专利名称：一种超声波氨氮吹脱气浮装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及处理工业废水时用的一种污水处理装置，特别是一种超声波氨氮 吹脱气浮装置。
背景技术：
在对含酸碱物或其中氨氮含量很高并主要以溶解性氨氮物为主的工业废水进行 排放前处理时，通常会用到一种用空气进行氨氮吹脱的工艺。这种工艺，是通过将热气体 通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面向气相转移，从而达到 脱除氨氮的目的。其中水的PH值和温度是影响游离氨的含量的两个主要因素，PH值和水 温越高，氨的离解率越高。传统的做法，是在液体中加入强碱，并且加热溶液，但这样成本 非常昂贵，并且泵入的气泡体积过大，数量少，氨氮吹脱效果不好。所以在传统的空气吹脱 工艺之后，又出现了一种超声波氨氮吹脱工艺。这种超声波氨氮吹脱工艺，是首先利用超 声波振动在水中产生大量的微小气泡，当足够强度的超声波通过这些微小气泡而声波负压 半周期的声压幅值超过液体内部静压强时，它们就会迅速增大，继而又被绝热压缩，直至崩 溃，崩溃爆炸瞬间在气泡及周围微小空间内出现热点，形成高温高压区，并伴随有强大的冲 击波和时速达400km左右的射流以及放电放光的瞬间过程，这种在声场作用下所发生的一 系列动力学反应过程称为声空化作用。在碱性条件下，废水的游离氨即被释放出来变成氨 气。在超声波的作用下，废水中剩余的金属离子被析出并形成不溶于水的化合物沉淀。超 声波氨氮吹脱工艺中，需要用到超声波氨氮吹脱气浮装置。相应的吹脱工艺是首先初步调 节酸碱度，使待处理液体的PH值达到11或以上之后，将其通入超声波吹脱气浮装置中开始 超声波氨氮吹脱，释出的氨气被外设的收集装置回收，沉淀物由另外的过滤机器压缩回收， 剩余的已经脱氨的废水经过调整PH值，合符排放要求后排出。现今，超声波氨氮吹脱气浮 装置一般包括一个设置在储水罐中的电动超声波发生器，电动超声波发生器置入废水中并 通电，调节振动频率，产生超声波进行氨氮吹脱，所以该部件称为压电变幅杆式超声波氨氮 吹脱器，整套设备称为电驱动超声波氨氮吹脱气浮装置，但其耗能大，并且由于产生微气泡 数量不足，氨氮吹脱效果不太理想。
实用新型内容本实用新型的目的，是为了提供一种超声波氨氮吹脱气浮装置，其具有氨氮吹脱 效果良好，节省设备运作成本的特点。本实用新型解决其技术问题的解决方案是一种超声波氨氮吹脱气浮装置，其包括储水罐，所述储水罐内部下方设有至少一 个气液互置超声波微气泡发生器，所述气液互置超声波微气泡发生器的内部设置有弹性构 件，依靠水流冲击所述弹性构件振动产生微小气泡和超声波，或依靠气流冲击所述弹性构 件振动产生超声波通入水中，从而进行氨氮吹脱。进一步作为优选的实施方式，所述气液互置超声波微气泡发生器包括设有射入口
3和射出口的微气泡发生器组件和设有进水口和出水口的液动超声波发生器2，所述射出口 与进水口联接。进一步作为优选的实施方式，所述微气泡发生器组件包括一个中间设有射流通道 的射流腔体，所述射入口与射出口分别位于所述射流通道的两头，所述射流通道与进水口 联接并连通。进一步作为优选的实施方式，所述射流通道的管径按文丘里尺寸规律渐变，向射 入口方向的管径小于中间管径，向射出口方向的管径突变并小于中间管径。进一步作为优选的实施方式，所述射流腔体还设有与射流通道成10度 90度夹 角的高压供气管。进一步作为优选的实施方式，所述高压供气管与射流通道的夹角成10 60度。进一步作为优选的实施方式，所述液动超声波发生器包括设置在其末端的、向进 水口方向延伸的震动簧片。