专利名称：流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种污水处理设备，具体说是涉及一种用于对印染行业排放的高 浓度印染污水进行治理的流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器。
背景技术：
印染行业排放的高浓度印染污水，对生态环境造成的污染危害主要来自人工合成 有机物。据有关资料介绍，印染污水中含有人工合成有机物种类约有200种以上，而且每年 还在不断增加。在这些人工合成有机物中，有许多都是持久性有机污染物，可降解性较差， 其中有些有机污染物还属于“三致”性质，危害性更大。有机污染物能以各种不同途径进入 水体，对饮用水质和人身健康构成极大危害，而且这种危害大多都具有不可逆性。随着科学技术水平的不断提高和环境保护意识的不断加强，治理高浓度印染污水 的技术装置不断被开发应用，治理效果也不断提高。目前，在国内已普遍应用的治理高浓度 印染污水处理装置主要有三种一是生物降解技术设备；一是化学反应技术设备；一是物 理分离技术设备；由于这些治理高浓度印染污水技术设备的不断补充完善和发展成熟，在 保护生态环境，促进经济和社会发展中做出了重大贡献。但是，随着工业化的快速发展和人民生活水平的不断提高，高浓度印染污水产生 量越来越多，有机物的种类和含量也越来越复杂；现已成熟的几种传统治理技术设备，或因 技术能力有限、或因成本费用过高、或因处理效率太低等原因，已不能完全有效治理高浓度 印染污水中含有的大量复杂难降解有机污染物，致使大量高浓度难降解印染污水因得不到 完全有效治理而排放，造成水体污染日益加剧，有些地区甚至已经成为经济和社会发展的 制约因素。因此，深入研究完善高浓度难降解印染污水的治理新装备，提高治理效果，不仅 是科技工作者和生产企业的迫切任务，也是十分严肃的社会责任。超声波污水治理技术，是近十几年来刚刚兴起的高新技术。本实用新型应用超声 波在水中传导能产生空化效应的技术理论，研究设计出一种能将功率超声技术引入连续流 动排放的印染污水中，并能对其含有的高浓度复杂难降解有机污染物进行断链、分解、氧化 等声化学反应处理，形成一种流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器。
发明内容本实用新型要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是依据功率超声在液体中传导能产生空化效应、 机械效应、热解和自由基效应的技术理论，从充实完善印染行业对排放的高浓度印染污水 治理技术装备出发，从研究分析功率超声对难降解有机污染物的有效降解作用机理入手， 研究设计出一种能将功率超声技术引入连续流动排放的印染污水中，与传统的高速机械搅 拌分散技术、过饱和溶气加气技术相结合，实现对印染污水中含有的复杂难降解有机污染 物进行断链、分解、氧化等声化学反应作业的流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器。解决技术问题采取的技术方案[0009]本实用新型对要解决的技术问题，采取以下技术方案预以解决。本实用新型研究设计出一种由超声空化降解技术与高速搅拌分散技术、过饱和溶 气加气技术相结合，能对印染污水中含有的复杂难降解有机污染物进行断链、分解、氧化等 声化学反应作业的流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器；该反应器包括反应罐、 浸入式超声波换能器、高速搅拌分散器、过饱和溶气发生器、操纵控制器。浸入式超声波换 能器，以同心圆120°等分位置安装固定在反应罐的罐盖上，声-电转换部分布置在反应罐 外，聚能辐射棒以浸入形式布置在反应罐内的印染污水中；高速搅拌分散器，安装固定在反 应罐的罐盖中心位置上，变频调速电机布置在反应罐外，搅拌轴、搅拌分散盘以浸入形式布 置在反应罐内的印染污水中；过饱和溶气发生器，安装固定在反应罐外的适当位置上，通过 送气管与安装布置在反应罐内罐底上的曝气微孔扩散器相连接；操纵控制器，安装固定在 反应罐外适当位置上，通过导线速与反应罐总接线盒相连接。