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
本發明涉及廢水處理技術領域，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備，包括多級蒸發器、水處理組件和超聲波除垢組件，水處理組件包括初處理結構和終處理結構；本發明通過超聲波發生器產生超聲波，通過換能器轉換為高頻機械振動并通過振動軸傳輸給振子，振子液體中高頻振動產生數以萬計的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增長，然后突然閉合，在氣泡閉合時產生沖擊波，在其周圍產生上千個大氣壓力，破壞蒸發管的內壁上的不溶性污物而使它們分散于原料液中，從而實現在不增加其它化學成份的前提下高效除垢、提高蒸發熱效率、改善蒸發效果的目的。
權利要求書
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備，包括多級蒸發器(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)與所述多級蒸發器(1)對應，所述水處理組件(2)包括初處理結構(201)和終處理結構(202)，所述初處理結構(201)設置在所述多級蒸發器(1)的進水口一側，所述終處理結構(202)設置在所述多級蒸發器(1)的出料口一側，所述超聲波除垢組件(3)設置在所述多級蒸發器(1)內部。
2.根據權利要求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備，其特征在于：所述初處理結構(201)包括調節池(2011)、混凝沉淀池(2012)、污泥濃縮池(2013)、污泥壓濾機(2014)、厭氧處理池(2015)和膜生物反應器(2016)，所述調節池(2011)的出水口與所述混凝沉淀池(2012)的進水口連接，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)的進泥口連接，所述污泥濃縮池(2013)的出泥口與所述污泥壓濾機(2014)的進泥口連接，所述厭氧處理池(2015)的出水口與所述膜生物反應器(2016)的進水口連接，所述膜生物反應器(2016)的出水口與所述多級蒸發器(1)的進水口連接。
3.根據權利要求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備，其特征在于：所述終處理結構(202)包括稠厚釜(2021)、離心機(2022)和振動流化床(2023)，所述稠厚釜(2021)的進料口與所述多級蒸發器(1)的出料口連接，所述稠厚釜(2021)的出料口與所述離心機(2022)的進料口連接，所述離心機(2022)的出料口與所述振動流化床(2023)的進料口連接。
4.根據權利要求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備，其特征在于：所述多級蒸發器(1)為三效蒸發系統，所述多級蒸發器(1)包括第一蒸發器(4)、第二蒸發器(5)和第三蒸發器(6)，所述第一蒸發器(4)、所述第二蒸發器(5)和所述第三蒸發器(6)依次首尾連接，所述第一蒸發器(4)、所述第二蒸發器(5)和所述第三蒸發器(6)的蒸發管(7)上均安裝有所述超聲波除垢組件(3)。
5.根據權利要求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備，其特征在于：所述超聲波除垢組件(3)包括超聲波發生器(301)、換能器(302)、振子(303)和連接法蘭(304)，所述超聲波發生器(301)的輸出端與所述換能器(302)連接，所述蒸發管(7)上開設有通孔，所述振子(303)至于所述蒸發管(7)內，所述換能器(302)的振動軸(8)穿過對應的所述通孔且與對應所述振子(303)連接。
6.根據權利要求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備，其特征在于：所述連接法蘭(304)安裝在所述蒸發管(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.根據權利要求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備，其特征在于：所述振動軸(8)與所述蒸發管(7)之間密封連接且所述振動軸(8)能夠自由振動。
8.根據權利要求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備，其特征在于：所述振動軸(8)上還安裝有調幅減振環(9)。
發明內容