进一步作为优选的实施方式，所述震动簧片与进水口的距离可调，并且震动簧片 不遮挡住所述出水口。进一步作为优选的实施方式，所述液动超声波发生器还包括设置在进水口处的射 流器，所述射流器中间为喇叭状通道，向射入口的一端收窄，另一端开放，所述喇叭状通道 开口大小可调，所述震动簧片位于该通道中。进一步作为优选的实施方式，所述包括储水罐的内壁上方设置有压电变幅杆式超 声波氨氮吹脱器。本实用新型的有益效果是本实用新型在储水罐的下方设置了气液互置超声波微 气泡发生器，使废水通入所述气液互置超声波微气泡发生器时，产生的微小气泡数量远远 大于普通的电驱动超声波氨氮吹脱气浮装置，加强了声空化作用，优化了氨氮吹脱效果，并 且其由气液驱动产生超声波，改变了以往必须耗费大量电能来产生超声波的条件，节省了 设备运作成本。另外，本实用新型还在设置了气液互置超声波微气泡发生器的同时，还设置压电 变幅杆式超声波氨氮吹脱器以保证氨氮吹脱达到最优效果。本实用新型结构简单，氨氮吹脱效果良好，节省生产和运作成本，广泛用于含酸碱 物或其中氨氮含量很高并主要以溶解性氨氮物为主的工业废水进行的污水处理中。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型中的气液互置超声波微气泡发生器的剖视图，其中微气泡发生 器组件和液动超声波发生器处于分离状态；图3是本实用新型中的气液互置超声波微气泡发生器的剖视图，其中微气泡发生 器组件和液动超声波发生器处于组合状态；图4是本实用新型用于废水处理时的工艺流程布置示意图，其中虚线表示气体的 走向。
具体实施方式
参照
图1，一种超声波氨氮吹脱气浮装置，其包括储水罐3，所述储水罐3内部下方 设有至少一个气液互置超声波微气泡发生器5，所述气液互置超声波微气泡发生器5的内 部设置有弹性构件，依靠水流冲击所述弹性构件振动产生微小气泡和超声波，或依靠气流 冲击所述弹性构件振动产生超声波通入水中，从而进行氨氮吹脱。参照图2 图3，进一步作为优选的实施方式，所述气液互置超声波微气泡发生器 5包括设有射入口 13和射出口 12的微气泡发生器组件1和设有进水口 22和出水口 23的 液动超声波发生器2，所述射出口 12与进水口 22联接。进一步作为优选的实施方式，所述微气泡发生器组件1包括一个中间设有射流通 道111的射流腔体11，所述射入口 13与射出口 12分别位于所述射流通道111的两头，所述 射流通道111与进水口 22联接并连通。所述射流腔体11分为用公母配合细牙英制管螺纹 (或法兰)联接的前后腔体。进一步作为优选的实施方式，所述射流通道111的管径按文丘里尺寸规律渐变， 向射入口 13方向的管径小于中间管径，向射出口 12方向的管径突变并小于中间管径。突 变的管径，使经过射流通道111射出的水流流速更加大，并且变化的压力差使其产生大量 的气泡。进一步作为优选的实施方式，所述射流腔体11还设有与射流通道111成10度 90度夹角的高压供气管112。进一步作为优选的实施方式，所述高压供气管112与射流通道111的夹角成10 60度。特别地，优选60度。从射流通道111高速流过的液体，会将外面的空气从高压供气 管112吸入，产生大量微小气泡并混进液体中，形成气液混合状态。更有利于后续的超声波 声空化作用。另外，所述高压供气管112可以直接暴露在大气中，也可用外设的高压气泵供 气。进一步作为优选的实施方式，所述液动超声波发生器2包括设置在其末端的、向 进水口 22方向延伸的震动簧片21。