主基板、熱敏電阻件與風(fēng)扇組件構(gòu)成，電磁加熱器旁設(shè)置兩個風(fēng)扇(66)，可對電磁加熱器進(jìn)行散熱，恒溫水浴箱的具體水浴溫度可由控制模塊(9)進(jìn)行調(diào)控；箱體底部設(shè)置一定厚度的水箱隔板(72)，水箱隔板(72)采用不銹鋼材質(zhì)，可將水箱儲水處與電磁加熱器￠5)隔開，同時可作為電磁加熱的加熱介質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1所述一種酶催化尿液廢水連續(xù)處理裝置，其特征在于廢水預(yù)處理箱模塊(4)包括廢水預(yù)處理箱體(19)、廢水預(yù)處理箱頂蓋(20)、廢水進(jìn)水口(21)、儲酶管(22)、槳式攪拌器(23)、旋轉(zhuǎn)密封器(24)、抽液管(25)以及抽液泵(26);廢水預(yù)處理箱體(19)呈圓柱型設(shè)計，其儲液體積約為10L，箱體與恒溫水箱頂蓋(16)接觸處采用斜型螺旋卡扣設(shè)計，廢水處理箱體可拆卸；廢水預(yù)處理箱頂蓋(20)采用雙層設(shè)計，并六角對稱安裝六個法蘭，上層頂蓋可通過法蘭與下層頂蓋緊密結(jié)合，兩層頂蓋間使用O型密封圈密封；在廢水預(yù)處理箱頂蓋(20)軸心處設(shè)計安裝槳式攪拌器(23)，攪拌軸下部平行安裝5組共計10個攪拌槳葉，攪拌槳葉長約2-4cm，寬約l_3cm，攪拌器由攪拌機驅(qū)動，攪拌機轉(zhuǎn)速可控，其具體轉(zhuǎn)速可由控制模塊(9)進(jìn)行調(diào)節(jié)；攪拌器與廢水預(yù)處理箱體接觸部分采用旋轉(zhuǎn)密封器(24)進(jìn)行密封處理；圍繞槳式攪拌器(23)為中心呈六方設(shè)計安裝四個儲酶管(22)、抽液管(25)以及廢水進(jìn)水口(21)，分別與槳式攪拌器(23)保持一定距離，以保證攪拌器的正常工作；儲酶管(22)包括管體(27)、六邊形鏤空(28)以及儲酶管頂蓋(29)，管體(27)呈圓柱長管設(shè)計，管體與廢水預(yù)處理箱頂蓋(20)接觸處采用螺旋卡扣設(shè)計，儲酶管可拆卸，儲酶管頂蓋(29)采用螺塞設(shè)計，螺塞與管體接觸處使用O型密封圈密封，儲酶管壁上均勻分布高密度的六邊形鏤空(28)，鏤空有利于待處理廢水與酶接觸，提升本裝置反應(yīng)效率；廢水進(jìn)水口(21)開關(guān)由進(jìn)水口螺塞控制，螺塞與頂蓋間采用O型橡膠密封圈進(jìn)行密封；抽液管(25)與廢水預(yù)處理箱頂蓋(20)接觸點利用一金屬卡扣螺旋相連，抽液管一端與抽液泵(26)相連接；在廢水處理過程中，起催化作用的酶被填充四個儲酶管(22)中，待處理的廢水通過廢水進(jìn)水口(21)進(jìn)入廢水處理箱中進(jìn)行處理，處理后的廢水通過抽液管(25)被抽出抽液泵(26)抽出并進(jìn)行后續(xù)蒸餾處理。
6.如權(quán)利要求1所述一種酶催化尿液廢水連續(xù)處理裝置，其特征在于低壓蒸餾箱模塊(5)包括蒸餾箱體(30)、蒸餾箱頂蓋(31)、蒸餾箱進(jìn)水口(32)、槳式攪拌器(73)、旋轉(zhuǎn)密封器(74)、殘液抽離管(33)、抽液泵(76)、壓力傳感器(34)、減壓管(35)以及蒸餾管(36);蒸餾箱體(30)呈圓柱型設(shè)計，其儲液體積約為10L，箱體與恒溫水箱頂蓋￠8)接觸處采用斜型螺旋卡扣設(shè)計，蒸餾箱體可拆卸；蒸餾箱頂蓋(31)采用雙層設(shè)計，兩層頂蓋之間通過六個法蘭緊密結(jié)合，同時兩層頂蓋間使用O