所述的反应罐，为避免或减小反应罐形体结构出现尖角、直角状连接，使超声场产 生超声波漫散射现象，造成反应罐内局部超声空化降解效果降低，反应罐整体形状设计成 圆罐型全封闭结构，罐盖、罐底均呈圆弧形；反应罐由罐盖、罐体、罐底、安装支架组成，罐体 与罐底焊接成整体，罐体与罐盖通过快速连接法兰盘实现快速开启或快速封闭固定；反应 罐各部分均用具有较强防腐、耐高温性能的锅炉钢板焊接制成。排气管，设计安装在反应罐 的罐盖上，用于排出空化降解反应后产生的余气；空化降解出水管，设计安装在反应罐的罐 体的上部，与企业现有的印染污水处理装置中的进水管相连接；印染污水进水管，设计安装 在反应罐的罐体下部，与企业现有的印染污水收集排放装置的出水管相连接；在反应罐罐 底的最下端，设计安装有应急放水管，用于应急需要时放空反应罐中的存水；在反应罐罐体 内壁的适当位置上，设计布置安装有数据监测传感器，通过总接线盒、导线束与操纵控制装 置相连接；在反应罐罐底的内壁上，安装固定有曝气微孔扩散器，通过送气管与过饱和溶气 发生器相连接。所述的浸入式超声波换能器，是为了将功率超声技术引入到连续流动排放的印染 污水中，实现对印染污水中含有的复杂难降解有机污染物进行断链、分解、氧化等声化学反 应而研究设计出的超声空化降解作业装置。因为印染污水中含有的复杂难降解有机污染 物因某些关键酶的官能团结构，或稳定的化合键链很难被现有污水治理技术方法打开或破 坏，成为治理高浓度印染污水的关键限制环节。超声波是一种频率大于可听范围的机械振 动波，在液体介质中可以产生空化效应、机械效应、热解和自由基效应，是打开这些关键酶 的官能团结构、或破坏其稳定的化合键链解除关键限制环节的有力技术措施。功率超声的 空化效应，能使在反应热点瞬间产生高温(> 5000K)、高压(> 5X IO4KPa)和高速(> 300m/s)冲击波；功率超声的机械效应，虽然位移距离不大，但与超声波频率平方成正比的 加速度却极大，能超过重力加速度(980. 665cm/s2)的数万倍，足以引发液体微粒发生破裂、 移动、碰撞等结构性变化；功率超声的热解和自由基效应，可以使印染污水中含有的复杂难 降解有机污染物，发生类似燃烧化学反应的热解反应，直接裂解转化成C02、H2O, CO等气体 溢出，也可以产生具有极强活性的羟基自由基，在复杂难降解有机污染物的芳香环上通过 氧化反应生成若干新的有机活性基团，进而再将复杂难降解有机污染物氧化分解成小分子 有机物。浸入式超声波换能器，根据超声波在液体介质中传导的衰减程度，设计成由3台 浸入式超声波换能器组成，并设计成在反应罐的罐盖上以同心圆120°等分布置安装。浸入式超声波换能器，由聚能辐射棒、安装基座、外壳、微调套筒、预应力套筒、后振动体、吸收 块、声反馈伸缩晶片、节点支座、后端盖、压电陶瓷伸缩晶片、薄铜片电极、厚铜片电极、冷却 气进口、电极引线等主要工作部件组成；所有电-声转换零部件，都组装在圆柱形外壳内， 通过预应力套筒与聚能辐射棒连接，通过电极引线与反应罐上的总接线盒相连接，通过冷 却气进口，与冷却罐连接。浸入式超声波换能器，以安装基座为分界面，聚能辐射棒以浸入 形式布置在反应罐内印染污水里，电-声转换部分布置在反应罐外部；聚能辐射棒是超声 波换能器的负载体，也是功率超声振幅的机械放大源；根据高浓度印染污水特点，为增加 振幅放大系数，聚能辐射棒选择设计成复合式聚能辐射形式，同时考虑到聚能辐射棒不仅 要长期浸没在印染污水中作业，而且还要辐射大功率、高振幅，设计选择使用具有较大疲劳 强度、较小声阻抗特性、较强耐腐蚀特征的钛合金材料制造；超声波换能器布置在同心园 120°等分线上，可以使有效辐射面积重叠，不留盲区，而且每根聚能辐射棒都能在360°方 向内，均勻向四周辐射超声波，能最大程度提高降解效果。