多頻聲能發(fā)生器、超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)及處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了多頻聲能發(fā)生器、超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)及處理方法，屬于污水處理領(lǐng)域。一種多頻聲能發(fā)生器，包括儲(chǔ)水箱體，儲(chǔ)水箱體連接有若干個(gè)超聲波換能器，超聲波換能器為若干種頻率的換能器交替設(shè)置，超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)，通過(guò)管道連接多頻聲能發(fā)生器的進(jìn)水管，多頻聲能發(fā)生器的出水管與反應(yīng)池相連接，反應(yīng)池依次設(shè)置有預(yù)脫硝生化池、厭氧生化池、不平衡好氧生化池和沉淀過(guò)濾池；所述的不平衡好氧生化池中上部設(shè)置有高負(fù)荷好氧填料，底部與外部的超微溶氣發(fā)生器進(jìn)口端連接，超微溶氣發(fā)生器出口端連接不平衡好氧生化池底部設(shè)置的釋放器集。它可以實(shí)現(xiàn)處理無(wú)污染、效率高、噪音小、費(fèi)用低的效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
多頻聲能發(fā)生器、超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及多頻聲能發(fā)生器、超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)及處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人口的增加，加之缺乏環(huán)境保護(hù)意識(shí)，大量含有各種有毒有害物質(zhì)的工業(yè)污水和生活污水未經(jīng)處理或稍加處理就排入水體，造成水體和整個(gè)環(huán)境的污染。
[0003]目前污水處理存在的一些問(wèn)題:
[0004]1、廣大農(nóng)村和城鎮(zhèn)化生活小區(qū)的小型污水處理站，其一是對(duì)污水中的微生物、浮游生物、蚊蟲(chóng)孑孓等攔截的不徹底，特別是溫度高季節(jié)蚊蟲(chóng)孑孓和寄生水中的其他蟲(chóng)卵等，把生化反應(yīng)池當(dāng)成不斷大量繁殖的溫床，而且不容易殺滅，更容易在污水處理站和設(shè)備周?chē)斐晌?、蠅飛舞，對(duì)周?chē)h(huán)境造成了二次污染;其二是生化池的處理污水體積相對(duì)過(guò)大；
[0005]2、好氧池增氧傳統(tǒng)上大部分都是采用曝氣風(fēng)機(jī)，曝氣頭與曝氣管聯(lián)接，進(jìn)行曝氣增氧，超微小、超密度氣泡是要努力實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲大，曝氣孔易堵塞，產(chǎn)生氣泡粒徑大、溶解氧(DO)效率不高，能耗大；
[0006]3、在好氧處理中，都是連續(xù)平衡的曝氣使好氧池內(nèi)保持平衡穩(wěn)定的溶解氧(DO)環(huán)境，滿足硝化對(duì)氧的需求，這樣易導(dǎo)致硝化菌長(zhǎng)期積累，抑制反硝化作用的發(fā)生，不能實(shí)現(xiàn)缺氧反硝化，因此，雖能達(dá)到一定的氨氮去除效果，但總氮去除效果較差，要想進(jìn)行反硝化反應(yīng)，必須增加反硝化液回流栗，這樣就增加了設(shè)備的能耗和費(fèi)用；
[0007]4、污水處理大都是采用液氯和氯片投放消毒，其特點(diǎn)是液氯成本低、工藝成熟、效果穩(wěn)定可靠，缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生氯化消毒副產(chǎn)物，氣味較重，存放管理要求嚴(yán)格，對(duì)設(shè)備鋼材的腐蝕較嚴(yán)重，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高。
[0008]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)?01310288341.9，【公開(kāi)日】2013年11月20日，公開(kāi)了一種超聲波協(xié)同氧化污水處理設(shè)備，由格柵槽、調(diào)節(jié)池、超聲波協(xié)同氧化系統(tǒng)、加速氧化反應(yīng)系統(tǒng)、靜置反應(yīng)沉淀系統(tǒng)、加藥設(shè)備和控制臺(tái)組成，相互之間通過(guò)進(jìn)出水管連接，在調(diào)節(jié)池中有調(diào)節(jié)提升栗，在超聲波協(xié)同氧化系統(tǒng)中有PH反應(yīng)器，前置、后置協(xié)同催化氧化發(fā)生器，在加速氧化反應(yīng)系統(tǒng)中的A池反應(yīng)區(qū)、B池反應(yīng)區(qū)和C池反應(yīng)區(qū)上有攪拌機(jī)和傳感器，在靜置反應(yīng)沉淀系統(tǒng)中的靜A反應(yīng)區(qū)、靜B反應(yīng)區(qū)和靜C反應(yīng)區(qū)上有接線盒、進(jìn)水電磁、電磁閥、排水栗和曝氣管，在出水管上有硫酸加藥口，靜置后的出水無(wú)菌無(wú)毒，無(wú)味無(wú)色，清澈透明，優(yōu)于國(guó)標(biāo)，可排放或回用，適用于醫(yī)院污水，生活污水，工業(yè)廢水，江河湖泊污水凈化。但本方案處理能力效率低，設(shè)備由于污水原因容易發(fā)生堵塞，維修率高。
