一种污水回用超声波处理系统及其水处理方法与流程

（一）技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种污水回用超声波处理系统及其水处理方法。

（二）

背景技术：

目前，纸厂等企业环保压力越来越大，节能减排迫在眉睫，一般造纸厂白水一般收集起来集中存放，用于木浆损纸打浆使用，从水力碎浆机到每一个浆池，造纸制浆中水进入了整个大循环大系统，白水当中细小纤维经过重复磨浆更加细小，填料和细小纤维在整个系统分布净化，极容易变质腐败，造成纸机断纸；使用这种白水回用方式，吨纸用水一般在10-15立方，给环保造成了很大压力。

（三）

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种污水回用超声波处理系统及其水处理方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种污水回用超声波处理系统，其特征在于：包括n级中水回用超声波处理装置；所述中水回用超声波处理装置包括壳体，所述壳体顶部设有溢流口，壳体底部设有排污口，壳体内部通过不锈钢管固定有滤水管；所述滤水管上端探出壳体顶部，该滤水管上端设有进水管；所述滤水管与壳体连接部设有支撑法兰，该支撑法兰设在壳体内部顶端；所述滤水管底端设有超声波换能器，超声波换能器包括超声波振子，超声波振子通过导线与超声波发生器连接。

所述壳体包括呈圆柱形的桶部和呈圆锥形的沉淀部。

所述壳体内部直径为3000-4000mm，滤水管的直径为400mm，排污口内径为200mm。

所述滤水管底部设有若干个滤孔，该滤孔位于壳体圆锥形的沉淀部内。

所述进水管的出水口位于滤水管内部纵向中间线处。

所述壳体外壁上设有若干环形加强圈。

所述超声波振子频率28khz-50khz，声能密度0.05-0.15w/cm³。

前一级的中水回用超声波处理装置的溢流口与后一级的中水回用超声波处理装置的进水管通过管道连接。

污水回用超声波处理系统的水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）污水一级处理：将污水存储于集水井内，通过水泵将污水提升至一级超声波处理装置内，通过超声波换能器，超声波换能器产生强磁场，污水经过强磁场磁化产生涡流反应，完成第一次均质布水，固形物快速下沉至壳体底部，清水则上浮溢流；

（2）清水再处理：步骤（1）中的清水逐渐溢出至下一级超声波处理装置内，经过通步骤（1）相同的强磁场磁化过程后完成第二次均质布水，然后溢出，反复进行净水，完成多次均质布水，最后上清液高压泵送回收使用；

（3）沉淀处理：超声波处理装置底部沉淀，经排污口通过泵送至纸张抄造系统中回收利用。

本系统具体可以包括三级超声波处理装置。

其中，超声波换能器产生强磁场，磁场达到5000高斯。

本系统包括多级中水回用超声波处理装置，后一级的中水回用超声波处理装置较前一级的中水回用超声波处理装置低一些；在使用时系统内的中水回用超声波处理装置的壳体内均加入一定的水，水没过滤水管下端开口，当废水经过滤水管后经过超声波换能器处理，使水分更易从波面传播产生的通道通过，从而使污泥颗粒团聚，粒径增大，当颗粒径大到一定程度，就会做热运动相互碰撞、黏结、最终净化；最终大颗粒进行沉降至圆锥形的沉淀部，而净化后的水与污泥分离，向上，使得第一级中水回用超声波处理装置内的水溢流至第二级中水回用超声波处理装置，如此反复最终将水进化干净。

本系统适宜各种工业有机废水，特别是造纸工业中段水白水以及纺织、啤酒、制革、食品、化工等行业的有机污水处理。经过实践证明，日产30吨纸机日排水80立方左右，吨纸用水3-5立方，比传统造纸节约70%的用水量，同时降耗下降50-150公斤，吨纸成本下降150-300元左右。

本系统完全替代厌氧、好氧、混合反应、沉淀、过滤与消毒等复杂工艺。既能有效去除可被超声波快速降解的有机物，有能去除生化处理水中残余的有机物，出水无臭味，清澈透明，可达到回用水质的要求。

本发明的有益效果是：本发明能够节约用水，降低白水系统浆料腐败，减少细小纤维和填料流失，减轻污染负荷，节能减排，降低浆耗，提高经济效益。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的超声波换能器结构示意图。

图中，壳体1，溢流口2，排污口3，滤水管4，进水管5，支撑法兰6，超声波换能器7，超声波发生器8，滤孔9，加强圈10，超声波振子11。

（五）具体实施方式

实施例1以造纸中段水为例

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括n级中水回用超声波处理装置；所述造纸中段水回用超声波处理装置包括壳体1，所述壳体1顶部设有溢流口2，壳体1底部设有排污口3，壳体1内部通过不锈钢管固定有滤水管4；所述滤水管4上端探出壳体1顶部，该滤水管4上端设有进水管5；所述滤水管4与壳体1连接部设有支撑法兰6，该支撑法兰6设在壳体1内部顶端；所述滤水管4底端设有超声波换能器7，超声波换能器7包括超声波振子11，超声波振子11通过导线与超声波发生器8连接。所述壳体1包括呈圆柱形的桶部和呈圆锥形的沉淀部。所述壳体1内部直径为3000-4000mm，滤水管4的直径为400mm，排污口3内径为200mm。所述滤水管4底部设有若干个滤孔9，该滤孔9位于壳体1圆锥形的沉淀部内。所述进水管5的出水口位于滤水管4内部纵向中间线处。所述壳体1外壁上设有若干环形加强圈10。所述超声波振子频率28khz-50khz，声能密度0.05-0.15w/cm³。前一级的中水回用超声波处理装置的溢流口2与后一级的造纸中段水回用超声波处理装置的进水管5通过管道连接。