所述的高速搅拌分散器，是为了有效配合应用超声空化降解技术，提高对印染污 水中含有的复杂难降解有机污染物进行空化降解效果，而研究设计的机械搅拌分散作业装 置。设计配置的高速搅拌分散器，安装固定在反应罐罐盖的中心位置上，由变频调速电机、 搅拌轴、搅拌分散盘组成；高速搅拌分散器，选择变频调速电机做为驱动动力源，可以根据 超声空化降解声化学反应的需要，做出不同转速变化的实时在线调整；高速搅拌分散器的 结构形式，设计成在搅拌轴上安装固定有2组呈上下两层布置、各自配有若干齿爪、反向安 装的齿爪型搅拌分散盘形式。在进行机械搅拌分散作业时，由于高速旋转和2组反向齿爪 型搅拌分散盘的作用，会在上、下两层的盘面上产生极强的轴向吸引力，使印染污水能从 上、下两层盘面轴向的相反方向被同时快速吸入，在两层盘底的中间对撞后向四周流出，待 碰撞到反应罐的罐体后又会自然分别向上、下两个方向流动，并再次分别被上、下两层盘面 同时吸入，形成有效循环；从而带动反应罐内的全部印染污水进行快速流动，并使印染污水 在反应罐内形成双向连续翻滚循环的流动路线，消除可能存在的盲区或死角。同时，由于齿 爪型搅拌分散盘的高速旋转，设计布置在搅拌分散盘边沿上的若干齿爪，都能获得极高的 线速度和切割撞击印染污水的高频率，从而产生出极强的高速切削、液力剪切、离心挤压等 动态势能；这种极强的动态势能，与功率超声产生的空化效应、机械效应相配合，足以加快 增强复杂难降解有机污染物发生破裂、移动、碰撞等结构性变化，某些关键酶的官能团结构 单元界面得到破碎，稳定的化合健链发生断裂，使复杂难降解有机污染物能从网状大分子 被裂解成易降解处理的小分子。所述的过饱和溶气发生器，是为了满足在污水治理中引入超声空化降解技术必须 提供具有一定数量和性质的溶解气体需要，而研究设计出的溶解气体生气加气作业装置。 因为在高浓度印染污水中含有的溶解气体数量大小，能直接影响复杂难降解有机污染物的 降解速率；印染污水中含有的溶解气体量大，容易形成微气泡，在超声波作用下能形成空化 核，便于发生较强的空化效应，产生较多的羟基自由基，形成较强的热解和自由基效应，提 高复杂难降解有机污染物的降解速率。但是，印染污水自身能形成溶解气体十分有限，一般 情况下都需要采取外加溶解气体方法以满足功率超声空化降解声化反应的需要。研究设计 的过饱和溶气发生器，由空气压缩泵、单原子气体加注罐及其相应的送气管、曝气微孔扩散 器组成，安装固定在反应罐外部的适当位置上；发生器产生的高压过饱和溶解气体，经气体送气管送进安装布置在反应罐罐底上的曝气微孔扩散器内，在其作用下以微气泡形式向反 应罐内的印染污水中释放，并强力参加声化学反应过程。所述的操纵控制装置，由他激式超声波发生器和自动控制器两部分组成，整体设 计成控制柜形式，安装固定在反应罐外的合适位置上；通过导线束与反应罐上的总接线盒 相连接。研究设计的他激式超声波发生器，由信号源、功率放大、输入输出、自动控制等四 个主要工作部分组成；为适应功率超声空化降解高浓度印染污水作业频率范围宽的特殊要 求，设计成采用基于单片机CAT89C51的数字波形发生器，产生正弦波，然后用功率晶体管 进行线性功率放大，使工作频率能在50KHZ 120KHZ之间选择调整，最后再通过高频变压 器和相关电路，把电能量耦合到浸入式超声波换能器上，达到隔离和阻抗匹配。研究设计 的自动控制器，设计成具有工业控制单片机编程、信号现场在线采集处理、数据存储备份处 理、屏幕显示、键盘输入、指令输出等自动调节控制功能；一方面通过导线束分别与安装布 置在现场的各种传感器、监测仪表等信息部件相连接，另一方面通过导线束分别与各作业 功能部件的电机，电动蝶阀，电磁开关等驱动部件相连接。