[0009]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)朇N03113303.7，【公開(kāi)日】2003年10月I日，公開(kāi)了一種曝氣協(xié)同超聲波處理工業(yè)廢水的方法，它是將要處理的含有揮發(fā)性或疏水性物質(zhì)工業(yè)廢水輸送至發(fā)生器，向發(fā)生器中的工業(yè)廢水同時(shí)進(jìn)行曝氣和超聲波作用，其曝氣的氣水比為100?1000:1，超聲波的頻率范圍為1KHz?IMHz，聲強(qiáng)范圍為0.2?1W/cm2，曝氣和超聲波協(xié)同作用時(shí)間為5?90分鐘。本方法利用曝氣和超聲波協(xié)同作用的優(yōu)勢(shì)，使得一些揮發(fā)性或疏水性的物質(zhì)的去除率有了較大提高?？朔似貧獯得摵统暣得搯为?dú)處理的缺陷，高效低耗，具有更大普適性并且易于工業(yè)化，但此主要使用曝氣方式進(jìn)行處理，反應(yīng)不充分，效率低，噪音大，

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]1.要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0011]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的處理有二次污染、效率低、噪聲大、費(fèi)用高的問(wèn)題，本發(fā)明提供了多頻聲能發(fā)生器、超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)及處理方法。它可以實(shí)現(xiàn)處理無(wú)污染、效率高、噪音小、費(fèi)用低的效果。
[0012]2.技術(shù)方案
[0013]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0014]—種多頻聲能發(fā)生器，包括儲(chǔ)水箱體，儲(chǔ)水箱體連接有出水管和進(jìn)水管，儲(chǔ)水箱體連接有若干個(gè)超聲波換能器，超聲波換能器為若干種頻率的換能器交替設(shè)置。
[0015]更進(jìn)一步的，所述的超聲波換能器為2種頻率的換能器I和換能器II設(shè)置成，超聲波換能器為兩排，每一排由換能器I和換能器II交替設(shè)置，上下兩排所在列對(duì)應(yīng)設(shè)置為不同頻率的換能器I和換能器II。
[0016]更進(jìn)一步的，超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)包括格柵井，格柵井內(nèi)設(shè)置有格柵，格柵井連接調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池底部設(shè)置有調(diào)節(jié)提升栗，調(diào)節(jié)提升栗通過(guò)管道連接多頻聲能發(fā)生器的進(jìn)水管，多頻聲能發(fā)生器的出水管與反應(yīng)池相連接，反應(yīng)池依次設(shè)置有預(yù)脫硝生化池、厭氧生化池、不平衡好氧生化池和沉淀過(guò)濾池；多頻聲能發(fā)生器的出水管連接至預(yù)脫硝生化池中，所述的不平衡好氧生化池中上部設(shè)置有高負(fù)荷好氧填料，底部與外部的超微溶氣發(fā)生器進(jìn)口端連接，超微溶氣發(fā)生器出口端連接不平衡好氧生化池底部設(shè)置的釋放器集；沉淀過(guò)濾池與外部排水口相連接。
[0017]更進(jìn)一步的，沉淀過(guò)濾池內(nèi)部設(shè)置有升流置換活性生物過(guò)濾填料。升流置換活性生物過(guò)濾填料使得固體懸浮物隨著水流、過(guò)濾吸附在升流置換活性過(guò)濾填料上，當(dāng)?shù)讓拥奶盍媳砻嫖竭^(guò)多過(guò)重的污泥就會(huì)下沉，等表面的污泥老化脫落后重量減輕，填料又會(huì)上浮，又繼續(xù)進(jìn)行過(guò)濾吸附作用，通過(guò)升降去除吸附的污泥自我清理。
[0018]更進(jìn)一步的，沉淀過(guò)濾池底部設(shè)置有污泥沉淀區(qū)域，污泥沉淀區(qū)域通過(guò)自吸管與調(diào)節(jié)提升栗和多頻聲能發(fā)生器之間的管道連接，自吸管上設(shè)置有電動(dòng)閥門(mén)。
[0019]更進(jìn)一步的，所述的沉淀過(guò)濾池與外部排水口之間設(shè)置有紫外線消毒器。根據(jù)處理水量調(diào)整消毒時(shí)間后達(dá)標(biāo)排放，保證了排放水的環(huán)保，適用于各種領(lǐng)域，可以調(diào)節(jié)所需要何時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。
[0020]更進(jìn)一步的，所述的系統(tǒng)連接有智能控制柜，所述的智能控制柜與系統(tǒng)內(nèi)的電動(dòng)閥門(mén)和控制設(shè)備連接。通過(guò)測(cè)定各個(gè)反應(yīng)池內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)和含氧度，通過(guò)所設(shè)定的閾值，智能控制柜控制各個(gè)閥門(mén)以及溶氣裝置，釋放器的速度，超聲發(fā)生器的參數(shù)，控制所需要的值，更好的發(fā)生反應(yīng)，獲得更好的效果。
[0021]一種根據(jù)上述的超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)的處理方法，其步驟如下:
[0022]步驟1:當(dāng)污水里漂浮物和大的顆粒沙石雜物進(jìn)入格柵井后，通過(guò)格柵對(duì)雜物進(jìn)行了，去除大的雜物；
[0023]步驟2:經(jīng)過(guò)步驟I后的污水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)調(diào)勻后，由調(diào)節(jié)提升栗提升；
[0024]步驟3:污水經(jīng)提升集中進(jìn)入多頻聲能發(fā)生器由進(jìn)水管充滿儲(chǔ)水箱體501在換能器的換能器I和換能器II交叉反復(fù)經(jīng)過(guò)不同的頻率超聲波后快速降解污水中有毒有害物質(zhì)，形成比原有機(jī)物毒性小易降解的有機(jī)物，有機(jī)物轉(zhuǎn)變成CO2、H20、無(wú)機(jī)離子；
[0025]步驟4:步驟3反應(yīng)后的污水提升進(jìn)入預(yù)硝化生化池，污水進(jìn)行預(yù)硝化反應(yīng)和釋放；