高速的水流冲击该震动簧片21，其可以产生^ 2MHz 的频率的超声波，超声波与微小气泡作用反应，进行氨氮吹脱。所述震动簧片21为耐磨、耐 腐蚀、耐热的高强度镀钛锰不锈钢片。进一步作为优选的实施方式，所述震动簧片21与进水口 22的距离可调，并且震动 簧片21不遮挡住所述出水口 23。具体地，调整距离的方式，是通过旋转设置在震动簧片21 后部的旋钮，使其前后移动。当其远离进水口 22时，水流冲击力大，相应地振动频率也增 大。 进一步作为优选的实施方式，所述液动超声波发生器2还包括设置在进水口 22处 的射流器对，所述射流器M中间为喇叭状通道，向射入口 12的一端收窄，另一端开放，所述 喇叭状通道开口大小可调，所述震动簧片21位于该通道中。将射流器M的中间通道设计 成可调大小的喇叭状，是为了是液体冲入通道时产生压强变化，增加微小气泡的产生量。具 体的调整方式，是通过旋转设置在射流器M上的螺旋杆，使喇叭状开口变大或收窄。当开 口变大时，水流冲击力增大，产生的微小气泡也相应增多。 气液互置超声波微气泡发生器5是这样工作的将废水用高压从射入口 13泵入， 水在流过射流通道111时，会由于高速流动而将外面的空气从高压供气管112吸入，从而产生大量的微小气泡夹杂在里面，水流从射出口 12喷入进水口 22后，冲击震动簧片21，使其 振动产生超声波，一方面高频振动的震动簧片21使水中的微小气泡更加多，另一方面微小 气泡在超声波的作用下爆炸，从而使游离氨从水中逸出分离，一起从出水口 23排出。或者，将射入口 13堵上，从高压供气管112泵气进去，强烈的气流冲击震动簧片21 产生超声波，该超声波通进废水中，亦可产生氨氮吹脱效果，不过由于气泡较大，效果不及 气液互置式的理想。或者，将高压供气管112堵上，纯粹靠水流冲击震动簧片21产生超声波，这种方式 主要用于油液分离。进一步作为优选的实施方式，所述包括储水罐3的内壁上方设置有压电变幅杆式 超声波氨氮吹脱器4。所述压电变幅杆式超声波氨氮吹脱器4探头浸入水面20-60毫米。 增设的压电变幅杆式超声波氨氮吹脱器4，使氨氮吹脱的效果得到进一步优化，本实用新型 在低氨氮浓度初始条件下，氨氮的去除效果明显，而在高浓度氨氮条件下，则有更好的去除 效果，最高可达到99. 95%以上，保证废水中氨氮处理达标排放(氨氮< 20PPM)。参照图4，本实用新型用于废水处理时，先将外设的废液罐6与调节罐7连接，调节 罐7与气液互置超声波微气泡发生器5的射入口 13连接，储水罐3的下方与外设的过滤机 8连接，过滤机8与中和池9连接，储水罐3的上方开口与氨气收集处理装置30连接，氨气 收集处理装置30上方设有废气排出口，下方遇回收罐31连接。以上所述的连接方式均为 管道连接。废水从废液罐6出发流入调节罐7后，先初步按照废水中的具体化学物质加入调 节剂，如加入碱液来调节酸碱度，使废水的氢氧根浓度增大，然后高压泵入气液互置超声波 微气泡发生器5中，当其从气液互置超声波微气泡发生器5的出水口喷出时，将产生大量 的0. 1 0. 5微米的微小气泡，微小气泡在气液互置超声波微气泡发生器5所产生的超声 波的作用下爆裂，并将NH3-H的分子链击断，加速使游离氨以氨气的形式从废水中溢出。这 时候，氨气被氨气收集处理装置30所收集并进行多级溶解吸收，使其变成氨水收入回收罐 31，微量吸收不完全的氨气排放至大气中。经过氨氮吹脱后的废水从储液罐3中流入过滤 机8中进行固态物质过滤并且压缩回收，剩余液体输入到中和池9进行加药调节酸碱平衡， 达标后排走。