本系统包括多级造纸中段水回用超声波处理装置，后一级的中水回用超声波处理装置较前一级的中水回用超声波处理装置低一些；在使用时系统内的造纸中段水回用超声波处理装置的壳体1内均加入一定的水，水没过滤水管4下端开口，当废水经过滤水管4后经过超声波换能器7处理，使水分更易从波面传播产生的通道通过，从而使污泥颗粒团聚，粒径增大，当颗粒径大到一定程度，就会做热运动相互碰撞、黏结、最终净化；最终大颗粒进行沉降至圆锥形的沉淀部，而净化后的水与污泥分离，向上，使得第一级中水回用超声波处理装置内的水溢流至第二级中水回用超声波处理装置，如此反复最终将水进化干净。这样造纸中段水无需排放,处理后完全回用.

实施例2生活污水处理为例

生活污水超声波处理系统的水处理方法，包括以下步骤：

（1）生活污水一级处理：将生活污水存储于集水井内，通过水泵将生活污水提升至一级超声波处理装置内，通过超声波换能器，超声波换能器产生强磁场，超声波振子频率33khz，声能密度0.08w/cm³。磁场达到5000高斯，生活污水经过强磁场磁化产生涡流反应，完成第一次均质布水，固形物快速下沉至壳体底部，清水则上浮溢流；底部余水自流或通过跳筛进入冲浆池直接上网，实现连续加填；

（2）清水再处理：步骤（1）中的清水逐渐溢出至二级超声波处理装置内，经过通步骤（1）相同的强磁场磁化过程后完成第二次均质布水，然后溢出至三级超声波处理装置内，通过超声波换能器，超声波换能器产生强磁场，生活污水经过强磁场磁化产生涡流反应，完成第三次均质布水，最后上清液高压泵送回收使用；二级超声波处理装置底部余水自流或泵送疏解木浆、损纸或用作配料使用；三级超声波处理装置底部余水自流或泵送用作跳筛喷淋使用。

（3）沉淀处理：超声波处理装置底部沉淀，经排污口通过泵送至污泥脱水系统中干化处理回收利用。

本系统处理生活污水可以作为生活污水前期预处理，减轻后续处理的压力，减低生活污水处理成本。

实施例3以矿山洗煤洗矿中段水为例

该实施例包括n级中水回用超声波处理装置；所述矿山洗煤洗矿中段水回用超声波处理装置包括壳体1，所述壳体1顶部设有溢流口2，壳体1底部设有排污口3，壳体1内部通过不锈钢管固定有滤水管4；所述滤水管4上端探出壳体1顶部，该滤水管4上端设有进水管5；所述滤水管4与壳体1连接部设有支撑法兰6，该支撑法兰6设在壳体1内部顶端；所述滤水管4底端设有超声波换能器7，超声波换能器7包括超声波振子11，超声波振子11通过导线与超声波发生器8连接。所述壳体1包括呈圆柱形的桶部和呈圆锥形的沉淀部。所述壳体1内部直径为6000mm，滤水管4的直径为600mm，排污口3内径为200mm。所述滤水管4底部设有若干个滤孔9，该滤孔9位于壳体1圆锥形的沉淀部内。所述进水管5的出水口位于滤水管4内部纵向中间线处。所述壳体1外壁上设有若干环形加强圈10。所述超声波振子频率40khz，声能密度0.12w/cm³。前一级的中水回用超声波处理装置的溢流口2与后一级的矿山洗煤洗矿中段水回用超声波处理装置的进水管5通过管道连接。

本系统包括多级矿山洗煤洗矿中段水回用超声波处理装置，后一级的矿山洗煤洗矿中段水回用超声波处理装置较前一级的矿山洗煤洗矿中段水回用超声波处理装置低一些；在使用时系统内的矿山洗煤洗矿中段水回用超声波处理装置的壳体1内均加入一定的水，水没过滤水管4下端开口，当废水经过滤水管4后经过超声波换能器7处理，使水分更易从波面传播产生的通道通过，从而使污泥颗粒团聚，粒径增大，当颗粒径大到一定程度，就会做热运动相互碰撞、黏结、最终净化；最终大颗粒进行沉降至圆锥形的沉淀部，而净化后的水与污泥分离，向上，使得第一级中水回用超声波处理装置内的水溢流至第二级矿山洗煤洗矿中段水回用超声波处理装置，如此反复最终将水进化干净。这样矿山洗煤洗矿中段水无需排放,处理后完全回用。

经济效益如下：

1、运行成本

系统能力不同，运行成本不同，设备维修费用基本为0，电费按每度0.5元/计及水质调质剂按18元/每公斤，每吨水使用0.001公斤，每吨水仅能消耗电费0.05元，消耗调质剂0.02元，总处理成本0.07元/吨水，含人工费用不超过0.10元/吨。

2、回报及经济效益（造纸中段水为例）

采用本系统后，据不完全统计，每顿可节约如下成本：

a.每顿纸可节约浆耗50公斤×3=150元；

b.污水处理费用0.5元/吨×10吨/吨纸=5；

c.节约人工电费及设备维修折旧每吨10元；

d.节约水资费用按2.5元/吨×10吨/吨=25元；

仅以上估计可节约180元/吨。