[0026]步驟5:步驟4反應(yīng)后的污水自流進(jìn)入?yún)捬跎?，污水進(jìn)行反硝化反應(yīng)；
[0027]步驟6:反硝化后的污水自流進(jìn)入不平衡好氧生化池，不平衡好氧反應(yīng)池中的污水處在不平衡的溶解氧環(huán)境，周期性好氧—厭氧—缺氧環(huán)境下，活性污泥絮體內(nèi)部形成適宜的溶解氧梯度分布，高負(fù)荷好氧填料上附著分解菌硝化與反硝化作用處理污水；
[0028]步驟7:步驟6處理過(guò)的污水自流進(jìn)入沉淀過(guò)濾池經(jīng)過(guò)升流置換活性過(guò)濾填料將污水中的固體懸浮物隨著水流、過(guò)濾吸附在升流置換活性過(guò)濾填料上，當(dāng)?shù)讓拥奶盍媳砻嫖竭^(guò)多過(guò)重的污泥就會(huì)下沉，等表面的污泥老化脫落后重量減輕，填料又會(huì)上浮，又繼續(xù)進(jìn)行過(guò)濾吸附作用，通過(guò)升降去除吸附的污泥自我清理；
[0029]步驟8:步驟7處理過(guò)的污水自流進(jìn)入紫外線消毒器，根據(jù)處理水量調(diào)整消毒時(shí)間后達(dá)標(biāo)排放；
[0030]步驟9:根據(jù)活性污泥法生物菌較易流失的情況，自動(dòng)定時(shí)開(kāi)啟電動(dòng)閥門(mén)利用調(diào)節(jié)提升栗進(jìn)水的流速，自吸管回流部分污泥繼續(xù)擔(dān)當(dāng)載體的作用，找回部分流失出去的活性污泥菌落，補(bǔ)充失去的碳源。
[0031 ]更進(jìn)一步的，步驟3多頻聲能發(fā)生器聲強(qiáng)范圍為0.2?1W/cm2，作用時(shí)間大于10s0
[0032]更進(jìn)一步的，步驟6中不平衡好氧反應(yīng)池中的釋放器集，釋放口在底部間隔設(shè)置，對(duì)間隔區(qū)域進(jìn)行超微溶氣的發(fā)生，釋放區(qū)域溶解氧含量高，間隔區(qū)域溶解氧含量低，不平衡好氧反應(yīng)池中的溶解氧含量循環(huán)分布。
[0033]3.有益效果
[0034]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0035]I)本發(fā)明使用了含有不同頻率的超聲發(fā)生裝置，通過(guò)17KHz--40KHz不同頻率的超聲波之間的協(xié)同作用，提高多頻聲能反應(yīng)器超聲波的輻射面積;通過(guò)試驗(yàn)所得，在超聲波處理時(shí)間60s，功率200w時(shí)，制藥廢水單獨(dú)經(jīng)超聲波處理，CODCr去除率僅為13%-16%;對(duì)好氧反應(yīng)池中零時(shí)刻的混合液澄清水，直接進(jìn)行好氧反應(yīng)池8處理，CODCr去除率僅30 %左右;而經(jīng)超聲波預(yù)處理后再好氧反應(yīng)池處理CODCr總?cè)コ蔬_(dá)到96%以上，色度去除率達(dá)99%以上，去除率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案，去除率好；
[0036]2)本發(fā)明通過(guò)對(duì)不平衡好氧生化池結(jié)構(gòu)和釋放器集進(jìn)行合理科學(xué)的分布設(shè)計(jì)，與平衡溶解氧(DO)環(huán)境相比，不平衡的溶解氧(DO)環(huán)境不僅使細(xì)菌微生物能夠適應(yīng)好氧/缺氧的環(huán)境，而且能夠大大提高活性污泥中細(xì)菌的數(shù)量，從而增強(qiáng)細(xì)菌自身的氧化和代謝能力，降低剩余污泥量。生活污水可以實(shí)現(xiàn)基本無(wú)剩余污泥處理的費(fèi)用；
[0037]3)本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，使污水通過(guò)多頻聲能發(fā)生器中，即可殺滅污水中的蚊蟲(chóng)孑孓和蟲(chóng)卵等，這樣就不會(huì)有蚊蠅的二次污染。另外一個(gè)作用就是降解高濃度污水中COD和減少有毒有害物質(zhì)的效果非常好，在相同的處理污水條件下，可以提高生化池的處理能力30%-40%，相同處理效果的處理池體積減小了，成本降低；
[0038]4)采用超微溶氣發(fā)生器增氧，設(shè)備安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，釋放器集氣孔不易堵塞，清理簡(jiǎn)單，不容易損壞，利用超微氣泡過(guò)程釋放的沖力，對(duì)不平衡好氧反應(yīng)池的污水污泥進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)，并利用其產(chǎn)生的超微小氣泡，與污水污泥充分接觸更加混合均勻，外觀上污水變成乳白色，增氧和氧在液體中的傳遞效率高。例如直徑Imm的大氣泡分散成直徑I Ομπι的氣泡，其表面積增大100000倍，由此可以看出氣泡越微小，就可以大大提高水體中的溶解氧(DO)。并且無(wú)噪聲能耗低；
[0039]5)本發(fā)明克服了上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，通過(guò)對(duì)不平衡好氧生化池結(jié)構(gòu)和釋放器集進(jìn)行科學(xué)合理的分布設(shè)計(jì)，使好氧反應(yīng)池在不平衡溶解氧(DO)環(huán)境里，周期性處在好氧—厭氧—缺氧的狀態(tài)，可使活性污泥絮體內(nèi)部形成適宜的溶解氧(DO)梯度分布，在溶解氧(DO)濃度較高的時(shí)段或區(qū)域，硝化細(xì)菌將氨態(tài)氮氧化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，而在溶解氧(DO)濃度較低的時(shí)段或區(qū)域，好氧反應(yīng)池內(nèi)處于缺氧狀態(tài)，微生物利用有機(jī)物為氫供體使硝態(tài)氮反硝化，還原成N2SNxOy后排入大氣，從而達(dá)到脫氮目的，同時(shí)在缺氧階段Ν03—Ν以及Ν02—Ν能夠代替分子02作電子受體，繼續(xù)氧化污水中的有機(jī)污染物，進(jìn)而能夠降低好氧階段的有機(jī)負(fù)荷，采用不平衡的溶解氧(DO)曝氣方式，當(dāng)溶解氧(DO)從3.5?
