公布日：2023.09.01

申請日：2023.06.19

分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F5/00(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C02F3/28(2023.01)I

摘要

本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種基于超聲波除垢和提升流動性的高濃度廢水處理設(shè)備，包括多級蒸發(fā)器、水處理組件和超聲波除垢組件，水處理組件包括初處理結(jié)構(gòu)和終處理結(jié)構(gòu)；本發(fā)明通過超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波，通過換能器轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動并通過振動軸傳輸給振子，振子液體中高頻振動產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時，氣泡迅速增長，然后突然閉合，在氣泡閉合時產(chǎn)生沖擊波，在其周圍產(chǎn)生上千個大氣壓力，破壞蒸發(fā)管的內(nèi)壁上的不溶性污物而使它們分散于原料液中，從而實現(xiàn)在不增加其它化學(xué)成份的前提下高效除垢、提高蒸發(fā)熱效率、改善蒸發(fā)效果的目的。

權(quán)利要求書

1.一種基于超聲波除垢和提升流動性的高濃度廢水處理設(shè)備，包括多級蒸發(fā)器(1)、水處理組件(2)和超聲波除垢組件(3)，其特征在于：所述水處理組件(2)與所述多級蒸發(fā)器(1)對應(yīng)，所述水處理組件(2)包括初處理結(jié)構(gòu)(201)和終處理結(jié)構(gòu)(202)，所述初處理結(jié)構(gòu)(201)設(shè)置在所述多級蒸發(fā)器(1)的進(jìn)水口一側(cè)，所述終處理結(jié)構(gòu)(202)設(shè)置在所述多級蒸發(fā)器(1)的出料口一側(cè)，所述超聲波除垢組件(3)設(shè)置在所述多級蒸發(fā)器(1)內(nèi)部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超聲波除垢和提升流動性的高濃度廢水處理設(shè)備，其特征在于：所述初處理結(jié)構(gòu)(201)包括調(diào)節(jié)池(2011)、混凝沉淀池(2012)、污泥濃縮池(2013)、污泥壓濾機(jī)(2014)、厭氧處理池(2015)和膜生物反應(yīng)器(2016)，所述調(diào)節(jié)池(2011)的出水口與所述混凝沉淀池(2012)的進(jìn)水口連接，所述混凝沉淀池(2012)的出水口與所述厭氧處理池(2015)的進(jìn)水口連接，所述混凝沉淀池(2012)的出泥口與所述污泥濃縮池(2013)的進(jìn)泥口連接，所述污泥濃縮池(2013)的出泥口與所述污泥壓濾機(jī)(2014)的進(jìn)泥口連接，所述厭氧處理池(2015)的出水口與所述膜生物反應(yīng)器(2016)的進(jìn)水口連接，所述膜生物反應(yīng)器(2016)的出水口與所述多級蒸發(fā)器(1)的進(jìn)水口連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于超聲波除垢和提升流動性的高濃度廢水處理設(shè)備，其特征在于：所述終處理結(jié)構(gòu)(202)包括稠厚釜(2021)、離心機(jī)(2022)和振動流化床(2023)，所述稠厚釜(2021)的進(jìn)料口與所述多級蒸發(fā)器(1)的出料口連接，所述稠厚釜(2021)的出料口與所述離心機(jī)(2022)的進(jìn)料口連接，所述離心機(jī)(2022)的出料口與所述振動流化床(2023)的進(jìn)料口連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超聲波除垢和提升流動性的高濃度廢水處理設(shè)備，其特征在于：所述多級蒸發(fā)器(1)為三效蒸發(fā)系統(tǒng)，所述多級蒸發(fā)器(1)包括第一蒸發(fā)器(4)、第二蒸發(fā)器(5)和第三蒸發(fā)器(6)，所述第一蒸發(fā)器(4)、所述第二蒸發(fā)器(5)和所述第三蒸發(fā)器(6)依次首尾連接，所述第一蒸發(fā)器(4)、所述第二蒸發(fā)器(5)和所述第三蒸發(fā)器(6)的蒸發(fā)管(7)上均安裝有所述超聲波除垢組件(3)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于超聲波除垢和提升流動性的高濃度廢水處理設(shè)備，其特征在于：所述超聲波除垢組件(3)包括超聲波發(fā)生器(301)、換能器(302)、振子(303)和連接法蘭(304)，所述超聲波發(fā)生器(301)的輸出端與所述換能器(302)連接，所述蒸發(fā)管(7)上開設(shè)有通孔，所述振子(303)至于所述蒸發(fā)管(7)內(nèi)，所述換能器(302)的振動軸(8)穿過對應(yīng)的所述通孔且與對應(yīng)所述振子(303)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于超聲波除垢和提升流動性的高濃度廢水處理設(shè)備，其特征在于：所述連接法蘭(304)安裝在所述蒸發(fā)管(7)上，所述振動軸(8)穿過所述連接法蘭(304)的中心通孔且兩者之間不緊密接觸。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于超聲波除垢和提升流動性的高濃度廢水處理設(shè)備，其特征在于：所述振動軸(8)與所述蒸發(fā)管(7)之間密封連接且所述振動軸(8)能夠自由振動。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于超聲波除垢和提升流動性的高濃度廢水處理設(shè)備，其特征在于：所述振動軸(8)上還安裝有調(diào)幅減振環(huán)(9)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于提供一種基于超聲波除垢和提升流動性的高濃度廢水處理設(shè)備，能夠在蒸發(fā)器的蒸發(fā)管上安裝超聲波除垢裝置并將振子安裝在蒸發(fā)管內(nèi)，實現(xiàn)在不增加其它化學(xué)成份的前提下高效除垢、提高蒸發(fā)熱效率、改善蒸發(fā)效果的目的，能夠?qū)⒍喾N類型的水處理設(shè)備集成在一起，實現(xiàn)了更好的水處理效果，能夠有效地分解難降解有機(jī)污染物。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的，一種基于超聲波除垢和提升流動性的高濃度廢水處理設(shè)備，包括多級蒸發(fā)器、水處理組件和超聲波除垢組件，所述水處理組件與所述多級蒸發(fā)器對應(yīng)，所述水處理組件包括初處理結(jié)構(gòu)和終處理結(jié)構(gòu)，所述初處理結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述多級蒸發(fā)器的進(jìn)水口一側(cè)，所述終處理結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述多級蒸發(fā)器的出料口一側(cè)，所述超聲波除垢組件設(shè)置在所述多級蒸發(fā)器內(nèi)部。

