一种高效降解有机物的设备的制作方法

1.本实用新型属于有机物降解技术领域,尤其是一种高效降解有机物的设备。


背景技术：

2.有机物降解是有机物因氧化分解而发生的衰减变化过程。其中一种降解有机物的重要方法就是电解法。电解法主要是通过氧化——还原反应、牺牲阳极的絮凝作用、电催化氧化作用、电沉积作用等来降解有机物，对有机物有着很好的脱色和cod去除效果。
3.但是现有技术中的电解法降解有机物的设备结构复杂，且处理后的废水比较难达到排放标准。
4.有鉴于此，本实用新型旨在提供一种高效降解有机物的设备，其由微气泡发生器及超声波反应器对废水中的有机物进行降解。微气泡发生器具降解有机物、络合破络、氧化、还原、脱色和杀菌作用，cod去除率更高。超声波反应器发生声空化，使得存在于废水中的微小气泡(空穴)在声波作用下所发生的一系列动力学过程：振荡、扩大、收缩乃至崩溃。经过本系统处理后，再进行后续处理的废水达到排放标准。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高效降解有机物的设备，其由微气泡发生器及超声波反应器对废水中的有机物进行降解。微气泡发生器具降解有机物、络合破络、氧化、还原、脱色和杀菌作用，cod去除率更高。超声波反应器发生声空化，使得存在于废水中的微小气泡(空穴)在声波作用下所发生的一系列动力学过程：振荡、扩大、收缩乃至崩溃。经过本系统处理后，再进行后续处理的废水达到排放标准。
6.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种高效降解有机物的设备，包括依次连接的：
8.原水池，用于储存污水；
9.ph池，用于调节污水的ph值；视水质絮凝点，加入酸或是碱药液，调节到水中杂质产生絮凝作用最佳点。
10.pac池，用于加速污水中杂质颗粒上浮；投入定量的pac药液(聚合氯化铝(pac)是一种无机高分子混凝剂，简称聚铝，其是介于alcl3和al(oh)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，化学通式为[al2(oh)ncl
6-n
]m，其中m代表聚合程度，n表示pac产品的中性程度。颜色呈黄色或淡黄色、深褐色、深灰色树脂状固体。有较强的架桥吸附性能，在水解过程中，伴随发生凝聚，吸附和沉淀等物理化学过程)，不仅可以改变废水中悬浮颗粒的亲水性能，而且还能使废水中的细小颗粒絮凝成较大的絮状体以吸附、截获气泡，加速颗粒上浮。
[0011]
微气泡发生器，用于对污水进行电解气泡处理；进入pac池反应后，废水由水泵抽入微气泡发生器；对污水进行电解汽泡处理，污水在不溶性阴极、阳极上产生大量的超微氢气泡和氧气泡，氢气泡直径一般在10～30微米，氧气泡直径大约在20～60微米(传统的加压溶气气浮产生的汽泡直径100～150微米，机械搅拌时产生的汽泡直径为800～1000微米)，
氢气泡和氧气泡起着气浮助剂的作用。同时，具有降解有机物、络合破络、氧化、还原、脱色和杀菌作用，提高cod去除率。
[0012]
超声波反应器，用于将废水中的难降解的物质进行分散和解团聚，并对废水中的生物细胞进行粉碎、分散；微气泡发生器出水管上安装支管，主要用于输送氧化剂(氧化剂指的是双氧水，其水溶液为无色透明液体，有微弱的特殊气味。纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体。存在于空气和水中，光照、闪电和微生物均可产生过氧化氢。化学性质极不稳定，是一种强氧化剂，具有较强的漂白和防腐功能)，药液进入超声波反应器中反应，氧化剂主要加强促进废水在超声波装置里发生强氧化反应。超声波装置主要作用是超声波(频率28khz，750w)产生机械和“空化”作用，将废水中的难降解的物质进行分散和解团聚；废水中会产生大量的气泡，小气泡将随着超声波振动而逐渐增大，然后又突然爆破和分裂；把废水中的生物细胞粉碎、分散，便利后序的处理。
[0013]
