一种工业循环水加工生产装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，具体涉及一种工业循环水加工生产装置。

背景技术：

我国是水资源短缺的国家，水资源的循环再利用是一项非常有发展前景的事业，水资源的循环再利用即是将污水及工业污水进行净化处理，使之达到再利用的目的，可节省大量的水资源。随着我国经济的高速发展，我国污水排放量逐年上升，其中包括生活污水、工业污水等。如果随意排放，将造成地下水体的污染，并导致富营养化，因此，迫切需要一种快速高效的装置和方法，使这种废水达到污水综合排放标准的要求。

在工业循环水净化杀菌领域，基本上都是采用化学杀菌剂杀菌，以防止微生物结成粘垢腐蚀堵塞换热器和管道，这些化学杀菌剂无论是氧化型的还是非氧化型的，如果投加量小，对循环水水质的影响可能可以基本忽略不计，但达不到杀菌控制指标，为了达到杀菌指标，投加量必然较大，必然会对循环水水质产生不利影响，有些杀菌剂，如系氧化型杀菌剂，会直接加大对管道和换热器的腐蚀，也可能影响其他水质稳定剂的效果，有些杀菌剂会增加水中COD的含量，污染水质，从目前实际情况来看，上述情况是普通事实，为了防止化学杀菌剂对循环水系统有太大负作用，国家工业循环水细菌控制指标通常在105个/ml，这样化学杀菌剂投加量不致太大。但是从实际运行结果来看，这个指标对防止生物粘垢的形成和腐蚀的效果不佳，面且对水质也还是有负面影响，尽管业界一直在开发新型化学杀菌剂，目前也没有出现理想的化学杀菌剂。另外化学杀菌剂的杀菌速度较慢也是其不足之处。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种既快速高效又稳定、安全、环保的工业循环水加工生产装置，它不仅能快速高效地净化工业循环水和杀灭工业循环水中的细菌，而且对工业循环水水质几乎没有负面影响。

为实现上述目的，本实用新型所提供的一种工业循环水加工生产装置，其包括进水泵、第一反应器、循环泵、第二反应器、第三反应器以及出水泵，所述进水泵用于将污水导入所述第一反应器；所述第一反应器为膜生物反应器，包括设置于其内的第一膜组件和第二膜组件，所述第一膜组件的出水端通过循环泵与第二反应器相连，所述循环泵用于将第一膜组件内的水泵送到所述第二反应器，所述第一膜组件和第二膜组件之间设有可活动的分离隔板；所述第二反应器为光催化氧化反应器，所述第二反应器的出水端与第三反应器相连；所述第三反应器为磁化杀菌反应器，所述第三反应器的出水端通过第一阀门与所述出水泵相连，并且还通过第二阀门与所述第一反应器相连；所述第二膜组件的出水端通过第三阀门与所述出水泵相连；所述出水泵用于将处理完毕的水输出。

作为上述工业循环水加工生产装置的改进，还包括水质监测元件，所述水质监测元件设置于所述进水泵前，用于监测污水的水质；当所述污水的水污染程度超过特定阈值时，开启所述分离隔板，使所述第一膜组件和第二膜组件之间相通，并关闭所述第一阀门，打开所述第二阀门和第三阀门；当所述污水的水污染程度低于特定阈值时，关闭所述分离隔板，使所述第一膜组件和所述第二膜组件之间互相隔开，并打开所述第一阀门，关闭所述第二阀门和第三阀门。

作为上述工业循环水加工生产装置的改进，还包括控制器，所述进水泵、循环泵、出水泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门和分离隔板的开关部件均与所述控制器电连接。

作为上述工业循环水加工生产装置的改进，所述磁化杀菌反应器包括绝缘外管、设于所述绝缘外管内的导热棒以及缠绕在所述绝缘外管外的电磁线圈，所述绝缘外管的内壁与所述导热棒的外壁之间形成水流通道，所述绝缘外管的两端分别设有与所述水流通道连通的进水口和出水口，所述绝缘外管的进水口与所述第二反应器的出水端连通，所述绝缘外管的出水口通过第一阀门与所述出水泵相连。

进一步，所述磁化杀菌反应器还包括用于将50Hz的电能转换成为25-60KHz的高频磁能的电磁变频模组，所述电磁线圈与所述电磁变频模组电连接，所述电磁变频模组与所述控制器电连接。