5.0mg/L降低到0.5?1.2mg/L時(shí)，系統(tǒng)的脫氮率可以達(dá)到94.9%，且無(wú)需外加碳源，這是由于反硝化程度取決于缺氧階段有機(jī)碳的供給程度，不平衡溶解氧(DO)環(huán)境有利于節(jié)省碳源消耗，使更多的碳源用于反硝化脫氮，從而提高了系統(tǒng)整體脫氮效率。此環(huán)境可以營(yíng)造良好的好氧硝化/缺氧反硝化交替過(guò)程，在顯著節(jié)能的同時(shí)還可提高系統(tǒng)去除有機(jī)物及脫氮的效果。因此不需要增加反硝化回流栗，節(jié)約了能耗和費(fèi)用；
[0040]6)采用紫外線消毒它具有較高的殺菌效率，運(yùn)行安全可靠，紫外線消毒僅需幾秒鐘即可達(dá)到同樣的滅活效果，且由于不投加化學(xué)藥劑，不會(huì)對(duì)水體和周?chē)h(huán)境造成二次污染;不產(chǎn)生有毒有害產(chǎn)物，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的副產(chǎn)物;對(duì)隱孢子蟲(chóng)和賈第蟲(chóng)有特效消毒效果，常規(guī)的氯消毒工藝對(duì)隱孢子蟲(chóng)和賈第蟲(chóng)的滅活效果很低，并且在較高的氯投加量下會(huì)產(chǎn)生大量的消毒副產(chǎn)物，而紫外線消毒在較低的紫外線劑量下對(duì)隱孢子蟲(chóng)和賈第蟲(chóng)就可以達(dá)到較高的滅活效果;能降低臭味和降低微量有機(jī)物；占地面積小，不需要對(duì)藥品單獨(dú)管理，不會(huì)腐蝕設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低;消毒效果受水溫、PH值影響小；
[0041]7)本發(fā)明利用超聲波技術(shù)是一種高頻機(jī)械波，具有簡(jiǎn)便、高效、無(wú)污染或少污染的優(yōu)點(diǎn)；波長(zhǎng)較短，能量集中，沿直線傳播;在處理微污染水、高濃度難降解的有機(jī)污水方面，與紫外線、熱、壓力、化學(xué)等處理方法相比，超聲波對(duì)污水污染物的處理更直接，對(duì)設(shè)備的要求更低；
[0042]8)本發(fā)明設(shè)計(jì)科學(xué)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，管理和維護(hù)方便，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，無(wú)人值守，遠(yuǎn)程智能監(jiān)控。具有對(duì)污水污染物去除效率高、能耗低、占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、集成一體化、安裝方便快速、去除了曝氣風(fēng)機(jī)、無(wú)噪聲、維護(hù)方便、具有普適性并且易于工業(yè)化生產(chǎn)，由于本發(fā)明集成一體化能耗低與太陽(yáng)能發(fā)電結(jié)合，可以在廣大偏遠(yuǎn)農(nóng)村推廣使用。
【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1為本發(fā)明的超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖2為多頻聲能發(fā)生器正視圖；
[0045]圖3為多頻聲能發(fā)生器側(cè)視圖；
[0046]圖4為多頻聲能發(fā)生器左視圖。
[0047]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0048]1、格柵井;2、格柵;3、調(diào)節(jié)池;4、調(diào)節(jié)提升栗;5、多頻聲能發(fā)生器;501、儲(chǔ)水箱體；502、出水管;503、進(jìn)水管；504、超聲波換能器;5041、換能器I; 5042、換能器II ;6、預(yù)脫硝生化池;7、厭氧生化池;8、不平衡好氧生化池;9、高負(fù)荷好氧填料；10、沉淀過(guò)濾池；11、升流置換活性生物過(guò)濾填料；12、紫外線消毒器；13、超微溶氣發(fā)生器；14、釋放器集；15、智能控制柜;16、電動(dòng)閥門(mén)；17、自吸管。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0050]實(shí)施例1
[0051]首先使用的本發(fā)明引入了一種多頻聲能發(fā)生器，如圖2、3、4，包括儲(chǔ)水箱體501，儲(chǔ)水箱體501連接有出水管502和進(jìn)水管503，儲(chǔ)水箱體501連接有若干個(gè)超聲波換能器504，超聲波換能器504為若干種頻率的換能器交替設(shè)置。
[0052]所述的超聲波換能器504為2種頻率的換能器15041和換能器II5042設(shè)置而成，超聲波換能器504為兩排，每一排由換能器15041和換能器II5042交替設(shè)置，上下兩排所在列對(duì)應(yīng)設(shè)置為不同頻率的換能器15041和換能器115042。
[0053]本實(shí)施方案采用的是換能器15041為17HKz的換能器，換能器II5042為40HKz的換能器，交叉設(shè)置反復(fù)經(jīng)過(guò)不同的頻率超聲波、聲強(qiáng)范圍為0.2?10W/cm2、100s的作用時(shí)間下，能夠快速降解污水中有毒有害物質(zhì)或比原有機(jī)物毒性小易降解的有機(jī)物，有機(jī)物轉(zhuǎn)變成C02、H20、無(wú)機(jī)離子等，因而在處理難生物降解有機(jī)污染物，在殺滅蚊蟲(chóng)孑孓和蟲(chóng)卵方面具有顯著的優(yōu)越性；