本实用新型具有的优点及达到的效果本实用新型在深入进行市场调查研究基础上，结合多年研究试验取得的成果和知 识积累，针对国内现有印染行业对高浓度印染污水处理技术装备存在的弱点或不足，研究 设计出的流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器，具有以下优点和效果1、本实用新型依据功率超声在液体介质中传导能产生空化效应、机械效应、热解 和自由基效应的技术理论，研究设计出一种流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器， 成功地将功率超声技术引入到治理连续流动排放的印染污水中。经试验样机的应用考核 证明效果良好，为有效治理各类重污染行业排放的高浓度难降解有机废水开创了一种新途 径，提供了一项新技术，具有较好的推广示范价值。2、本实用新型研究设计的流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器，集功率超 声降解技术、机械搅拌分散技术、溶气发生加气技术、自动操纵调控技术于一体，依据的技 术原理科学正确，设计的工程技术手段先进合理；具有反应速度快、适用范围广、操作容易、 安装方便、治理效果好等突出特点；既可以单独应用，也可以与现有传统污水处理技术设备 联合应用，具有新颖性、创造性和实用性，有广阔的市场空间和市场发展潜力。3、本实用新型研究设计的流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器，结合多年 研究试验取得的科研成果和专业知识积累，虽然只研究分析了功率超声技术对印染污水含 有的复杂难降解有机污染物有效降解的作用机理，但研究设计采取的多项控制优化技术措 施和创新工程技术手段，对解决各类重污染行业排放高浓度有机废水治理有普遍借鉴意 义，解决了一些共同关键技术难点，对我国其他重污染行业治理难降解有机污染物具有一 定的启发和借鉴作用。
附图1、流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器结构原理示意图附图2、浸入式超声波换能器结构原理示意图具体实施方式
本实用新型的制备实施方式如附图1所示，本实用新型流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器，包括反 应罐(IV)、浸入式超声波换能器(III)、高速搅拌分散器(II)、过饱和溶气发生器(V)、操纵 控制器(I)。浸入式超声波换能器(III)，以同心圆120°等分位置安装固定在反应罐罐盖 (8)上，聚能辐射棒(14)以浸入形式布置在反应罐(IV)内的印染污水中；高速搅拌分散器 (II)，安装固定在反应罐罐盖(8)的中心位置上，搅拌轴G)、搅拌分散盘(1 以浸入形式 布置在反应罐(IV)内的印染污水中；过饱和溶气发生器(V)，安装固定在反应罐(IV)外的 适当位置上，通过送气管(2)与曝气微孔扩散器(15)相连接；操纵控制器(I)，安装固定在 反应罐(IV)外的适当位置上，通过导线束(19)与反应罐总接线盒(16)相连接。如附图1所示，所述的反应罐(IV)，整体设计成圆罐型全封闭结构；由罐盖(8)、罐 体(5)、罐底(17)、安装支架(1)组成，罐体( 与罐底(17)焊接成整体，罐体( 与罐盖 (8)，通过快速连接法兰盘(7)实现快速开启或快速封闭固定，反应罐(IV)各部份零件均用 具有较强防腐、耐高温性能的锅炉钢板制成。排气管(11)，设计布置在反应罐罐盖(8)上； 空化降解出水管(6)，设计安装在反应罐罐体(5)的上部，与企业现有印染污水处理装置中 的进水管相连接；印染污水进水管(18)，设计安装在反应罐罐体( 下部，与企业现有印染 污水收集排放装置的出水管相连接；在反应罐罐底(17)的最下端，设计安装有应急放水管 (3)，用于应急需要时放空反应罐(IV)中的存水；在反应罐罐体(5)内壁的适当位置上，设 计布置安装有相关数据监测传感器(13)，通过总接线盒(16)、导线束(19)与操纵控制装置