型密封圈密封；蒸餾箱頂蓋(31)中心處安裝槳式攪拌器(73)，攪拌器攪拌速率可由控制模塊(9)進(jìn)行監(jiān)控調(diào)節(jié)，攪拌器與蒸餾箱體接觸部分采用旋轉(zhuǎn)密封器(74)進(jìn)行密封處理；箱體頂部同時設(shè)計有蒸餾箱進(jìn)水口(32)，進(jìn)水口開關(guān)由閥門控制，用于輸送待蒸餾的廢水；箱體頂部設(shè)計有殘液抽離管(33)，其開關(guān)由閥門控制，上端與抽液泵(76)相連；箱體上部側(cè)壁處安裝一個壓力傳感器(34)，用于直接測定蒸餾箱中的蒸汽壓力；箱體上部另一處側(cè)壁安裝一個減壓管(35)，其減壓管與外界連通，其開關(guān)由閥門控制；蒸餾箱頂部安裝蒸餾管(36)，蒸汽入口處安裝一個擋板，擋板采用不銹鋼材料，呈弧形設(shè)計，擋板與蒸餾管之間采用四個不銹鋼棍相連接，用以防止尿液突然爆沸進(jìn)入蒸餾管，從而影響出水質(zhì)量。
7.如權(quán)利要求1所述一種酶催化尿液廢水連續(xù)處理裝置，其特征在于廢液收集箱模塊(6)包括廢液收集箱箱體(37)、廢液收集箱頂蓋(38)、廢液進(jìn)水口(39)、廢液收集箱出水口(40)、玻璃窗(41)、風(fēng)扇(79)、電磁加熱器(80)、廢液收集箱隔板(81)以及蒸餾管(82)；廢液收集箱箱體(37)呈長方體設(shè)計，其儲液體積約為1L ;廢液收集箱頂蓋(38)設(shè)計為兩層，下層頂蓋四角位置安裝四個法蘭，兩層頂蓋之間通過法蘭扣緊，同時安裝O型密封圈保證密封；廢液進(jìn)水口(39)的開關(guān)由閥門控制，其上端與抽液泵(76)連接，用于接收從蒸餾箱輸送過來的廢液；箱體頂部設(shè)計蒸餾管(82)，其開關(guān)由閥門控制，廢液收集箱經(jīng)過干燥處理后的水蒸氣將通過蒸餾管(82)進(jìn)入冷凝器模塊(8)中進(jìn)行冷凝收集；箱體下端設(shè)計廢液收集箱出水口(40)，用以排出廢液收集箱中的廢液；箱體設(shè)計一個玻璃窗(41)，玻璃窗上標(biāo)注有刻度，用以計量廢液收集箱中廢液體積；廢液收集箱底部安裝電磁加熱器(80)，用于給廢液收集箱進(jìn)行干燥加熱，同時兩側(cè)安裝兩個風(fēng)扇(79)，風(fēng)扇用于給電磁加熱器散熱，電磁加熱器的功率可由控制模塊(9)進(jìn)行控制；電磁加熱器(80)上方安裝廢液收集箱隔板(81)，用于將電磁加熱器與廢液隔開，同時可起到加熱介質(zhì)的作用。
8.如權(quán)利要求1所述一種酶催化尿液廢水連續(xù)處理裝置，其特征在于冷凝水箱模塊(7)包括冷凝水箱箱體(42)、冷凝水箱頂蓋(43)、冷凝水入口(44)、蒸汽出口(45)、壓力傳感器(75)、冷凝水箱出水口(46)以及玻璃窗(77);冷凝水箱箱體(42)呈長方體設(shè)計，其儲液體積約為1L ;冷凝水箱頂蓋(43)設(shè)計為兩層，兩層頂蓋之間通過四個法蘭緊密結(jié)合，同時加入O型密封圈進(jìn)行密封；箱體上端設(shè)計有冷凝水入口(44)與蒸汽出口(45)，其開關(guān)均由閥門控制，液化的蒸汽由冷凝水入口(44)進(jìn)入冷凝水箱中收集，而未完全冷凝的蒸汽從蒸汽出口(45)再次進(jìn)入冷凝器中冷凝；箱體上方安裝有一個壓力傳感器(75)，用于直接測定冷凝水箱中的蒸汽壓力；箱體下端設(shè)計冷凝水箱出水口(46)，用以排出冷凝水箱中收集到的冷凝水；箱體設(shè)計一個玻璃窗(77)，玻璃窗上標(biāo)注有刻度，用以計量冷凝水箱中冷凝水體積。