进一步，所述导热棒的外壁上设有导流槽，所述导流槽绕所述导热棒螺旋设置。

进一步，所述绝缘外管呈中空圆柱体形，且所述导热棒与所述绝缘外管同轴设置。

作为上述工业循环水加工生产装置的改进，所述光催化氧化反应器包括紫外光灯和双氧水投放装置，所述紫外光灯和所述双氧水投放装置的投放阀门均与所述控制器电连接。

实施本实用新型的一种工业循环水加工生产装置，与现有技术相比较，具有如下有益效果：

本实用新型的膜生物反应器(MBR)是指将超、微滤膜分离技术与污水处理中的生物反应器相结合而成的一种新的污废水处理装置，其将膜分离组件直接浸没于反应器内，通过泵抽吸出水。这种反应器综合了膜处理技术和生物处理技术带来的优点。超、微滤膜截留活性污泥混合液中微生物絮体和较大分子有机物，使之停留在反应器内，使反应器内获得高生物浓度，并延长有机固体停留时间，极大地提高了微生物对有机物的氧化率。同时，经超、微滤膜处理后，出水水质高，可以直接作为中水回用。

本实用新型的光催化氧化反应器是将紫外光辐射(UV)和氧化剂结合使用的装置。其利用紫外光激发纳米二氧化钛(TiO2)半导体催化剂，半导体价带上的电子吸收光能被激发到导带上，使得在导带上产生带负电的高活性的电子，在价带上产生带正电荷的空穴，形成氧化-还原体系。通过破链断键，将污染物氧化成为二氧化碳、水，部分物质直接矿化成为盐，而不会产生二次污染。

本实用新型的磁化杀菌反应器通过上述绝缘外管、导热棒和电磁线圈的设计，绝缘外管内会产生高频强磁场和密集的环形磁力线，对通过水流通道的水在非高温环境下进行隔空感应杀菌，由于磁场集中，整个杀菌过程具有能耗低、杀菌时间短、对微生物杀灭能力强以及杀菌效果好的特点。同时，水流在通过水流通道的过程中就会被电磁线圈产生的高频磁场快速加热，这种加热方式可彻底实现水电分离，保障了使用者的安全；而且经本实用新型中的电磁加热组件加热后的水会变成磁化水，活性强，不易在水流通道内生成水垢。

由此，本实用新型通过膜生物反应器、光催化氧化反应器和磁化杀菌反应器的有机结合，能够快速高效地净化工业循环水和杀灭工业循环水中的细菌，而且对工业循环水水质几乎没有负面影响，降低了企业额外生产成本的同时还保护了环境。此外，处理后的水为干净的磁化水，可避免和减少酸洗除垢所产生的危害。

另外，当污水的水污染程度超过特定阈值时，开启分离隔板，使第一膜组件和第二膜组件之间相通，并关闭第一阀门，打开第二阀门和第三阀门；当污水的水污染程度低于特定阈值时，关闭所述分离隔板，使所述第一膜组件和所述第二膜组件之间互相隔开，并打开所述第一阀门，关闭所述第二阀门和第三阀门。这样的设计，能够减少膜组件的使用，降低能耗和成本。

附图说明

图1是本实用新型的工业循环水加工生产装置的原理示意图；

图2是本实用新型的工业循环水加工生产装置的磁化杀菌反应器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1和图2所示，本实用新型所提供的一种工业循环水加工生产装置，其包括进水泵1、第一反应器2、循环泵3、第二反应器4、第三反应器5以及出水泵6，所述进水泵1用于将污水导入所述第一反应器2；所述第一反应器2为膜生物反应器，包括设置于其内的第一膜组件21和第二膜组件22，所述第一膜组件21的出水端通过循环泵3与第二反应器4相连，所述循环泵3用于将第一膜组件21内的水泵送到所述第二反应器4，所述第一膜组件21和第二膜组件22之间设有可活动的分离隔板23；所述第二反应器4为光催化氧化反应器，所述第二反应器4的出水端与第三反应器5相连；所述第三反应器5为磁化杀菌反应器，所述第三反应器5的出水端通过第一阀门7与所述出水泵6相连，并且还通过第二阀门8与所述第一反应器2相连；所述第二膜组件22的出水端通过第三阀门9与所述出水泵6相连；所述出水泵6用于将处理完毕的水输出。

本实施例中，所述膜生物反应器(MBR)是指将超、微滤膜分离技术与污水处理中的生物反应器相结合而成的一种新的污废水处理装置，其将膜分离组件直接浸没于反应器内，通过泵抽吸出水。这种反应器综合了膜处理技术和生物处理技术带来的优点。超、微滤膜截留活性污泥混合液中微生物絮体和较大分子有机物，使之停留在反应器内，使反应器内获得高生物浓度，并延长有机固体停留时间，极大地提高了微生物对有机物的氧化率。同时，经超、微滤膜处理后，出水水质高，可以直接作为中水回用。

本实施例中，所述光催化氧化反应器是将紫外光辐射(UV)和氧化剂结合使用的装置。其利用紫外光激发催化剂(例如：双氧水、TiO₂)，催化剂价带上的电子吸收光能被激发到导带上，使得在导带上产生带负电的高活性的电子，在价带上产生带正电荷的空穴，形成氧化-还原体系。通过破链断键，将污染物氧化成为二氧化碳、水，部分物质直接矿化成为盐，而不会产生二次污染。

