口(8)，并與出水管(10)連接。C為超聲波電源(高頻交流電源)。
圖1當中，1為電致伸縮振動子，采用特殊的鈦酸鋇材質，2為固體渣排放口，3為進水口，4為聲場，5為漂浮物排放口，6為液面，7為出水口，8為凈水入口，9為容器罐，10為出水管，11為沉淀物，12為沉淀物排放口。圖中標記“↑”表示水流方向，W1和W2表示縱波、橫波反射板。
當電源接通后，電致伸縮振動子(1)開始工作，聲場(4)內產生聲波，水流從進水口(3)進入聲場(4)，受到高頻聲波的振蕩，振蕩時間可控制在幾秒、幾十秒、幾分鐘不等，由流量和流速決定。時間越長，頻率越高，功率越大，凝聚沉淀效果越好。被處理的水持續(xù)地流進聲場，持續(xù)地受到聲波的作用。隨著水位的不斷上升，水流經(jīng)出水口(7)進入沉淀器下半部位，并使其形成慢旋流。隨著時間加長，水中懸浮物逐漸凝聚，逐漸沉淀，形成沉淀物(11)。同時，隨著時間加長，沉淀器內的水位不斷上升，水質也逐漸變清，并且越往上端水越清凈，當水位到達凈水入口(8)平面時，清凈水就流進凈水入口(8)。由于凈水入口(8)制成喇叭形狀，所以清凈水就以瀑布面流進清凈水出水管(10)中并排出。清凈水出水管等可采用不銹鋼材料制做。沉淀物(11)可經(jīng)沉淀物排放口(12)排出。如果水中有油等漂浮物，即可會通過漂浮物排放口(5)排出。漂浮物排放口(5)還兼有清洗口和排氣口作用。
圖2示意。對于聲場的設計，其突出特征可多種多樣，對不同的水質則設計不同的工作方式。圖2即是示意圖1中A部分常用的五種具體工作方式，a代表第一種方式；b和w1代表第二種方式；d代表第三種方式；e代表第四種方式；h和w2代表第五種方式。下面，參照圖2，對上述五種工作方式作進一步說明。圖2中，標記“↑”表示水流方向，“↓ ↓ ↓”表示粒子凝聚，“■”表示振動子，w1和w2分別表示縱波和橫波反射板，w1為縱波反射板，w2表示橫波反射板。
第一種方式(a)是在振蕩器的下端安裝振動子，利用縱波進行振蕩，沒有反射板。
第二種方式(b)也是在振蕩器下端安裝振動子，同樣利用縱波振蕩，不同的是在聲場中間設置w1縱波反射板。其材質為鎳鐵合金，以增強凝聚效果。
第三種方式(d)是在聲場側面安裝塊狀振動子，利用橫波振蕩。
第四種方式(e)是在聲場側面安裝環(huán)狀振動子，利用橫波振蕩。
第五種方式(h)也是在聲場側面安裝環(huán)狀振動子，并且在聲場中間設置有w2橫波反射板，凝聚效果則更好。
對于上述這五種工作方式，只要在制作超聲波水處理機之前，可以根據(jù)不同的水質情況，選擇確定設計制作其中任意一種適應工作方式的超聲波水處理機就可以了。
這種超聲波水處理機，可廣泛地適用于地下水、河水的凈化，適用于洗煤污水、造紙污水以及其他類污水的處理，進而達到節(jié)省和充分利用水資源，保護環(huán)境，提高經(jīng)濟效益和社會效益。
權利要求1.超聲波水處理機是應用超聲波技術對各類水處理的一種新型裝置，這是由A振蕩器、B沉淀器(或沉淀池)和C超聲波電源三部分構成，其特征在于把超聲波技術與水處理技術結合起來，即在立式筒狀的A部分設計有電致伸縮振動子(1)、聲場(4)、縱波反射板W1和橫波反射板W2，并在底部呈椎形的B部分設有容器缶(9)、出水管(10)，將凈水入口(8)制成喇叭形狀，通過超聲波在水中傳播作用，使聲場內產生振蕩，促使微粒子凝聚而沉淀。
2.根據(jù)權利要求1所述超聲波水處理機，其特征在于采用超聲波高頻交流電源C，連接控制振蕩器A，連續(xù)進行水處理作業(yè)。
3.根據(jù)權利要求1所述超聲波水處理機，其特征在于A部分設有電致伸縮振動子(1)、固體渣排放口(2)、進水口(3)、聲場(4)、漂浮物排放口(5)和出水口(7)等，保證連續(xù)水處理作業(yè)。
4.根據(jù)權利要求1所述超聲波水處理機，其特征是在A部分設有塊狀、環(huán)狀等不同形狀的振動子，并設有縱波反射板W1和橫波反射板W2。
5.根據(jù)權利要求1所述超聲波水處理機，其特征在于根據(jù)水質和水量不同，在A部分設計五種不同處理方式的處理機，任選其一即a、在振蕩器的下端安裝振動子，利用縱波振蕩，無反射板；b、在振蕩器下端安裝振動子，利用縱波振蕩，并在聲場中間設有縱波反射板W1；d、在聲場側面安裝塊狀振動子，利用橫波振蕩；e、在聲場側面安裝環(huán)狀振動子，利用橫波振蕩；h、在聲場側面安裝環(huán)狀振動子，并在聲場中間設有橫波反射板W2。
6.根據(jù)權利要求1所述超聲波水處理機，其特征是在B部分設有凈水入口(8)、容器罐(9)、出水管(10)和沉淀物排放口(12)，并將凈水入口(8)制成喇叭形狀。
7.根據(jù)權利要求1、3、4、6所述的超聲波水處理機，其特征在于A部分中的電致伸縮振動子(1)采用特殊的鈦酸鋇材質，縱波反射板W1和橫波反射板W2采用鎳鐵合金材質，B部分中的出水管(10)等采用不銹鋼材質制作。
專利摘要超聲波水處理機是應用超聲波對各類水進行處理的一種裝置,這是由A振蕩器、B沉淀器(或沉淀池)和C超聲波電源構成。是應用超聲波技術處理水的專業(yè)設備。其結構是在A部分設有電致伸縮振動子、聲場、縱波反射板W
文檔編號C02F1/34GK2368830SQ9823685
公開日2000年3月15日 申請日期1998年3月9日 優(yōu)先權日1998年3月9日
發(fā)明者秦光樹 申請人:秦光樹