专利名称：一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置。
背景技术：
随着社会的发展，人们环保意识逐渐增强，污水处理越来越受到重视。超声波是指频率高于20 kHz的声波。当一定强度的超声波通过媒体时，会产生一系列的物理、化学效应。在超声波负压相作用下产生空化泡(cavitation bubbles),空化泡瞬间崩溃时局部形成高温(1900 5200K)和高压(50 IOOMPa)区，温度变化率高达109K s—1，即形成所谓“热点”(hot spots)。近年来，超声波在污水处理中的应用开始受到本领域工作者的关注，然而目前超声波在污水处理的应用还处于研究阶段，还没有普遍适用于现代工业化使用的超声波污水处理反应装置。而现有技术中存在的超声波催化、生化降解废液的装置，结构复杂、灵活性低、能耗大、费用高且降解不彻底等问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种废液处理效果好、结构简单、低耗能、便于移动的超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置。本实用新型的目的通过以下技术方案实现。一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，包括壳体、超声波发生装置、载有微生物的载体颗粒和固体催化床，超声波发生装置的超声波发射部装设于壳体的内部用以发出超声波，载 体颗粒的外表面包覆有生物膜层，且载体颗粒设于壳体的内部，固体催化床设于壳体内的下端。其中，壳体的内部还设有空心的导流筒，导流筒装设于壳体的内部，超声波装置的超声波发射部装设于导流筒的内壁。其中，超声波发生装置包括超波发生器和超声波震板，超声波发生器与超声波震板电连接，超声波震板装设于壳体的内部。其中，超声波震板的数目为两块以上，超声波震板均装设于壳体的内部。其中，超声波震板的数目为两块，具体为第一超声波震板和第二超声波震板，两块第一超声波震板的中心线、第二超声波震板的中心线与以及壳体的中轴线位于同一平面。其中，还包括膜生物反应器和出液管，膜生物反应器装设于壳体的内部，出液管的一端与膜生物反应器连通，出液管的另一端设于壳体的外部。其中，出液管为出流口法兰管。其中，壳体的内部还设有导流体，导流体为上端大下端小的回转体，导流体的上端固设于壳体的上部。其中，超声波发生装置为能够发生两种以上超声波的超声波发生装置。其中，固体催化床为过渡金属氧化物层。[0015]本实用新型的有益效果:一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，包括壳体、超声波发生装置和固体催化床，超声波发生装置的超声波发射部装设于壳体的内部，固体催化床设于壳体内的下端。与现有技术相比，适用于工业化使用，本实用新型的超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，将超声法装置及固体催化床结合在同一设备中，结构简单紧凑、低耗能、便于移动等特点，而且超声波协同固体催化剂共同催化废液中的有机污染物，高效净化废液。
利用附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。图1是本实用新型的一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置的实施例1的结构示意图。图2本实用新型的一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置的实施例1的另一角度结构示意图。图1和图2中包括有:I壳体、2膜生物反应器、3超声波震板、4超声波发生器、5出流口法兰管、6载体颗粒、7固体催化床、8观察孔、9氧化剂补充管、10导流筒、11进液管。
具体实施方式结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。实施例1。一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，如图1所示，包括壳体1、导流筒10、超声波发生装置、固体催化床7和载有微生物的载体颗粒6，其中，本实施例的壳体I还设有观察孔8以便于观察壳体I内部的废液反应情况，载体颗粒6为活性炭体或者陶粒体，同时，导流筒10装设于壳体I的内部，超声波发生装置包括超波发生器和两块超声波震板3，超声波发生器4与两块超声波震板3分别电连接，超声波震板3贴设于导流筒10的内壁，两块超声波震板3具体为第一超声波震板和第二超声波震板,第一超声波震板的中心线、第二超声波震板的中心线以及壳体I的中轴线位于同一平面。同时，载体颗粒6的外表面包覆有生物膜层，且本实施例中载体颗粒6悬浮设于壳体I的内部，固体催化床7铺设于壳体I内部的下端，该固体催化床7由过渡金属氧化物形成。