進(jìn)一步的，所述初處理結(jié)構(gòu)包括調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、污泥濃縮池、污泥壓濾機(jī)、厭氧處理池和膜生物反應(yīng)器，所述調(diào)節(jié)池的出水口與所述混凝沉淀池的進(jìn)水口連接，所述混凝沉淀池的出水口與所述厭氧處理池的進(jìn)水口連接，所述混凝沉淀池的出泥口與所述污泥濃縮池的進(jìn)泥口連接，所述污泥濃縮池的出泥口與所述污泥壓濾機(jī)的進(jìn)泥口連接，所述厭氧處理池的出水口與所述膜生物反應(yīng)器的進(jìn)水口連接，所述膜生物反應(yīng)器的出水口與所述多級蒸發(fā)器的進(jìn)水口連接，提高水處理效果。

進(jìn)一步的，所述終處理結(jié)構(gòu)包括稠厚釜、離心機(jī)和振動流化床，所述稠厚釜的進(jìn)料口與所述多級蒸發(fā)器的出料口連接，所述稠厚釜的出料口與所述離心機(jī)的進(jìn)料口連接，所述離心機(jī)的出料口與所述振動流化床的進(jìn)料口連接，提高水處理效果。

進(jìn)一步的，所述多級蒸發(fā)器為三效蒸發(fā)系統(tǒng)，所述多級蒸發(fā)器包括第一蒸發(fā)器、第二蒸發(fā)器和第三蒸發(fā)器，所述第一蒸發(fā)器、所述第二蒸發(fā)器和所述第三蒸發(fā)器依次首尾連接，所述第一蒸發(fā)器、所述第二蒸發(fā)器和所述第三蒸發(fā)器的蒸發(fā)管上均安裝有所述超聲波除垢組件，通過第一蒸發(fā)器、第二蒸發(fā)器和第三蒸發(fā)器的配合使用提高蒸發(fā)效果，通過超聲波本身的物理屬性，增加所處理的母液在其作用下的流動性。