[0054]實(shí)施例2
[0055]如圖1所示，超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)，包括格柵井I，格柵井I內(nèi)設(shè)置有格柵2，格柵井I連接調(diào)節(jié)池3，調(diào)節(jié)池3底部設(shè)置有調(diào)節(jié)提升栗4，調(diào)節(jié)提升栗4通過(guò)管道連接多頻聲能發(fā)生器5的進(jìn)水管503，多頻聲能發(fā)生器5的出水管502與反應(yīng)池相連接，反應(yīng)池依次設(shè)置有預(yù)脫硝生化池6、厭氧生化池7、不平衡好氧生化池8和沉淀過(guò)濾池10;
[0056]污水經(jīng)多頻聲能發(fā)生器5預(yù)處理進(jìn)入預(yù)脫硝生化池6，污水水體中有害有機(jī)物轉(zhuǎn)變成C02、NH3和其他氣體進(jìn)行釋放排除，無(wú)機(jī)離子或比原有機(jī)物毒性小易降解的有機(jī)物提供預(yù)硝化反應(yīng);污水進(jìn)入?yún)捬跎?內(nèi)利用異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機(jī)物水解為有機(jī)酸，進(jìn)一步使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物;污水進(jìn)入不平衡好氧生化池8的超微溶氣發(fā)生器13通過(guò)釋放器集14產(chǎn)生了大量密集型的直徑1μπι--10μπι超微小溶氣泡，使分解污水滿足硝化對(duì)氧的需求。在厭氧—缺氧—好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，污泥體積指數(shù)(SVI)—般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹，而且在除磷工藝中，需要厭氧和好氧的交替條件，在脫氮處理中，反硝化過(guò)程需要在缺氧條件下才能起作用，因此有很好的去除有機(jī)物、脫氮除磷的功會(huì)K;
[0057]沉淀過(guò)濾池10內(nèi)部設(shè)置有升流置換活性生物過(guò)濾填料11，沉淀過(guò)濾池10底部設(shè)置有污泥沉淀區(qū)域，污泥沉淀區(qū)域通過(guò)自吸管17與調(diào)節(jié)提升栗4和多頻聲能發(fā)生器5之間的管道連接，自吸管17上設(shè)置有電動(dòng)閥門(mén)16。
[0058]多頻聲能發(fā)生器5的出水管502連接至預(yù)脫硝生化池6中，所述的不平衡好氧生化池8中上部設(shè)置有高負(fù)荷好氧填料9，底部與外部的超微溶氣發(fā)生器13進(jìn)口端連接，超微溶氣發(fā)生器13出口端連接不平衡好氧生化池8底部設(shè)置的釋放器集14;釋放器集14本體是空心密封的圓柱體罐體，所述的罐體頂部焊接一個(gè)總進(jìn)水管，所述的總進(jìn)水管與外部的金屬軟管相連接，罐體四周焊接二個(gè)以上的罐體出水管，每個(gè)罐體出水管上各安裝一個(gè)釋放器。所述的罐體出水管和釋放器之間通過(guò)旋轉(zhuǎn)彎頭連接，旋轉(zhuǎn)彎頭圍繞罐體出水管進(jìn)行旋轉(zhuǎn)?？梢钥刂漆尫牌餍D(zhuǎn)時(shí)候的力矩，方便調(diào)節(jié)釋放方向。
[0059]所述的罐體出水管位置均勻分布于罐體四周?？梢员ＷC在釋放器集旋轉(zhuǎn)時(shí)候的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，保持個(gè)方向上的沖力一致，采用釋放器集出水口的壓力帶動(dòng)局部水體旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，更有效擴(kuò)大超微溶氣泡與水體的接觸時(shí)間的增加水體中的氧含量，使服務(wù)水體面積大和深度深。超微溶氣發(fā)生器13是由高壓水栗、射吸器、止回閥、穩(wěn)流罐和取水口隔室組成，半密封箱的取水口依次聯(lián)通取水口隔室、射吸器、高壓水栗、穩(wěn)流罐和止回閥，后與出水口連接，超微溶氣發(fā)生器2產(chǎn)生的超微溶氣泡具有氣泡直徑小、比表面積大、吸附效率高、在水體中上升速度慢等特點(diǎn)。超微溶氣泡具有良好的氣浮性，超微溶氣泡會(huì)與不溶于水體中的懸浮物結(jié)合并聚上升，水體中的懸浮物就有了上升的動(dòng)力，再對(duì)懸浮物進(jìn)行水面收集或并聚下沉，從而減少水體中的雜質(zhì)，可有效分離水體中的不溶于水體的懸浮物并可快速提高水體中的氧含量、殺滅水體中的有害病菌。從而能夠達(dá)到較好水體透析效果，降低水體渾濁度，同時(shí)大幅度提高水體透明度，改善水體的總環(huán)境和質(zhì)量。
[0060]沉淀過(guò)濾池10與外部排水口相連接，沉淀過(guò)濾池10與外部排水口之間設(shè)置有紫外線消毒器12。污水進(jìn)入沉淀過(guò)濾池10和紫外線消毒器12消毒，使污水穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)—級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)?？蓮V泛應(yīng)用于農(nóng)村生產(chǎn)和生活、城鎮(zhèn)居民小區(qū)、學(xué)校、賓館、醫(yī)院、風(fēng)景區(qū)、農(nóng)家樂(lè)等分散排放的生活污水處理。