循环罐，用于实现汽水充分混合和浮渣分离；超声波反应器出水由循环水泵送水旋切进入循环罐，水中带有大量的微气泡，在快速旋流过程中，使得汽水充分混合，发生氧化还原反应效果更好。同时实现浮渣分离。
[0014]
pam池，用于实现小絮状物絮凝成团，实现固液分离；循环罐出水，其中部分出水回流到前面的ph池，大部分出水进入pam池。通过投入定量的pam药液，在搅拌机慢速搅拌下，废水中的小絮状物絮凝成团，沉淀到底部，实现固液分离。需定期排放污泥。
[0015]
沉淀池，以进一步实现絮状物的沉淀；pam池出水自流进入沉淀池，停留时间设置30min，絮状物自行沉淀到底部形成污泥，需定期排放。上清液自流到清水池。
[0016]
清水池，用于储存处理后的清水。清水池作为本系统的最终产水池，也是储水池。
[0017]
作为本实用新型高效降解有机物的设备的一种改进，所述循环罐还与所述ph池连接。
[0018]
作为本实用新型高效降解有机物的设备的一种改进，所述循环罐包括集成设置的外筒体和内筒体；所述内筒体设于所述外筒体内，所述外筒体和所述内筒体之间形成有环形空腔，所述环形空腔与所述外筒体的进水口连通，所述内筒体连接有汽水释放口，所述内筒体上端设有用以收集汇聚于所述环形空腔上部的浮渣或浮油的收渣口或收油口，所述收渣口或收油口还连接有排渣管或排油管。
[0019]
作为本实用新型高效降解有机物的设备的一种改进，所述微气泡发生器包括支架和设置于所述支架上且通过管道串联的石墨板微气泡发生器和铝板微气泡发生器，所述石墨板微气泡发生器上设置有进水管道，所述铝板微气泡发生器上设置有出水管道，所述超声波反应器和所述循环罐之间设置有循环水泵。微气泡发生器产生大量微气泡，与水形成汽液混合体，经过超声波反应器后通过循环水泵(高压泵)输送水，水快速切向进入循环罐，水沿着罐壁形成旋流作用。
[0020]
其中，石墨板微气泡发生器和铝板微气泡发生器是互为独立的组件。石墨板微气泡发生器内两端石墨板通电，在直流电场作用下，水被电解，在阳极析出o2和cl2，在阴极析出h2。电解产生的气泡粒径非常小，而且密度也小。以石墨板还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，因为它们在一般的通电条件下不发生化学反应。具体而言，两端石墨板通电，把水中的正负离子分开，正离子聚集在正极，负离子聚集在负极，形成电势差；两端极板是单极反应，中间极板是复极感应。
[0021]
铝板微气泡发生器内两端铝板通电作电极板。在直流电场作用下，水被电解，在阳极析出o2氧气泡和cl2，在阴极析出h2氢气泡。通直流电后，阳极失去电子，形成金属阳离子al
3+
，与溶液中的oh-结合生成高活性的絮凝基团，其吸附能力极强，絮凝效果优于普通絮凝剂，利用其吸附架桥和网捕卷扫等作用，可将废水中的污染物质吸附共沉而将其去除。具体而言，两端铝板通电，把水中的正负离子分开，正离子聚集在正极，负离子聚集在负极，形成电势差；两端极板是单极反应，中间极板是复极感应。
[0022]
复极感应时因极板有一个厚度，即为电阻，在电流流动时即产生一个阻力，因此在极板正反面的电位差就会成形成正/负电极了，因此正电这面会释放氧气，负电这面释放氢。单极板时正反面都是同电位，所以释放出的气体是一样的。
[0023]
作为本实用新型高效降解有机物的设备的一种改进，所述石墨板微气泡发生器包括第一pvc桶、设置于所述第一pvc桶内的若干石墨板、设置于所述第一pvc桶上的第一半壁管和设置于所述第一pvc桶上的第一透明视窗。
[0024]
作为本实用新型高效降解有机物的设备的一种改进，所述第一半壁管上设置有第一法兰，所述第一法兰通过第一弯管连接所述管道，所述管道上设置有第一球阀，所述管道与所述铝板微气泡发生器连接。
[0025]
作为本实用新型高效降解有机物的设备的一种改进，所述铝板微气泡发生器包括第二pvc桶、设置于所述第二pvc桶内的若干铝板、设置于所述第二pvc桶上的第二半壁管和设置于所述第二pvc桶上的第二透明视窗。
[0026]
作为本实用新型高效降解有机物的设备的一种改进，所述第二半壁管上设置有第二法兰，所述第二法兰通过第二弯管连接所述出水管道，所述出水管道上设置有第二球阀。
