专利名称：污水预处理器和污水预处理器装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种污水处理过程中的辅助设备，尤其涉及到一种污水预处理设备。
背景技术：
目前的污水处理设备，通常都是直接对污水 进行物理或化学处理。在实际使用过程中，由于污水的成分十分复杂，通常含有大量的大分子聚合物，直接进行物理吸附或者化学分解或降解，处理的效率不佳。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以将大分子聚合物打碎、使其变成中、小分子聚合物的污水预处理器。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为污水预处理器，包括水管和超声波振动装置，所述水管的底部或下部设置有进水口，水管的上部开设有出水口，水管的顶部设置有盖板；所述的超声波振动装置包括超声波换能器，超声波换能器通过连接件设置有超声波振动棒；连接件穿设在盖板中，超声波振动棒伸入水管中。所述的超声波换能器包括振源和振动体，所述的振动体包括器身以及位于器身两侧的器头和器尾，所述的振源包括两个间隔直线布置的压电陶瓷组即第一压电陶瓷组和第二压电陶瓷组，第一压电陶瓷组和第二压电陶瓷组含有相同片数的压电陶瓷环，并且片数为偶数，每个压电陶瓷组中，相邻压电陶瓷环的相同极性的端面贴靠在一起，所有压电陶瓷环的相同极性并接在一起，分别形成第一压电陶瓷组的正、负极和第二压电陶瓷组的正、负极，两个压电陶瓷组的相反极性相连，形成所述振源的正、负极。所述的器身、器头和器尾均为圆柱体，其直径以及压电陶瓷环的外径均 < 超声波波长的四分之一，第二压电陶瓷组与器身的组合体对应于二分之一波长，第一压电陶瓷组与其外侧部分的组合体对应于四分之一波长，器头对应于四分之一波长。所述器头由位于内侧较粗的连接部和位于外侧较细的发射部构成，发射部的横截面积与连接部的横截面积之比为I : I. 5 2。所述的超声波换能器还包括有密封筒，所述的器身、器尾和两个压电陶瓷组套装在密封筒中，所述器头的外周壁上设置有与密封筒相配合的阶梯状的安装凸台，安装凸台与密封筒之间设置有密封圈。本实用新型所要解决的进一步的技术问题是提供一种可提高污水预处理效率的污水处理装置。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为包括至少两个本实用新型所述的污水预处理器，所有的污水预处理器串接在一起，其具体设置方式为两两相邻的污水预处理器，沿着水流方向，处于上游的污水预处理器的出水口通过连接管与处于下游的污水预处理器的进水口相连。[0011]本实用新型的有益效果是本实用新型采用超声波振动的方法对污水进行预处理，将水管的大分子聚合物变成中、小分子聚合物，提高了后续的物理或化学的处理效率。另外，本实用新型所采用的超声波换能器，与传统的超声波换能器相比，其换能效率由原来的70%左右提高到95%以上；其次，换能器的器头的发射部的横截面积比连接部的横截面积小，增大了超声波的振幅，提高了超声波的振动效率。此外，通过将多个污水处理器串接在一起，减少了污水在单个水管中的滞留时间，从而提高了污水处理效率；而且，经过多个水管中的超声波振动棒的多次打碎，提高了打碎的效果。
图I是本实用新型的剖视结构示意图。图2是图I中超声波换能器去掉了密封筒的局部剖视结构示意图。图3是图2中两个压电陶瓷组的电连接结构示意图。图4是图I中超声波换能器的结构示意图。图5是图4的剖视结构示意图。图I至图5中的附图标记为1、器身，101、第一螺纹孔，102、第二螺纹孔，2、器尾，
3、器头，31、安装凸台，32、止转凸台，33、螺纹孔，4、第一压电陶瓷组，41、第一压电陶瓷环，42、第二压电陶瓷环，43、第三压电陶瓷环，44、第四压电陶瓷环，5、第二压电陶瓷组，51、第五压电陶瓷环，52、第六压电陶瓷环，53、第七压电陶瓷环，54、第八压电陶瓷环，6、第一螺栓，7、第二螺栓，9、密封筒，11、第一正引出线，12、第一负引出线，13、第二正引出线，14、第二负引出线，15、端板,16、卡簧,17、内挡板,18、密封圈，19、外挡板,20、卡簧,61、水管,611、进水口，612、出水口，62、连接件，63、连接管，64、超声波换能器，65、超声波振动棒。