[0061 ]系統(tǒng)連接有智能控制柜15，所述的智能控制柜15與系統(tǒng)內(nèi)的電動(dòng)閥門(mén)16和控制設(shè)備連接。通過(guò)測(cè)定各個(gè)反應(yīng)池內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)和含氧度，通過(guò)所設(shè)定的閾值，智能控制柜控制各個(gè)閥門(mén)以及溶氣裝置，釋放器的速度，超聲發(fā)生器的參數(shù)，控制所需要的值，更好的發(fā)生反應(yīng)，獲得更好的效果。
[0062]本發(fā)明新型超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)，當(dāng)污水經(jīng)過(guò)多頻聲能發(fā)生器5的預(yù)先處理，利用超聲波集高級(jí)氧化、熱解、超臨界氧化等技術(shù)于一體作用于化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)三種作用方式相結(jié)合的方式，①、機(jī)械作用:超聲波是機(jī)械能量的傳播形式，與波動(dòng)過(guò)程有關(guān)，會(huì)產(chǎn)生線性效變的振動(dòng)作用。超聲波在液體媒體中傳播時(shí)，其同質(zhì)點(diǎn)位移振幅和質(zhì)點(diǎn)加質(zhì)點(diǎn)位移振幅雖然很小，但超聲引起的質(zhì)點(diǎn)加速度卻非常大。若20KHz、lW/cm2的超聲波在水中傳播，則其產(chǎn)生的聲壓幅值為173KPa，這意味著聲壓幅值每秒種內(nèi)要在正負(fù)173KPa之間變化2萬(wàn)次，最大質(zhì)點(diǎn)的加速度達(dá)144萬(wàn)m/s2，大約為重力加速度的1500倍;②、空化作用:超聲波在液體媒質(zhì)中傳播時(shí)，當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，液體中聲場(chǎng)作用區(qū)域形成局部的暫時(shí)負(fù)壓，使液體中的微氣泡生長(zhǎng)、膨脹至突然破裂，導(dǎo)致氣泡周?chē)囊后w中產(chǎn)生強(qiáng)烈的激波，形成局部點(diǎn)的高溫高壓，空化泡崩潰時(shí)，在空化泡周?chē)鷺O小空間內(nèi)產(chǎn)生5000K的瞬態(tài)高溫和約50MPa的高壓，且溫度冷卻率達(dá)109K/s，并伴有強(qiáng)烈沖擊波和時(shí)速達(dá)400km/h的射流;③、熱作用:超聲波在液體媒質(zhì)中傳播，其振動(dòng)能量不斷被媒質(zhì)吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏棺陨頊囟壬撸暷懿婚g斷的吸收可引起媒質(zhì)中的整體加熱升溫等效果，處理的效果更好。
[0063]實(shí)施例2
[0064]超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)的處理方法具體如下，當(dāng)污水經(jīng)過(guò)格柵井1、格柵2進(jìn)行攔截、流入調(diào)節(jié)池3經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)提升栗4，通過(guò)多頻聲能發(fā)生器5進(jìn)入預(yù)脫硝生化池6、厭氧生化池7不平衡好氧生化池8通過(guò)超微溶氧發(fā)生器13通過(guò)釋放器集14曝氣充氧，由高負(fù)荷填料9附著的生物菌種分解后，自流至沉淀過(guò)濾池10由升流置換活性過(guò)濾填料11進(jìn)行沉淀過(guò)濾，根據(jù)排水測(cè)定的需要，定時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)閥門(mén)16時(shí)間，利用調(diào)節(jié)提升栗4壓力，自吸管17吸取污泥對(duì)預(yù)脫硝反應(yīng)池6進(jìn)行回流，自流經(jīng)過(guò)紫外線消毒器12后達(dá)標(biāo)排放。
[0065]具體步驟如下:
[0066]步驟1:當(dāng)污水里漂浮物和大的顆粒沙石雜物進(jìn)入格柵井I后，格柵2對(duì)其進(jìn)行了攔截，去除大的雜物；
[0067]步驟2:污水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池3進(jìn)行均質(zhì)調(diào)勻后，由調(diào)節(jié)提升栗4提升；
[0068]步驟3:污水經(jīng)提升集中進(jìn)入多頻聲能發(fā)生器5由進(jìn)水管503充滿儲(chǔ)水箱體501在換能器504的17HKz的換能器I 5041和40HKz的換能器II 5042交叉反復(fù)經(jīng)過(guò)不同的頻率超聲波、聲強(qiáng)范圍為0.2?lOW/cm2、10s以上的作用時(shí)間下，能夠快速降解污水中有毒有害物質(zhì)或比原有機(jī)物毒性小易降解的有機(jī)物，有機(jī)物轉(zhuǎn)變成C02、H20、無(wú)機(jī)離子等，因而在處理難生物降解有機(jī)污染物，在殺滅蚊蟲(chóng)孑孓和蟲(chóng)卵方面具有顯著的優(yōu)越性；