以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实 施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替 换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求1.一种超声波氨氮吹脱气浮装置，其特征在于其包括储水罐(3)，所述储水罐(3)内 部下方设有至少一个气液互置超声波微气泡发生器(5)，所述气液互置超声波微气泡发生 器(5)的内部设置有弹性构件，依靠水流冲击所述弹性构件振动产生微小气泡和超声波， 或依靠气流冲击所述弹性构件振动产生超声波通入水中，从而进行氨氮吹脱。
2.根据权利要求1所述的超声波氨氮吹脱气浮装置，其特征在于所述气液互置超声 波微气泡发生器( 包括设有射入口(1 和射出口(1 的微气泡发生器组件(1)和设有 进水口 02)和出水口 03)的液动超声波发生器0)，所述射出口(12)与进水口 02)联 接。
3.根据权利要求2所述的超声波氨氮吹脱气浮装置，其特征在于所述微气泡发生器 组件(1)包括一个中间设有射流通道(111)的射流腔体(11)，所述射入口(1 与射出口 (12)分别位于所述射流通道(111)的两头，所述射流通道(111)与进水口 0 联接并连O
4.根据权利要求3所述的超声波氨氮吹脱气浮装置，其特征在于所述射流通道(111) 的管径按文丘里尺寸规律渐变，向射入口(13)方向的管径小于中间管径，向射出口(12)方 向的管径突变并小于中间管径。
5.根据权利要求3或4所述的超声波氨氮吹脱气浮装置，其特征在于所述射流腔体 (11)还设有与射流通道(111)成10度 90度夹角的高压供气管(112)。
6.根据权利要求5所述的超声波氨氮吹脱气浮装置，其特征在于所述高压供气管 (112)与射流通道(111)的夹角成10 60度。
7.根据权利要求2所述的超声波氨氮吹脱气浮装置，其特征在于所述液动超声波发 生器( 包括设置在其末端的、向进水口 0 方向延伸的震动簧片01)。
8.根据权利要求7所述的超声波氨氮吹脱气浮装置，其特征在于所述震动簧片 与进水口 0 的距离可调，并且震动簧片不遮挡住所述出水口(23)。
9.根据权利要求7或8所述的超声波氨氮吹脱气浮装置，其特征在于所述液动超声 波发生器( 还包括设置在进水口 0 处的射流器(M)，所述射流器04)中间为喇叭状 通道，向射入口(12)的一端收窄，另一端开放，所述喇叭状通道开口大小可调，所述震动簧 片位于该通道中。
10.根据权利要求1所述的超声波氨氮吹脱气浮装置，其特征在于所述包括储水罐 (3)的内壁上方设置有压电变幅杆式超声波氨氮吹脱器G)。
专利摘要本实用新型公开了一种超声波氨氮吹脱气浮装置，其包括储水罐，所述储水罐内部下方设有至少一个气液互置超声波微气泡发生器，所述气液互置超声波微气泡发生器的内部设置有弹性构件，依靠水流冲击所述弹性构件振动产生微小气泡和超声波，或依靠气流冲击产生超声波通入水中，从而进行氨氮吹脱。本实用新型在储水罐的下方设置了气液互置超声波微气泡发生器，使废水通入所述气液互置超声波微气泡发生器时，产生的微小气泡数量远远大于普通的电驱动超声波氨氮吹脱气浮装置，加强了声空化作用，优化了氨氮吹脱效果，并且其由气液驱动产生超声波，改变了以往必须耗费大量电能来产生超声波的条件，节省了设备运作成本。
文档编号C02F1/36GK201857288SQ20102056183
公开日2011年6月8日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者樊利华 申请人:樊利华