(1)相连接；在反应罐罐底(17)的内壁上，安装固定有曝气微孔扩散器(15)，通过送气管
(2)与过饱和溶气发生罐(V)相连接。如附图1所示，所述的高速搅拌分散器(II)，安装固定反应罐罐盖⑶中心位置上， 由变频调速电机(10)、搅拌轴0)、搅拌分散盘(1 组成；高速搅拌分散器(II)，选择变频调 速电机(10)做为驱动动力源；搅拌分散器(II)的结构形式，设计成在搅拌轴(4)上安装固定 有2组呈上、下双层布置、各自配有若干齿爪、反向安装的齿爪型搅拌分散盘(12)形式。如附图1所示，所述的过饱和溶气发生器(V)，由空气压缩泵、单原子气体转子加 注器和送气管O)、曝气微孔扩散器(1 组成，安装固定在反应罐(IV)外的适当位置上； 过饱和溶气发生器(V)产生的高压过饱和溶气，经送气管( 送进布置在反应罐罐底(17) 上的曝气微孔扩散器(15)内，并在其作用下以微气泡形成向反应罐(IV)内的印染污水中 释放，强力参加声化学反应。如附图2所示，所述的浸入式超声波换能器(III)，由聚能辐射棒(14)、安装基座 (33)、外壳(22)、微调套筒(20)、预应力套筒(21)、后振动体(29)、吸收块(24)、声反馈伸缩 晶片( )、节点支座(23)、后端盖(25)、压电陶瓷伸缩晶片(30)、薄铜片电极(31)、厚铜片 电极(32)、冷却气进气管(27)、电极引线06)部件组成。电-声转换零部件，组装在圆柱 形外壳0 内，通过预应力套筒与聚能辐射棒(14)连接，通过电极引线06)与反应 罐总接线盒(16)相连接。配置的3台浸入式超声波换能器(III)，通过安装基座(3 按同 心圆120°等分位置安装固定在反应罐罐盖(8)上，使每根聚能辐射棒(14)的有效辐射面 积都可以重叠，不留盲区，而且都能在360°方向内均勻向四周的印染污水辐射超声能量。如图1所示，所述的操纵控制装置(I)，由他激式超声波发生器和自动控制器两部分组成，整体设计成控制柜形式，安装固定在反应罐(IV)外的合适位置上；通过导线束 (19)与反应罐的总接线盒(16)相连接。设计配置的超声波发生器，由信号源、功率放大、 输入输出、自动控制等四个主要工作部分组成，采用基于单片机CAT89C51的数字波形发生 器，产生正弦波，然后用功率晶体管进行线性功率放大，使工作频率能在50KHZ 120KHZ之 间选择调整，最后再通过高频变压器和相关电路器件，把电能量耦合到浸入式超声波换能 器(III)上，达到隔离和阻抗匹配。设计配置的自动控制器，具有工业控制单片机编程、信 号现场在线采集处理、数据存储备份处理、屏幕显示、键盘输入、指令输出等自动调节控制 功能；通过导线束(19)、反应罐总接线盒(16)分别与数据监测传感器(13)及各作业功能 部件的电机，电动蝶阀，电磁开关等驱动部件相连接。本实用新型的运行实施方式本实用新型以某印染企业的流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器应用试 验为实施例，说明运行实施方式。某印染企业现有对印染生产过程中排放的高浓度印染污水的处理方式是首先采 用化学氧化法进行降解处理，然后再采用混凝沉淀法进行分离后排放。常用的化学氧化剂 主要有臭氧、Fentom氧化剂、NaCI、Mno2等。使用这些化学氧化剂存在着强氧化自由基产 率低、受气液界面传质效率制约、药剂利用率不高等缺点，致使处理质量不稳定，药剂耗用 量大、成本过高。在进行应用试验时，将本实用新型流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器试 验样机，安装在现有污水处理系统中；将反应罐上的印染污水进水管(18)与企业现有污水 处理系统中的收集排放装置的出水管相连接，将反应罐上的空化降解出水管(6)与企业现 有污水处理系统中的化学氧化降解池的进水管相连接；将操纵控制装置上的导线束(19)， 与反应罐总接线盒(16)相连接。