[0069]步驟4:污水提升進(jìn)入預(yù)硝化生化池6，污水進(jìn)行預(yù)硝化反應(yīng)和釋放；
[0070]步驟5:污水自流進(jìn)入?yún)捬跎?，污水進(jìn)行反硝化反應(yīng)；
[0071 ]步驟6:污水自流進(jìn)入不平衡好氧生化池8通過(guò)對(duì)不平衡好氧生化池8的結(jié)構(gòu)和釋放器集14進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)分布，釋放器集14在底部分階段的針對(duì)間隔區(qū)域進(jìn)行超微溶氣的發(fā)生，釋放區(qū)域溶解氧含量高，間隔區(qū)域溶解氧含量低，形成使不平衡好氧反應(yīng)池8中的污水處在不平衡溶解氧(DO)周期性好氧—厭氧—缺氧環(huán)境下，可使活性污泥絮體內(nèi)部形成適宜的溶解氧(DO)梯度分布，再加上高負(fù)荷填料9上附著的分解菌硝化與反硝化作用處理污水得到的效果更好。
[0072]步驟7:處理過(guò)的污水自流進(jìn)入沉淀過(guò)濾池10經(jīng)過(guò)升流置換活性過(guò)濾填料11將污水中的固體懸浮物隨著水流、過(guò)濾吸附在升流置換活性過(guò)濾填料11上，當(dāng)?shù)讓拥奶盍媳砻嫖竭^(guò)多過(guò)重的污泥就會(huì)下沉，等表面的污泥老化脫落后重量減輕，填料又會(huì)上浮，又繼續(xù)進(jìn)行過(guò)濾吸附作用，通過(guò)升降去除吸附的污泥自我清理；
[0073]步驟8:處理過(guò)的污水自流進(jìn)入紫外線消毒器12，根據(jù)處理水量調(diào)整消毒時(shí)間后達(dá)標(biāo)排放；
[0074]步驟9:根據(jù)活性污泥法生物菌較易流失的情況，自動(dòng)定時(shí)開(kāi)啟電動(dòng)閥門(mén)16利用調(diào)節(jié)提升栗4進(jìn)水的流速，自吸管17回流部分污泥繼續(xù)擔(dān)當(dāng)載體的作用，另一方面也可以找回部分流失出去的活性污泥菌落，補(bǔ)充失去的碳源。
[0075]以上示意性地對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，在不背離本發(fā)明的精神或者基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。附圖中所示的也只是本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此，權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)限制所涉及的權(quán)利要求。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本專(zhuān)利的保護(hù)范圍。此外，“包括” 一詞不排除其他元件或步驟，在元件前的“一個(gè)”一詞不排除包括“多個(gè)”該元件。產(chǎn)品權(quán)利要求中陳述的多個(gè)元件也可以由一個(gè)元件通過(guò)軟件或者硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一，第二等詞語(yǔ)用來(lái)表示名稱(chēng)，而并不表示任何特定的順序。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多頻聲能發(fā)生器，包括儲(chǔ)水箱體(501)，儲(chǔ)水箱體(501)連接有出水管(502)和進(jìn)水管(503)，其特征在于:儲(chǔ)水箱體(501)連接有若干個(gè)超聲波換能器(504)，超聲波換能器(504)為若干種頻率的換能器交替設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多頻聲能發(fā)生器，其特征在于:所述的超聲波換能器(504)為2種頻率的換能器1(5041)和換能器11(5042)設(shè)置成，超聲波換能器(504)為兩排，每一排由換能器1(5041)和換能器11(5042)交替設(shè)置，上下兩排所在列對(duì)應(yīng)設(shè)置為不同頻率的換能器1(5041)和換能器11(5042)。3.超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于:包括格柵井(I)，格柵井(I)內(nèi)設(shè)置有格柵(2)，格柵井(I)連接調(diào)節(jié)池(3)，調(diào)節(jié)池(3)底部設(shè)置有調(diào)節(jié)提升栗(4)，調(diào)節(jié)提升栗(4)通過(guò)管道連接多頻聲能發(fā)生器(5)的進(jìn)水管(503)，多頻聲能發(fā)生器(5)的出水管(502)與反應(yīng)池相連接，反應(yīng)池依次設(shè)置有預(yù)脫硝生化池(6)、厭氧生化池(7)、不平衡好氧生化池(8)和沉淀過(guò)濾池(10);多頻聲能發(fā)生器(5)的出水管(502)連接至預(yù)脫硝生化池(6)中，所述的不平衡好氧生化池(8)中上部設(shè)置有高負(fù)荷好氧填料(9)，底部與外部的超微溶氣發(fā)生器(13)進(jìn)口端連接，超微溶氣發(fā)生器(13)出口端連接不平衡好氧生化池(8)底部設(shè)置的釋放器集(14);沉淀過(guò)濾池(1)與外部排水口相連接。4.