進(jìn)一步的，所述超聲波除垢組件包括超聲波發(fā)生器、換能器、振子和連接法蘭，所述超聲波發(fā)生器的輸出端與所述換能器連接，所述蒸發(fā)管上開設(shè)有通孔，所述振子至于所述蒸發(fā)管內(nèi)，所述換能器的振動軸穿過對應(yīng)的所述通孔且與對應(yīng)所述振子連接，方便進(jìn)行超聲波除垢工作，破壞蒸發(fā)管內(nèi)壁上的不溶性污物而使它們分散于原料液中，從而實現(xiàn)在不增加其它化學(xué)成份的前提下高效除垢、提高蒸發(fā)熱效率、改善蒸發(fā)效果的目的。

進(jìn)一步的，所述連接法蘭安裝在所述蒸發(fā)管上，所述振動軸穿過所述連接法蘭的中心通孔且兩者之間不緊密接觸，方便對振動軸進(jìn)行限位安裝的同時避免影響振動軸的振動效果。

進(jìn)一步的，所述振動軸與所述蒸發(fā)管之間密封連接且所述振動軸能夠自由振動，方便通過常規(guī)密封連接方式，比如采用具有一定彈性的密封圈，保證振動軸能夠自由高頻振動的情況下，振動軸與蒸發(fā)管之間的密封性能不需非常好，因為蒸發(fā)管內(nèi)的液體濃度較高，一般密封即可防止漏液。

進(jìn)一步的，所述振動軸上還安裝有調(diào)幅減振環(huán)，方便通過調(diào)幅減振環(huán)調(diào)節(jié)振動軸的振幅。

本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點：

1、本發(fā)明通過超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波，通過換能器轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動并通過振動軸傳輸給振子，振子液體中高頻振動產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時，氣泡迅速增長，然后突然閉合，在氣泡閉合時產(chǎn)生沖擊波，在其周圍產(chǎn)生上千個大氣壓力，破壞蒸發(fā)管的內(nèi)壁上的不溶性污物而使它們分散于原料液中，從而實現(xiàn)在不增加其它化學(xué)成份的前提下高效除垢、提高蒸發(fā)熱效率、改善蒸發(fā)效果的目的。

2、本發(fā)明通過將調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、污泥濃縮池、污泥壓濾機(jī)、厭氧處理池、膜生物反應(yīng)器、多級蒸發(fā)器、稠厚釜、離心機(jī)和振動流化床集成在一起，對待處理的高濃度廢水在混凝沉淀池內(nèi)沉淀，沉淀的污泥進(jìn)入污泥濃縮池內(nèi)濃縮，再經(jīng)污泥壓濾機(jī)壓制成固體，經(jīng)混凝沉淀池沉淀后的污水進(jìn)入?yún)捬跆幚沓貎?nèi)進(jìn)行厭氧處理，再進(jìn)入膜生物反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行生物反應(yīng)，然后進(jìn)入多級蒸發(fā)器內(nèi)的第一蒸發(fā)器、第二蒸發(fā)器和第三蒸發(fā)器將大部分水份蒸發(fā)掉，產(chǎn)生的高濃原料再依次經(jīng)過稠厚釜、離心機(jī)和振動流化床處理得到固體原料，被利用或作為無污染廢料處理。

3、本發(fā)明通過超聲波的空化效應(yīng)，會在其周圍的極小空間范圍內(nèi)產(chǎn)生5200K的高溫和100MPa壓力，急劇冷卻速度達(dá)1×1010K/s，并伴有強(qiáng)烈的沖擊波和時速高達(dá)400km/h的射流，這些條件下足以打開結(jié)合力強(qiáng)的化學(xué)鍵，產(chǎn)生自由基·OH，從而有效地分解難降解有機(jī)污染物。

（發(fā)明人：劉耀中;楊順生;王江;李本元;李軍昌）