开始处理时，通过操纵控制装置(I)，首先打开收集排放装置出水管上的阀门，把 高浓度印染污水引入印染污水反应罐(IV)内，而且靠设置在收集排放装置出水管上的管 道流量计量泵，使进入反应罐(IV)内的印染污水能始终保持连续恒定流量。当高浓度印染污水进入流动型超声空化降解印染污水反应器的反应罐(IV)以 后，通过操纵控制装置(I)启动超声波发生器，由基于单片机(AT89C51)的数字波形发生器 产生正弦波，通过功率晶体管进行线性功率放大，再通过高频变压器及其相关电路进行隔 离和阻抗匹配，把电能量耦合到浸入式超声波换能器(III)上，由聚能辐射棒(14)向四周 印染污水中辐射出超声能量，开始进行空化降解声化学反应作业，使有机污染物发生断链、 分解、氧化等物质性改变；在启动超声波发生器的同时，启动高速搅拌分散器(II)，由高速 旋转产生的巨大动态势能，对反应罐(IV)中的印染污水进行高速强力机械搅拌分散，使有 机污染物发生破裂、移动、碰撞等结构性变化，配合功率超声空化降解声化学反应作业；在 启动超声波发生器的同时，启动过饱和溶气发生器(V)，产生出高压过饱和溶气，通过送气 管(2)送进曝气微孔扩散器(1 中，以微气泡形式向反应罐(IV)内的印染污水中释放，并 强力参与超声空化降解声化学反应作业。在流动型超声空化降解印染污水反应器内，高浓度印染污水经过功率超声空化降 解技术处理后，复杂难降解有机污染物中的疏水性、可挥发部分，被直接分解氧化成的Co、 H2O, CO2, N2等气体，与溶气余气一起通过反应罐排气管(11)直接排入大气；复杂难降解有机污染物中的亲水性、难挥发部分，被氧化裂解成简单易降解有机物，通过反应罐空化降解 出水管(6)排入企业现有污水处理系统中的化学氧化降解池内，按企业现有技术方法接受 氧化、沉淀、分离、净化等技术处理。本实用新型选择确定的主要技术参数反应罐结构形式圆罐形全封闭结构。反应罐结构参数罐体直径Φ 1800mm ；罐盖、罐底半轴高度150mm ；液面有效高 度650mmo液体有效总容积2. 8m3。系统进、出水管道直径Φ160_。印染污水进、出管道流速4. 7m/min。液体流动方式连续搅拌定量流动方式。印染污水COD初始适应浓度(5300mg/L。印染污水初始适应PH值彡13。高速搅拌分散器转速860 1080r/min。印染污水超声辐射时间30min。功率超声频率50KHZ 120KHZ。功率超声声强2· 2 2. 8W/cm2。功率超声功率165 220W/m3。聚能辐射棒结构形式复合型浸入式。聚能辐射直径Φ 50mm。
权利要求1.一种流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器，其特征在于该反应器包括反应 罐(IV)、浸入式超声波换能器(III)、高速搅拌分散器(II)、过饱和溶气发生器(V)、操纵 控制器(I)；浸入式超声波换能器(III)，以同心圆120°等分位置安装固定在反应罐罐盖 (8)上，聚能辐射棒(14)以浸入形式布置在反应罐(IV)内的印染污水中；高速搅拌分散器 (II)，安装固定在反应罐罐盖(8)的中心位置上，搅拌轴G)、搅拌分散盘(1 以浸入形式 布置在反应罐(IV)内的印染污水中；过饱和溶气发生器(V)，安装固定在反应罐(IV)外的 适当位置上，通过送气管(2)与曝气微孔扩散器(15)相连接；操纵控制器(I)，安装固定在 反应罐(IV)外的适当位置上，通过导线束(19)与反应罐总接线盒(16)相连接。