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型所述的污水预处理器，包括水管61和超声波振动装置，所述水管61的底部设置有进水口 611，水管61的上部开设有出水口 612，水管61的顶部设置有盖板；所述的超声波振动装置包括超声波换能器64，超声波换能器64通过连接件62设置有超声波振动棒65 ;连接件62穿设在盖板中，超声波振动棒65伸入水管61中。本实用新型还通过将多个污水预处理器串接，形成污水处理装置，其具体设置方式为沿着水流方向，处于上游的污水预处理器的水管61的出水口 612通过连接管63与处于下游的污水预处理器的水管61的进水口 611相连。如图2和图5所示，本实用新型采用的超声波换能器64，其结构包括器身I和位于器身I两侧的器头3和器尾2，器身I与器尾2之间设置有第一压电陶瓷组4，器身I与器头3之间设置有第二压电陶瓷组5，器身I、第一压电陶瓷组4和器尾2通过带帽沿的第一螺栓6以及开设在器身I相应端面上的第一螺纹孔101固定在一起，器身I、第二压电陶瓷组5和器头3通过第二螺栓7以及开设在器身I相应端面上的第二螺纹孔102和贯穿器头3的螺纹孔33固定在一起，第一压电陶瓷组4和第二压电陶瓷组5含有相同片数的压电陶瓷环，并且片数为偶数，本实施例中，第一压电陶瓷组4和第二压电陶瓷组5均含有四片压电陶瓷环，即第一压电陶瓷组4含有第一压电陶瓷环41、第二压电陶瓷环42、第三压电陶瓷环43和第四压电陶瓷环44，第二压电陶瓷组5含有第五压电陶瓷环51、第六压电陶瓷环52、第七压电陶瓷环53和第八压电陶瓷环54，如图3所示，每个压电陶瓷组中，相邻压电陶瓷环的相同极性的端面贴靠在一起，所有压电陶瓷环的相同极性并接在一起，形成压电陶瓷组的正、负极，两两相邻的压电陶瓷组的相反极性相连，从而形成所述振源的正、负极，即在第一压电陶瓷组4中，第一压电陶瓷环41和第二压电陶瓷环42的正极端面贴靠在一起，第二压电陶瓷环42与第三压电陶瓷环43的负极端面贴靠在一起，第三压电陶瓷环43和第四压电陶瓷环44的正极端面贴靠在一起，并且将第一压电陶瓷环41、第二压电陶瓷环42、第三压电陶瓷环43和第四压电陶瓷环44的正极通过第一正引出线11并接在一起，将第一压电陶瓷环41、第二压电陶瓷环42、第三压电陶瓷环43和第四压电陶瓷环44的负极通过第一负引出线12并接在一起，在第二压电陶瓷组5中，第五压电陶瓷环51和第六压电陶瓷环52的正极端面贴靠在一起，第六压电陶瓷环52与第七压电陶瓷环53的负极端面贴靠在一起，第七压电陶瓷环53和第八压电陶瓷环54的正极端面贴靠在一起，并且，将第五压电陶瓷环51、第六压电陶瓷环52、第七压电陶瓷环53和第八压电陶瓷环54的正极通过第二正引出线13并接在一起，将第五压电陶瓷环51、第六压电陶瓷环52、第七压电陶瓷环53和第八压电陶瓷环54的负极通过第二负引出线14并接在一起，第一正引出线11与第二负引出线14相连，第一负引出线12与第二正引出线13相连；所述的器身I、器头3和器尾 2均为圆柱体，其直径以及压电陶瓷环的外径均<超声波波长的四分之一，第二压电陶瓷组5与器身I的组合体对应于二分之一波长，第一压电陶瓷组4与其外侧部分的组合体对应于四分之一波长，这里所述的第一压电陶瓷组4的外侧部分是指器尾2和第一螺栓6的帽沿部分，器头3对应于四分之一波长；所述器头3由位于内侧较粗的连接部和位于外侧较细的发射部构成，发射部的横截面积与连接部的横截面积之比为I : I. 5 2。如图2所示，实际制作时，首先确定器身I、器头3、器尾2以及第一螺栓6和第二螺栓7的材质，假设，器身I的材质为招，、器头3、器尾2的材质为钛合金,第一螺栓6和第二螺栓7的材质为钢，其次，确定超声波的频率，假定超声波的频率为f，然后，选定压电陶瓷环的规格以及每个压电陶瓷组中压电陶瓷环的片数，这样，第一压电陶瓷组4和第二压电陶瓷组5的高度LI和L5就确定了，将频率为f的超声波在压电陶瓷中的传输速度vl + f，得到相应于频率为f的超声波一个全波的波长λ的压电陶瓷材料的高度hl，由于LI = L5，因此，Ll+hl就可知道，第一压电陶瓷组4和第二压电陶瓷组5相当于波长的比值gl，由于第二压电陶瓷组5与器身I的组合体相当于波长λ的比值为二分之一，这样，将二分之一减去第二压电陶瓷组5相当于波长的比值gl，得到器身I相应于波长的比值g2，将频率为f的超声波在铝质材料中的传输速度v2 + f得到相应于频率为f的超声波一个全波的波长λ的铝质材料的高度h2，h2Xg2就可得到器身I的高度LO ;器头3的高度L6的计算比较简单，将频率为f的超声波在钛合金材料中的传输速度v3 + f得到相应于频率为f的超声波一个全波的波长λ的钛合金材料的高度h3，h3的四分之一就是器头3的高度L6 ;器头3的高度L2和L3之和的计算相对复杂一点，首先，将频率为f的超声波在钢质材料中的传输速度v3 + f得到相应于频率为f的超声波一个全波的波长λ的钢质材料的高度h4，用L4 + h4得到第一螺栓6的帽沿相当于波长的比值g3，用四分之一减去gl和g3得到g4，L2=g4Xh3, L3 ^ g3Xh3。