[0027]
作为本实用新型高效降解有机物的设备的一种改进，所述进水管道设置于所述第一pvc桶的底部。
[0028]
作为本实用新型高效降解有机物的设备的一种改进，所述微气泡发生器的出水管道上设置有用于输送氧化剂药液进入所述超声波反应器中的支管。
[0029]
作为本实用新型高效降解有机物的设备的一种改进，所述原水池和所述ph池之间设置有提升泵，所述pac池和所述微气泡发生器之间设置有水泵。
[0030]
作为本实用新型高效降解有机物的设备的一种改进，所述超声波反应器和所述循环罐之间设置有循环水泵，所述循环罐还与所述ph池连接。
[0031]
本实用新型的工作原理为：原水池内的废水提升至ph池内，加入药剂，再进入微气泡发生器中反应，对污水进行电解汽泡处理，污水在不溶性阴极、阳极上产生大量的超微氢气泡和氧气泡，氢气泡直径一般在10～30微米，氧气泡直径大约在20～60微米(传统的加压溶气气浮产生的汽泡直径100～150微米，机械搅拌时产生的汽泡直径为800～1000微米)，氢气泡和氧气泡起着气浮助剂的作用。微气泡发生器出水管上安装支管，主要用于输送氧化剂药液进入超声波反应器中反应，超声波(频率28khz，750w)产生机械和“空化”作用，将废水中的难降解的物质进行分散和解团聚；废水中会产生大量的气泡，小气泡将随着超声波振动二逐渐增大，然后又突然爆破和分裂；把废水中的生物细胞粉碎、分散，便利后序的处理。超声波反应器出水经过循环罐，其中部分废水回流到前面的ph池；大部分废水进入pam池，加入药剂调整ph值，进行搅拌，然后自流进入沉淀池，上清液出水，污泥排放到污泥浓缩池，再配套进去后续的污泥处理。
[0032]
此工艺流程中主要由微气泡发生器及超声波反应器对废水中的有机物进行降解。微气泡发生器具降解有机物、络合破络、氧化、还原、脱色和杀菌作用，cod去除率更高。加入氧化剂，主要是促进废水在循环过程中发生氧化反应。超声波反应器发生超声空化，使得存在于废水中的微小气泡(空穴)在声波作用下所发生的一系列动力学过程：振荡、扩大、收缩乃至崩溃。再经过循环旋转，作离心运动，大大促进废水中的微气泡进行氧化还原反应。经过本系统处理后，再进行后续处理的废水达到排放标准。
附图说明
[0033]
图1是本实用新型的立体结构示意图。
[0034]
图2是本实用新型的俯视结构示意图。
[0035]
图3是本实用新型中微气泡发生器的立体结构示意图。
[0036]
图4是本实用新型中微气泡发生器的俯视结构示意图。
[0037]
图5是本实用新型中循环罐的立体结构示意图。
[0038]
图6是本实用新型中循环罐的剖视结构示意图。
具体实施方式
[0039]
下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0040]
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0041]
另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围内。
[0042]
如图1至6所示，本实用新型提供了一种高效降解有机物的设备，包括依次连接的：
[0043]
原水池1，用于储存污水；
[0044]
ph池2，用于调节污水的ph值；视水质絮凝点，加入酸或是碱药液，调节到水中杂质产生絮凝作用最佳点。
[0045]
pac池3，用于加速污水中杂质颗粒上浮；投入定量的pac药液(聚合氯化铝(pac)是一种无机高分子混凝剂，简称聚铝，其是介于alcl3和al(oh)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，化学通式为[al2(oh)ncl
6-n
]m，其中m代表聚合程度，n表示pac产品的中性程度。颜色呈黄色或淡黄色、深褐色、深灰色树脂状固体，有较强的架桥吸附性能，在水解过程中，伴随发生凝聚，吸附和沉淀等物理化学过程)，不仅可以改变废水中悬浮颗粒的亲水性能，而且还能使废水中的细小颗粒絮凝成较大的絮状体以吸附、截获气泡，加速颗粒上浮。