2.根据权利要求1所述的流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器，其特征在于 所述的反应罐(IV)，整体设计成圆罐型全封闭结构；由罐盖(8)、罐体(5)、罐底(17)、安装 支架(1)组成，罐体( 与罐底(17)焊接成整体，罐体( 与罐盖(8)通过快速连接法兰 盘(7)实现快速开启或快速封闭固定，反应罐(IV)各部份零件均用具有较强防腐、耐高温 性能的锅炉钢板制成；排气管(11)，设计布置在反应罐罐盖(8)上；空化降解出水管(6)， 设计安装在反应罐罐体(5)的上部，与企业现有印染污水处理装置中的进水管相连接；印 染污水进水管(18)，设计安装在反应罐罐体( 下部，与企业现有印染污水收集排放装置 的出水管相连接；在反应罐罐底(17)的最下端，设计安装有应急放水管(3)，用于应急需要 时放空反应罐(IV)中的存水；在反应罐罐体(5)内壁的适当位置上，设计布置安装有相关 数据监测传感器(13)，通过总接线盒(16)、导线束(19)与操纵控制装置(I)相连接；在反 应罐罐底(17)的内壁上，安装固定有曝气微孔扩散器(15)，通过送气管( 与过饱和溶气 发生罐(V)相连接。
3.根据权利要求1所述的流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器，其特征在于 所述的高速搅拌分散器(II)，安装固定反应罐罐盖(8)中心位置上，由变频调速电机(10)、 搅拌轴G)、搅拌分散盘(1 组成；高速搅拌分散器(II)，选择变频调速电机(10)做为驱 动动力源；搅拌分散器(II)的结构形式，设计成在搅拌轴(4)上安装固定有2组呈上、下双 层布置、各自配有若干齿爪、反向安装的齿爪型搅拌分散盘(1 形式。
4.根据权利要求1所述的流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器，其特征在于 所述的过饱和溶气发生器(V)，由空气压缩泵、单原子气体转子加注器和送气管O)、曝气 微孔扩散器(1 组成，安装固定在反应罐(IV)外的适当位置上；过饱和溶气发生器(V) 产生的高压过饱和溶气，经送气管( 送进布置在反应罐罐底(17)上的曝气微孔扩散器 (15)内，并在其作用下以微气泡形成向反应罐(IV)内的印染污水中释放，强力参加声化学 反应。
5.根据权利要求1所述的流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器，其特征在于 所述的浸入式超声波换能器(III)，由聚能辐射棒(14)、安装基座(33)、外壳(22)、微调套 筒(20)、预应力套筒(21)、后振动体(四)、吸收块(M)、声反馈伸缩晶片( )、节点支座 (23)、后端盖(25)、压电陶瓷伸缩晶片(30)、薄铜片电极(31)、厚铜片电极(32)、冷却气进 气管07)、电极引线06)部件组成；电一声转换零部件，组装在圆柱形外壳0 内，通过 预应力套筒与聚能辐射棒(14)连接，通过电极引线06)与反应罐总接线盒(16)相 连接；配置的3台浸入式超声波换能器(III)，通过安装基座(3 按同心圆120°等分位置 安装固定在反应罐罐盖(8)上，使每根聚能辐射棒(14)的有效辐射面积都可以重叠，不留盲区，而且都能在360°方向内均勻向四周的印染污水辐射超声能量。
专利摘要本实用新型公开一种流动型超声空化降解高浓度印染污水反应器，包括反应罐、超声波换能器、搅拌分散器、溶气发生器、操纵控制器；将超声空化降解技术、机械搅拌分散技术、溶气加气技术集成为一体，充分利用功率超声产生的空化效应、机械效应、热解和自由基效应与机械高速转动产生的动态势能相结合，在高浓度印染污水连续流动排放过程中，对其含有的难降解有机污染物进行断链、分解、氧化等声化学反应，能将其裂解、氧化成无机气体和易降解小分子有机物；既可以单独使用，也可以与现有污水治理设备配合应用。用于化工、印染、造纸、皮革、轻工发酵等重污染企业的污水治理，具有反应速度快、适用范围广、操作容易、安装方便、治理效果好等突出特点。
文档编号C02F101/30GK201842670SQ20102056354
公开日2011年5月25日 申请日期2010年10月18日 优先权日2010年10月18日
发明者周忠文, 杜辉 申请人:四平市铁东区庆升热工设备有限公司