实际应用时，通常将器身I、器尾2以及第一压电陶瓷组4和第二压电陶瓷组5套装在如图4和图5所示的密封筒9中，所述器头3的外周壁上设置有与密封筒9相配合的阶梯状的安装凸台31，密封筒9内壁在两端分别设置有安装孔，器头3的安装凸台31套在密封筒9相应一侧的安装孔中，并且，该安装孔中在安装凸台31的两侧分别设置有内、外挡板17和19，在安装凸台31与密封筒9之间设置有密封圈18，该安装孔在外挡板19的外侧开设有卡簧槽，卡簧槽中卡设有卡簧20，密封筒9另一侧的安装孔中 设置有端板15，在端板15的外侧开设有卡簧槽，卡簧槽中卡设有卡簧16，端板15中开设有安装两个接线柱的安装孔和固定螺纹孔，其中，一个接线柱用于连接第一正引出线11和第二负引出线14，另一个接线柱用于连接第一负引出线12和第二正引出线13。
权利要求1.污水预处理器，包括水管，其特征在于所述水管的底部或下部设置有进水口，水管的上部开设有出水口，水管的顶部设置有盖板；所述的污水预处理器还包括有超声波振动装置，其结构包括超声波换能器，超声波换能器通过连接件设置有超声波振动棒；连接件穿设在盖板中，超声波振动棒伸入水管中。
2.如权利要求I所述的污水预处理器，其特征在于所述的超声波换能器包括振源和振动体，所述的振动体包括器身以及位于器身两侧的器头和器尾，所述的振源包括两个间隔直线布置的压电陶瓷组即第一压电陶瓷组和第二压电陶瓷组，第一压电陶瓷组和第二压电陶瓷组含有相同片数的压电陶瓷环，并且片数为偶数，每个压电陶瓷组中，相邻压电陶瓷环的相同极性的端面贴靠在一起，所有压电陶瓷环的相同极性并接在一起，分别形成第一压电陶瓷组的正、负极和第二压电陶瓷组的正、负极，两个压电陶瓷组的相反极性相连，形成所述振源的正、负极。
3.如权利要求2所述的污水预处理器，其特征在于所述的器身、器头和器尾均为圆柱体，其直径以及压电陶瓷环的外径均 < 超声波波长的四分之一，第二压电陶瓷组与器身的组合体对应于二分之一波长，第一压电陶瓷组与其外侧部分的组合体对应于四分之一波长，器头对应于四分之一波长。
4.如权利要求2所述的污水预处理器，其特征在于所述器头由位于内侧较粗的连接部和位于外侧较细的发射部构成，发射部的横截面积与连接部的横截面积之比为I :I. 5 2。
5.如权利要求2至4中任一项所述的污水预处理器，其特征在于所述的超声波换能器还包括有密封筒，所述的器身、器尾和两个压电陶瓷组套装在密封筒中，所述器头的外周壁上设置有与密封筒相配合的阶梯状的安装凸台，安装凸台与密封筒之间设置有密封圈。
6.污水预处理器装置，其特征在于包括至少两个权利要求I至5中任一项所述的污水预处理器，所有的污水预处理器串接在一起，其具体设置方式为两两相邻的污水预处理器，沿着水流方向，处于上游的污水预处理器的出水口通过连接管与处于下游的污水预处理器的进水口相连。
专利摘要本实用新型公开了一种可以将大分子聚合物打碎、使其变成中、小分子聚合物的污水预处理器，包括水管和超声波振动装置，所述水管的底部或下部设置有进水口，水管的上部开设有出水口，水管的顶部设置有盖板；所述的超声波振动装置包括超声波换能器，超声波换能器通过连接件设置有超声波振动棒；连接件穿设在盖板中，超声波振动棒伸入水管中。本实用新型采用超声波振动的方法对污水进行预处理，将水管的大分子聚合物变成中、小分子聚合物，提高了后续的物理或化学的处理效率；另外，本实用新型还通过将多个污水处理器相串接，形成污水预处理器装置，提高了污水预处理效率。
文档编号C02F1/36GK202542914SQ20122012108
公开日2012年11月21日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者丁国民, 丁景超 申请人:张家港睿能科技有限公司