[0046]
微气泡发生器4，用于对污水进行电解气泡处理；进入pac池3反应后，废水由水泵抽入微气泡发生器4；对污水进行电解汽泡处理，污水在不溶性阴极、阳极上产生大量的超微氢气泡和氧气泡，氢气泡直径一般在10～30微米，氧气泡直径大约在20～60微米(传统的加压溶气气浮产生的汽泡直径100～150微米，机械搅拌时产生的汽泡直径为800～1000微米)，氢气泡和氧气泡起着气浮助剂的作用。同时，具有降解有机物、络合破络、氧化、还原、脱色和杀菌作用，提高cod去除率。
[0047]
超声波反应器5，用于将废水中的难降解的物质进行分散和解团聚，并对废水中的生物细胞进行粉碎、分散；微气泡发生器出水管上安装支管，主要用于输送氧化剂(氧化剂指的是双氧水，其水溶液为无色透明液体，有微弱的特殊气味。纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体。存在于空气和水中，光照、闪电和微生物均可产生过氧化氢。化学性质极不稳定，是一种强氧化剂，具有较强的漂白和防腐功能)，药液进入超声波反应器中反应，氧化剂主要加强促进废水在超声波装置里发生强氧化反应。超声波装置主要作用是超声波(频率28khz，750w)产生机械和“空化”作用，将废水中的难降解的物质进行分散和解团聚；废水中会产生大量的气泡，小气泡将随着超声波振动而逐渐增大，然后又突然爆破和分裂；把废水中的生物细胞粉碎、分散，便利后序的处理。
[0048]
循环罐6，用于实现汽水充分混合和浮渣分离；超声波反应器5出水由循环水泵送水旋切进入循环罐6，水中带有大量的微气泡，在快速旋流过程中，使得汽水充分混合，发生氧化还原反应效果更好。同时实现浮渣分离。
[0049]
pam池7，用于实现小絮状物絮凝成团，实现固液分离；循环罐6出水，其中部分出水回流到前面的ph池2，大部分出水进入pam池7。通过投入定量的pam(聚丙烯酰胺)药液，在搅拌机慢速搅拌下，废水中的小絮状物絮凝成团，沉淀到底部，实现固液分离。需定期排放污泥。
[0050]
沉淀池8，以进一步实现絮状物的沉淀；pam池7出水自流进入沉淀池8，停留时间设置30min，絮状物自行沉淀到底部形成污泥，需定期排放。上清液自流到清水池。
[0051]
清水池9，用于储存处理后的清水。清水池9作为本系统的最终产水池，也是储水池。
[0052]
其中，循环罐6还与ph池2连接。
[0053]
循环罐6包括集成设置的外筒体61和内筒体62；内筒体62设于外筒体61内，外筒体61和内筒体62之间形成有环形空腔63，环形空腔63与外筒体61的进水口64连通，内筒体62连接有汽水释放口65，内筒体62上端设有用以收集汇聚于环形空腔63上部的浮渣或浮油的收渣口或收油口66，收渣口或收油口66还连接有排渣管或排油管。
[0054]
微气泡发生器4包括支架41和设置于支架41上且通过管道42串联的石墨板微气泡发生器43和铝板微气泡发生器44，石墨板微气泡发生器43上设置有进水管道45，铝板微气泡发生器44上设置有出水管道46，超声波反应器5和循环罐6之间设置有循环水泵。微气泡发生器4产生大量微气泡，与水形成汽液混合体，经过超声波反应器5后通过循环水泵(高压泵)输送水，水快速切向进入循环罐6，水沿着罐壁形成旋流作用。
[0055]
其中，石墨板微气泡发生器43和铝板微气泡发生器44是互为独立的组件。石墨板微气泡发生器43内两端石墨板通电，在直流电场作用下，水被电解，在阳极析出o2和cl2，在阴极析出h2。电解产生的气泡粒径非常小，而且密度也小。以石墨板还原性很弱的材料制做
的电极叫做惰性电极，因为它们在一般的通电条件下不发生化学反应。具体而言，两端石墨板通电，把水中的正负离子分开，正离子聚集在正极，负离子聚集在负极，形成电势差；两端极板是单极反应，中间极板是复极感应。
[0056]
铝板微气泡发生器44内两端铝板通电作电极板。在直流电场作用下，水被电解，在阳极析出o2氧气泡和cl2，在阴极析出h2氢气泡。通直流电后，阳极失去电子，形成金属阳离子al