本实施例中，所述磁化杀菌反应器包括绝缘外管51、设于所述绝缘外管51内的导热棒52以及缠绕在所述绝缘外管51外的电磁线圈53，所述绝缘外管51的内壁与所述导热棒52的外壁之间形成水流通道54，所述绝缘外管51的两端分别设有与所述水流通道54连通的进水口56和出水口57，所述绝缘外管51的进水口56与所述第二反应器4的出水端连通，所述绝缘外管51的出水口57通过第一阀门7与所述出水泵6相连。进一步，所述绝缘外管51呈中空圆柱体形，且所述导热棒52与所述绝缘外管51同轴设置。由此，所述磁化杀菌反应器通过上述绝缘外管51、导热棒52和电磁线圈53的设计，绝缘外管51内会产生高频强磁场和密集的环形磁力线，对通过水流通道54的水在非高温环境下进行隔空感应杀菌，由于磁场集中，整个杀菌过程具有能耗低、杀菌时间短、对微生物杀灭能力强以及杀菌效果好的特点。同时，水流在通过水流通道54的过程中就会被电磁线圈53产生的高频磁场快速加热，这种加热方式可彻底实现水电分离，保障了使用者的安全；而且经本实用新型中的电磁加热组件加热后的水会变成磁化水，活性强，不易在水流通道54内生成水垢。

由此，本实用新型通过膜生物反应器、光催化氧化反应器和磁化杀菌反应器的有机结合，能够快速高效地净化工业循环水和杀灭工业循环水中的细菌，而且对工业循环水水质几乎没有负面影响，降低了企业额外生产成本的同时还保护了环境。此外，处理后的水为干净的磁化水，可避免和减少酸洗除垢所产生的危害。

更佳地，本实施例中，所述工业循环水加工生产装置还包括水质监测元件10，所述水质监测元件10设置于所述进水泵1前，用于监测污水的水质；当所述污水的水污染程度超过特定阈值时，开启所述分离隔板23，使所述第一膜组件21和第二膜组件22之间相通，并关闭所述第一阀门7，打开所述第二阀门8和第三阀门9；当所述污水的水污染程度低于特定阈值时，关闭所述分离隔板23，使所述第一膜组件21和所述第二膜组件22之间互相隔开，并打开所述第一阀门7，关闭所述第二阀门8和第三阀门9。这样的设计，能够减少膜组件的使用，降低能耗和成本。

更佳地，本实施例中，所述工业循环水加工生产装置还包括控制器，所述进水泵1、循环泵3、出水泵6、第一阀门7、第二阀门8、第三阀门9和分离隔板23的开关部件均与所述控制器电连接。由此，控制器可以根据监测的水质信息，自动控制进水泵1、循环泵3、出水泵6、第一阀门7、第二阀门8、第三阀门9和分离隔板23的开关。

更佳地，本实施例中，所述磁化杀菌反应器还包括用于将50Hz的电能转换成为25-60KHz的高频磁能的电磁变频模组，所述电磁线圈53与所述电磁变频模组电连接，所述电磁变频模组与所述控制器电连接。

更佳地，本实施例中，所述导热棒52的外壁上设有导流槽55，导流槽55的设置不仅能自动对水流通道54内可能存在的水垢进行进一步清洗冲刷，防止水垢的生成，而且还能引导水流快速通过水流通道54。特别地，所述导流槽55绕所述导热棒52螺旋设置，从而形成螺旋式的水流通道。当然，也可以在绝缘外管51的内壁上设置导流槽。

更佳地，本实施例中，所述光催化氧化反应器包括紫外光灯41和双氧水投放装置42，所述紫外光灯41和所述双氧水投放装置42的投放阀门均与所述控制器电连接。

为了解决相同的技术问题，本实用新型还提供了一种工业循环水加工生产装置的生产方法，包括如下步骤：水质监测元件10对处理污水进行监测，(a)当所述污水的水污染程度超过特定阈值时，开启所述分离隔板23，使所述第一膜组件21和第二膜组件22之间相通，并关闭所述第一阀门7，打开所述第二阀门8和第三阀门9，这时所述污水通过进水泵1进入第一反应器2进行生物降解，所述第一膜组件21通过循环泵3产水到第二反应器4，第二反应器4进行光催化氧化后的产水进入第三反应器5进行磁化杀菌，磁化杀菌后的产水回到第一反应器2，所述第二膜组件22通过出水泵6将产水外排；(b)当所述污水的水污染程度低于特定阈值时，关闭所述分离隔板23，使所述第一膜组件21和所述第二膜组件22之间互相隔开，并打开所述第一阀门7，关闭所述第二阀门8和第三阀门9，这时所述污水通过进水泵1进入第一反应器2进行生物降解，所述第一膜组件21通过循环泵3产水到第二反应器4，第二反应器4进行光催化氧化后的产水进入第三反应器5进行磁化杀菌，磁化杀菌后的产水通过出水泵6外排。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。