9.如權(quán)利要求1所述一種酶催化尿液廢水連續(xù)處理裝置，其特征在于冷凝器模塊(8)包括冷凝器箱體(47)、小型冷凝器(48)、小型冷凝器(78)、冷卻介質(zhì)入口(49)、冷卻介質(zhì)出口(50)、蒸汽入口(51)、冷凝水出口(52)、二次冷凝蒸汽入口(53)、二次冷凝蒸汽出口(54)以及真空泵(55);冷凝器箱體(47)呈長方體設(shè)計，內(nèi)部安裝有兩個相對獨立的小型冷凝器(48)和小型冷凝器(78)，小型冷凝器中的冷凝盤管采用銅材質(zhì)，以獲得良好的傳熱效率；箱體左右兩側(cè)分別設(shè)置有一個冷卻介質(zhì)入口(49)與一個冷卻介質(zhì)出口(50)，用以輸送冷卻介質(zhì)；冷凝器箱體上方設(shè)置有蒸汽入口(51)與二次冷凝蒸汽出口(54)，而下方設(shè)置有冷凝水出口(52)與二次冷凝蒸汽入口(53)，蒸餾出的蒸汽由蒸汽入口(51)進(jìn)入冷凝器中進(jìn)行冷凝，液化后的蒸汽從冷凝水出口(52)進(jìn)入冷凝水箱中收集起來，部分未充分冷凝的蒸汽由二次冷凝蒸汽入口(53)再次進(jìn)入冷凝器中進(jìn)行二次冷凝；二次冷凝蒸汽出口(54)與真空泵(55)相連，真空泵采用水環(huán)式真空泵，用來給整個減壓蒸餾系統(tǒng)提供低壓。
10.如權(quán)利要求1所述一種酶催化尿液廢水連續(xù)處理裝置，其特征在于控制模塊(9)包括可編輯邏輯控制器PLC(56)、控制面板(57)、打開按鈕(58)、關(guān)閉按鈕(59)以及急停按鈕(60);控制面板(57)采用人機界面，溫度傳感器監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)、壓力傳感器監(jiān)測到的壓力數(shù)據(jù)和槳式攪拌器的實時轉(zhuǎn)速可顯示于控制面板(57)上，兩個恒溫水箱的水浴溫度、兩個槳式攪拌器的攪拌轉(zhuǎn)速均可通過控制面板進(jìn)行設(shè)置；按下打開按鈕(58)后，控制面板(57)呈現(xiàn)參數(shù)設(shè)置界面即開始設(shè)置，由可編輯邏輯控制器PLC(56)控制完成，試驗結(jié)束后按下關(guān)閉按鈕(59)關(guān)閉設(shè)備；緊急情況下按下急停按鈕(60)關(guān)閉設(shè)備。
【專利摘要】本發(fā)明設(shè)計了一種操作簡單，自動可控，設(shè)計精巧，反應(yīng)高效，運行穩(wěn)定，密封性強的酶催化尿液廢水連續(xù)處理裝置，包括支撐架、恒溫水箱、廢水預(yù)處理箱、低壓蒸餾箱、廢液收集箱、冷凝水箱，冷凝器以及控制模塊；通過啟動控制模塊使廢水預(yù)處理箱中的尿液廢水在恒溫水箱的作用下完成催化處理，隨后進(jìn)入低壓蒸餾箱中進(jìn)行低壓蒸餾，蒸餾產(chǎn)物通過冷凝器的冷凝作用收集于冷凝水箱中，剩余的飽和尿液殘液將被送往廢液收集箱；本裝置可實現(xiàn)尿液廢水資源化，可應(yīng)用于農(nóng)場、密閉系統(tǒng)實驗等場所內(nèi)尿液以及其他高含鹽量污水的脫鹽處理，同時也可應(yīng)用于工廠內(nèi)其他酶參與催化的連續(xù)性污水處理和液相反應(yīng)。
【IPC分類】C02F9-14
【公開號】CN104803564
【申請?zhí)枴緾N201510229257
【發(fā)明人】謝倍珍, 劉紅, 鄧生達(dá)
【申請人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月7日