3+
，与溶液中的oh-结合生成高活性的絮凝基团，其吸附能力极强，絮凝效果优于普通絮凝剂，利用其吸附架桥和网捕卷扫等作用，可将废水中的污染物质吸附共沉而将其去除。具体而言，两端铝板通电，把水中的正负离子分开，正离子聚集在正极，负离子聚集在负极，形成电势差；两端极板是单极反应，中间极板是复极感应。
[0057]
复极感应时因极板有一个厚度，即为电阻，在电流流动时即产生一个阻力，因此在极板正反面的电位差就会成形成正/负电极了，因此正电这面会释放氧气，负电这面释放氢。单极板时正反面都是同电位，所以释放出的气体是一样的。
[0058]
石墨板微气泡发生器43包括第一pvc桶431、设置于第一pvc桶431内的若干石墨板432、设置于第一pvc桶431上的第一半壁管433和设置于第一pvc桶431上的第一透明视窗434。本实施例中，石墨板432为六块。
[0059]
第一半壁管433上设置有第一法兰437，第一法兰437通过第一弯管435连接管道42，管道42上设置有第一球阀436，管道42与铝板微气泡发生器44连接。
[0060]
铝板微气泡发生器44包括第二pvc桶441、设置于第二pvc桶441内的若干铝板442、设置于第二pvc桶441上的第二半壁管443和设置于第二pvc桶441上的第二透明视窗444。本实施例汇总，铝板442为六块。
[0061]
第二半壁管443上设置有第二法兰447，第二法兰447通过第二弯管445连接出水管道46，出水管道46上设置有第二球阀446。
[0062]
进水管道45设置于第一pvc桶431的底部。
[0063]
微气泡发生器4的出水管道46上设置有用于输送氧化剂药液进入超声波反应器5中的支管。
[0064]
原水池1和ph池2之间设置有提升泵，pac池3和微气泡发生器4之间设置有水泵10。
[0065]
超声波反应器5和循环罐6之间设置有循环水泵，循环罐6还与ph池2连接。
[0066]
本实用新型的工作原理为：原水池1内的废水提升至ph池2内，加入药剂，再进入微气泡发生器4中反应，对污水进行电解汽泡处理，污水在不溶性阴极、阳极上产生大量的超微氢气泡和氧气泡，氢气泡直径一般在10～30微米，氧气泡直径大约在20～60微米(传统的加压溶气气浮产生的汽泡直径100～150微米，机械搅拌时产生的汽泡直径为800～1000微米)，氢气泡和氧气泡起着气浮助剂的作用。微气泡发生器4出水管上安装支管，主要用于输送氧化剂药液进入超声波反应器中反应，超声波(频率28khz，750w)产生机械和“空化”作用，将废水中的难降解的物质进行分散和解团聚；废水中会产生大量的气泡，小气泡将随着超声波振动二逐渐增大，然后又突然爆破和分裂；把废水中的生物细胞粉碎、分散，便利后序的处理。超声波反应器5出水经过循环罐6，其中部分废水回流到前面的ph池2；大部分废水进入pam池7，加入药剂调整ph值，进行搅拌，然后自流进入沉淀池8，上清液出水，污泥排放到污泥浓缩池，再配套进去后续的污泥处理。
[0067]
此工艺流程中主要由微气泡发生器4及超声波反应器5对废水中的有机物进行降
解。微气泡发生器4具降解有机物、络合破络、氧化、还原、脱色和杀菌作用，cod去除率更高。加入氧化剂，主要是促进废水在循环过程中发生氧化反应。超声波反应器5发生超声空化，使得存在于废水中的微小气泡(空穴)在声波作用下所发生的一系列动力学过程：振荡、扩大、收缩乃至崩溃。再经过循环高度旋转，作离心运动，大大促进废水中的微气泡进行氧化还原反应。经过本系统处理后，再进行后续处理的废水达到排放标准。
[0068]
在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
[0069]
本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的设计及其加工工艺，以及外观类似，均在本实用新型保护范围之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。