本实用新型的超声波是指频率高于20 kHz的声波，本实施例的超声波发生装置为发生两种不同频率的超声波发生装置，超声波用于加速降解水中难降解的有毒有机污染物，当污水混着空气从本超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置的下端进入壳体I的内部时，经过固体催化床7并与悬浮在壳体I内部载有微生物的载体颗粒6接触，与此同时，超声波发生器4发射出的超声波，固体催化床7的固体催化剂表面与超声波引发的空化泡发生强烈相互作用，而且超声波促进固体催化剂与污水中有机污染物充分接触，保持固体催化剂表面的高催化活性，与现有技术相比，催化有机物分解的作用大大增强，促使污水中的有机污染物迅速分解成小分子物质，同时，超声波加快了载体颗粒6上的微生物的细胞内外物质交换、传输和可逆渗透，从而改变细胞生长速率，起到诱变微生物的作用，提高废水的可生化性和微生物活性，提高微生物将污水中的有机污染物的分解作用。本实用新型将超声协同催化的化学氧化反应和生物降解反应共存于一个反应系统中，两种反应协同作用，进一步加快有机物降解速率，有机物降解率高、污水净化效果。通过超声协同氧化把难降解的、大分子的物质降解为小分子的、易于生化降解的物质供微生物利用，并通过超声及催化作用诱变菌种，提高微生物活性，不仅污水处理效果好，而且结构简单、耗能低。本实施例的壳体I和导流筒10均呈圆筒状设置，且导流筒10的中轴线与壳体I的中轴线位于同一直线上，导流筒10使污水从它的内部往上直流,将壳体I分成上升流区和沉降流区，导流筒10内为上升流区，导流筒10外壁与壳体I内壁之间为沉降流区。同时，壳体I的下端设有进液管11和氧化剂补充管9，进入的液体和氧化剂先通过铺设于壳体I底部的固体催化床7再进入壳体I的内部，当废液从进液管11进入壳体I时必先通过固体催化床7，从而达到使废液与固体催化剂充分接触的目的。此外，壳体I的内部还设有导流体，导流体为上端大下端小的回转体，导流体的上端固设于壳体I的上部，本实施例的导流体为圆锥体。本实施例的超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置还包括膜生物反应器2和出液管，膜生物反应器2装设于壳体I的内部，出液管的一端与膜生物反应器2连通，出液管的另一端设于壳体I的外部。其中，出液管为出流口法兰管5。膜生物反应器2是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。本实施例的膜生物反应器2的膜分离单元将活性污泥与大分子有机物及细菌等截留于反应器内，既保持反应器内有较高的生物污泥浓度，加速生化反应的进行，又提高了出水水质，而且使硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，有利于深度除磷脱氮。本实施例的超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置设有膜生物反应器2能高效地废液进行固液分离，使得处理后的废液的水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零。本实施例的超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置的工作过程如下:将废液通过进液管11通入、空气和氧化剂通过氧化剂补充管9输入，使废液、空气和氧化剂先穿过固体催化床7，在超声波及催化剂的协同作用下，废液中的有机污染物迅速高效分解，再进入壳体I的内部，并从导流筒10的内部的上升流区中上升并被载体颗粒6上的微生物降解成无毒小分子物质，反应后的废液在离开导流筒10时，水流遇到导流体，由于导流体呈圆锥状，水流顺导流体的外表面流动，以导流筒10的中心线为参考标准，水流方向自下向上自里向外流动，流水遇到壳体I顶部再向下流动，水中污泥等重质物质由于重力的作用从沉降流区下沉，而由于沉降流区没有超声波的作用，水流平稳，上层形成上清液，上清液再通过膜生物反应器2再次分离处理得到水质好的出水，出水再通过出流口法兰管5排出，而从沉降下来的污泥则沉积于壳体I的下部，本实施例的壳体I下部设有污泥出口，沉积到一定程度的污泥从污泥出口排出。工作原理:当废液和空气进入反应装置的同时，超声波辐射聚焦到固体催化剂和微生物载体颗粒6的表面，由于固体催化剂表面点位与气泡的强烈相互作用，超声波能加速有机污染物的分解变成小分子物质，并起到诱变微生物的作用，从而提高废水的可生化性和反应器内的微生物活性，从而提高净化效果。而膜生物反应器2的膜分离单元将活性污泥与大分子有机物及细菌等截留于反应器内，保持反应器内有较高的生物污泥浓度，力口速生化反应的进行，提高出水水质，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，有利于深度除磷脱氮。而前面过程利用超声波对化学反应的特殊促进作用，对水中的污染物通过物理及化学作用进行降解、转化，并促使水中的微生物发生诱变提高其降解活性，减轻废液污染物对膜分离单元的污染。本实用新型可连续或间歇处理有机污水。本实用新型使用结构简单的导流筒10、导流体和隔板实现水流的循环流动，不必特意使用耗能大的搅拌机，耗能低，效果好。