本發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備，能夠在蒸發器的蒸發管上安裝超聲波除垢裝置并將振子安裝在蒸發管內，實現在不增加其它化學成份的前提下高效除垢、提高蒸發熱效率、改善蒸發效果的目的，能夠將多種類型的水處理設備集成在一起，實現了更好的水處理效果，能夠有效地分解難降解有機污染物。
本發明通過以下技術方案來實現上述目的，一種基于超聲波除垢和提升流動性的高濃度廢水處理設備，包括多級蒸發器、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器對應，所述水處理組件包括初處理結構和終處理結構，所述初處理結構設置在所述多級蒸發器的進水口一側，所述終處理結構設置在所述多級蒸發器的出料口一側，所述超聲波除垢組件設置在所述多級蒸發器內部。
進一步的，所述初處理結構包括調節池、混凝沉淀池、污泥濃縮池、污泥壓濾機、厭氧處理池和膜生物反應器，所述調節池的出水口與所述混凝沉淀池的進水口連接，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泥口連接，所述污泥濃縮池的出泥口與所述污泥壓濾機的進泥口連接，所述厭氧處理池的出水口與所述膜生物反應器的進水口連接，所述膜生物反應器的出水口與所述多級蒸發器的進水口連接，提高水處理效果。
進一步的，所述終處理結構包括稠厚釜、離心機和振動流化床，所述稠厚釜的進料口與所述多級蒸發器的出料口連接，所述稠厚釜的出料口與所述離心機的進料口連接，所述離心機的出料口與所述振動流化床的進料口連接，提高水處理效果。
進一步的，所述多級蒸發器為三效蒸發系統，所述多級蒸發器包括第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器，所述第一蒸發器、所述第二蒸發器和所述第三蒸發器依次首尾連接，所述第一蒸發器、所述第二蒸發器和所述第三蒸發器的蒸發管上均安裝有所述超聲波除垢組件，通過第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器的配合使用提高蒸發效果，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。
進一步的，所述超聲波除垢組件包括超聲波發生器、換能器、振子和連接法蘭，所述超聲波發生器的輸出端與所述換能器連接，所述蒸發管上開設有通孔，所述振子至于所述蒸發管內，所述換能器的振動軸穿過對應的所述通孔且與對應所述振子連接，方便進行超聲波除垢工作，破壞蒸發管內壁上的不溶性污物而使它們分散于原料液中，從而實現在不增加其它化學成份的前提下高效除垢、提高蒸發熱效率、改善蒸發效果的目的。
進一步的，所述連接法蘭安裝在所述蒸發管上，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，方便對振動軸進行限位安裝的同時避免影響振動軸的振動效果。
進一步的，所述振動軸與所述蒸發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，振動軸與蒸發管之間的密封性能不需非常好，因為蒸發管內的液體濃度較高，一般密封即可防止漏液。
進一步的，所述振動軸上還安裝有調幅減振環，方便通過調幅減振環調節振動軸的振幅。
本發明的技術效果和優點：
1、本發明通過超聲波發生器產生超聲波，通過換能器轉換為高頻機械振動并通過振動軸傳輸給振子，振子液體中高頻振動產生數以萬計的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增長，然后突然閉合，在氣泡閉合時產生沖擊波，在其周圍產生上千個大氣壓力，破壞蒸發管的內壁上的不溶性污物而使它們分散于原料液中，從而實現在不增加其它化學成份的前提下高效除垢、提高蒸發熱效率、改善蒸發效果的目的。
2、本發明通過將調節池、混凝沉淀池、污泥濃縮池、污泥壓濾機、厭氧處理池、膜生物反應器、多級蒸發器、稠厚釜、離心機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沉淀，沉淀的污泥進入污泥濃縮池內濃縮，再經污泥壓濾機壓制成固體，經混凝沉淀池沉淀后的污水進入厭氧處理池內進行厭氧處理，再進入膜生物反應器內進行生物反應，然后進入多級蒸發器內的第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器將大部分水份蒸發掉，產生的高濃原料再依次經過稠厚釜、離心機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、本發明通過超聲波的空化效應，會在其周圍的極小空間范圍內產生5200K的高溫和100MPa壓力，急劇冷卻速度達1×1010K/s，并伴有強烈的沖擊波和時速高達400km/h的射流，這些條件下足以打開結合力強的化學鍵，產生自由基·OH，從而有效地分解難降解有機污染物。
（發明人：劉耀中;楊順生;王江;李本元;李軍昌）