根據(jù)權(quán)利3所述的超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于:沉淀過(guò)濾池(10)內(nèi)部設(shè)置有升流置換活性生物過(guò)濾填料(11)。5.根據(jù)權(quán)利3或4所述的超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于:沉淀過(guò)濾池(10)底部設(shè)置有污泥沉淀區(qū)域，污泥沉淀區(qū)域通過(guò)自吸管(17)與調(diào)節(jié)提升栗(4)和多頻聲能發(fā)生器(5)之間的管道連接，自吸管(17)上設(shè)置有電動(dòng)閥門(mén)(16)。6.根據(jù)權(quán)利3所述的超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的沉淀過(guò)濾池(10)與外部排水口之間設(shè)置有紫外線消毒器(12)。7.根據(jù)權(quán)利3所述的超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的系統(tǒng)連接有智能控制柜(15)，所述的智能控制柜(15)與系統(tǒng)內(nèi)的電動(dòng)閥門(mén)(16)和控制設(shè)備連接。8.一種根據(jù)權(quán)利要求3的超微聲能一體化污水處理系統(tǒng)的處理方法，其步驟如下: 步驟1:當(dāng)污水里漂浮物和大的顆粒沙石雜物進(jìn)入格柵井(I)后，通過(guò)格柵(2)對(duì)雜物進(jìn)行了，去除大的雜物； 步驟2:經(jīng)過(guò)步驟I后的污水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池(3)進(jìn)行均質(zhì)調(diào)勻后，由調(diào)節(jié)提升栗(4)提升； 步驟3:污水經(jīng)提升集中進(jìn)入多頻聲能發(fā)生器(5)由進(jìn)水管(503)充滿儲(chǔ)水箱體(501)在換能器(504)的換能器1(5041)和換能器11(5042)交叉反復(fù)經(jīng)過(guò)不同的頻率超聲波后快速降解污水中有毒有害物質(zhì)，形成比原有機(jī)物毒性小易降解的有機(jī)物，有機(jī)物轉(zhuǎn)變成CO2、H2O、無(wú)機(jī)離子； 步驟4:步驟3反應(yīng)后的污水提升進(jìn)入預(yù)硝化生化池(6 )，污水進(jìn)行預(yù)硝化反應(yīng)和釋放； 步驟5:步驟4反應(yīng)后的污水自流進(jìn)入?yún)捬跎?7)，污水進(jìn)行反硝化反應(yīng)； 步驟6:反硝化后的污水自流進(jìn)入不平衡好氧生化池(8)，不平衡好氧反應(yīng)池(8)中的污水處在不平衡的溶解氧環(huán)境，周期性好氧—厭氧—缺氧環(huán)境下，活性污泥絮體內(nèi)部形成適宜的溶解氧梯度分布，高負(fù)荷好氧填料(9)上附著分解菌硝化與反硝化作用處理污水； 步驟7:步驟6處理過(guò)的污水自流進(jìn)入沉淀過(guò)濾池(I O)經(jīng)過(guò)升流置換活性過(guò)濾填料(11)將污水中的固體懸浮物隨著水流、過(guò)濾吸附在升流置換活性過(guò)濾填料(11)上，當(dāng)?shù)讓拥奶盍媳砻嫖竭^(guò)多過(guò)重的污泥就會(huì)下沉，等表面的污泥老化脫落后重量減輕，填料又會(huì)上浮，又繼續(xù)進(jìn)行過(guò)濾吸附作用，通過(guò)升降去除吸附的污泥自我清理； 步驟8:步驟7處理過(guò)的污水自流進(jìn)入紫外線消毒器(12)，根據(jù)處理水量調(diào)整消毒時(shí)間后達(dá)標(biāo)排放； 步驟9:根據(jù)活性污泥法生物菌較易流失的情況，自動(dòng)定時(shí)開(kāi)啟電動(dòng)閥門(mén)(16)利用調(diào)節(jié)提升栗(4)進(jìn)水的流速，自吸管(17)回流部分污泥繼續(xù)擔(dān)當(dāng)載體的作用，找回部分流失出去的活性污泥菌落，補(bǔ)充失去的碳源。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超微聲能一體化污水處理方法，其特征在于:步驟3多頻聲能發(fā)生器(5)聲強(qiáng)范圍為0.2?10W/cm2，作用時(shí)間大于100s。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超微聲能一體化污水處理方法，其特征在于:步驟6中不平衡好氧反應(yīng)池(8)中的釋放器集(14)，釋放口在底部間隔設(shè)置，對(duì)間隔區(qū)域進(jìn)行超微溶氣的發(fā)生，釋放區(qū)域溶解氧含量高，間隔區(qū)域溶解氧含量低，不平衡好氧反應(yīng)池(8)中的溶解氧含量循環(huán)分布。
【文檔編號(hào)】C02F1/36GK106064865SQ201610393502
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日 公開(kāi)號(hào)201610393502.4, CN 106064865 A, CN 106064865A, CN 201610393502, CN-A-106064865, CN106064865 A, CN106064865A, CN201610393502, CN201610393502.4
【發(fā)明人】常勤峰, 洪俊, 楊聲強(qiáng), 吳翔
【申請(qǐng)人】安徽黃河水處理科技股份有限公司