又由于本超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置结构简单、重量轻，因此占地少、便于运输，可灵活应用于急需水处理场合，对于浓度较高的污水，还可以根据需要从物料进口补充空气、氧气、臭氧或者双氧水等氧化物进入系统。实施例2。本实施例的超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置与实施例1的不同之处在于，本实施例超声波震板3的数目为三块以上，超声波震板3均装设于壳体I的内部，本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。实施例3。本实施例的超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置与实施例1的不同之处在于，本实施例的固体催化床7为锰的氧化物形成的反应床，本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。实施例4。本实施例的超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置与实施例1的不同之处在于，本实施例的超声波发生装置为发生三种以上不同频率的超声波，本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
权利要求1.一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，其特征在于:包括壳体、超声波发生装置、载有微生物的载体颗粒和固体催化床，所述超声波发生装置的超声波发射部装设于所述壳体的内部用以发出超声波，所述载体颗粒的外表面包覆有生物膜层，且所述载体颗粒设于所述壳体的内部，所述固体催化床设于所述壳体内的下部。
2.根据权利要求1所述的一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，其特征在于:所述壳体的内部还设有空心的导流筒，所述导流筒装设于所述壳体的内部，所述超声波装置的超声波发射部装设于所述导流筒的内壁。
3.根据权利要求1所述的一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，其特征在于:所述超声波发生装置包括超波发生器和超声波震板，所述超声波发生器与所述超声波震板连接，所述超声波震板装设于所述壳体的内部。
4.根据权利要求3所述的一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，其特征在于:所述超声波震板的数目为两块以上，所述超声波震板均装设于所述壳体的内部。
5.根据权利要求4所述的一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，其特征在于:所述超声波震板的数目为两块，具体为第一超声波震板和第二超声波震板，所述第一超声波震板的中心线、所述第二超声波震板的中心线以及所述壳体的中轴线位于同一平面。
6.根据权利要求1所述的一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，其特征在于:还包括膜生物反应器和出液管，所述膜生物反应器装设于所述壳体的内部，所述出液管的一端与所述膜生物反应器连通，所述出液管的另一端设于所述壳体的外部。
7.根据权利要求1所述的一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，其特征在于:所述壳体的内部还设有导流体，所述导流体为上端大下端小的回转体，所述导流体的上端固设于所述壳体的上部。
8.根据权利要求1所述的一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，其特征在于:所述超声波发生装置为能够发生两种以上超声波的超声波发生装置。
9.根据权利要求1所述的一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，其特征在于:所述固体催化床为过渡金属氧化物催化床。
专利摘要本实用新型涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置，其包括壳体、超声波发生装置和固体催化床，超声波发生装置的超声波发射部装设于壳体的内部，固体催化床设于壳体内的下端。与现有技术相比，适用于工业化使用，本实用新型的超声波及催化、生化降解一体化废液处理装置,将超声法装置及固体催化床结合在同一设备中，结构简单紧凑、低耗能、便于移动等特点，而且超声波协同固体催化剂共同催化废液中的有机污染物，高效净化废液。
文档编号C02F9/14GK203065302SQ20122064886
公开日2013年7月17日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者邓杰帆, 孙小斐 申请人:东莞市通明节能环保科技有限公司