專利名稱：一種超聲波氨氮吹脫氣浮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及處理工業(yè)廢水時用的一種污水處理裝置，特別是一種超聲波氨氮 吹脫氣浮裝置。
背景技術(shù)：
在對含酸堿物或其中氨氮含量很高并主要以溶解性氨氮物為主的工業(yè)廢水進(jìn)行 排放前處理時，通常會用到一種用空氣進(jìn)行氨氮吹脫的工藝。這種工藝，是通過將熱氣體 通入水中，使氣液相互充分接觸，使水中溶解的游離氨穿過氣液界面向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到 脫除氨氮的目的。其中水的PH值和溫度是影響游離氨的含量的兩個主要因素，PH值和水 溫越高，氨的離解率越高。傳統(tǒng)的做法，是在液體中加入強(qiáng)堿，并且加熱溶液，但這樣成本 非常昂貴，并且泵入的氣泡體積過大，數(shù)量少，氨氮吹脫效果不好。所以在傳統(tǒng)的空氣吹脫 工藝之后，又出現(xiàn)了一種超聲波氨氮吹脫工藝。這種超聲波氨氮吹脫工藝，是首先利用超 聲波振動在水中產(chǎn)生大量的微小氣泡，當(dāng)足夠強(qiáng)度的超聲波通過這些微小氣泡而聲波負(fù)壓 半周期的聲壓幅值超過液體內(nèi)部靜壓強(qiáng)時，它們就會迅速增大，繼而又被絕熱壓縮，直至崩 潰，崩潰爆炸瞬間在氣泡及周圍微小空間內(nèi)出現(xiàn)熱點(diǎn)，形成高溫高壓區(qū)，并伴隨有強(qiáng)大的沖 擊波和時速達(dá)400km左右的射流以及放電放光的瞬間過程，這種在聲場作用下所發(fā)生的一 系列動力學(xué)反應(yīng)過程稱為聲空化作用。在堿性條件下，廢水的游離氨即被釋放出來變成氨 氣。在超聲波的作用下，廢水中剩余的金屬離子被析出并形成不溶于水的化合物沉淀。超 聲波氨氮吹脫工藝中，需要用到超聲波氨氮吹脫氣浮裝置。相應(yīng)的吹脫工藝是首先初步調(diào) 節(jié)酸堿度，使待處理液體的PH值達(dá)到11或以上之后，將其通入超聲波吹脫氣浮裝置中開始 超聲波氨氮吹脫，釋出的氨氣被外設(shè)的收集裝置回收，沉淀物由另外的過濾機(jī)器壓縮回收， 剩余的已經(jīng)脫氨的廢水經(jīng)過調(diào)整PH值，合符排放要求后排出?，F(xiàn)今，超聲波氨氮吹脫氣浮 裝置一般包括一個設(shè)置在儲水罐中的電動超聲波發(fā)生器，電動超聲波發(fā)生器置入廢水中并 通電，調(diào)節(jié)振動頻率，產(chǎn)生超聲波進(jìn)行氨氮吹脫，所以該部件稱為壓電變幅桿式超聲波氨氮 吹脫器，整套設(shè)備稱為電驅(qū)動超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，但其耗能大，并且由于產(chǎn)生微氣泡 數(shù)量不足，氨氮吹脫效果不太理想。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，是為了提供一種超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其具有氨氮吹脫 效果良好，節(jié)省設(shè)備運(yùn)作成本的特點(diǎn)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題的解決方案是一種超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其包括儲水罐，所述儲水罐內(nèi)部下方設(shè)有至少一 個氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器，所述氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器的內(nèi)部設(shè)置有彈性構(gòu) 件，依靠水流沖擊所述彈性構(gòu)件振動產(chǎn)生微小氣泡和超聲波，或依靠氣流沖擊所述彈性構(gòu) 件振動產(chǎn)生超聲波通入水中，從而進(jìn)行氨氮吹脫。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器包括設(shè)有射入口
3和射出口的微氣泡發(fā)生器組件和設(shè)有進(jìn)水口和出水口的液動超聲波發(fā)生器2，所述射出口 與進(jìn)水口聯(lián)接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述微氣泡發(fā)生器組件包括一個中間設(shè)有射流通道 的射流腔體，所述射入口與射出口分別位于所述射流通道的兩頭，所述射流通道與進(jìn)水口 聯(lián)接并連通。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述射流通道的管徑按文丘里尺寸規(guī)律漸變，向射 入口方向的管徑小于中間管徑，向射出口方向的管徑突變并小于中間管徑。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述射流腔體還設(shè)有與射流通道成10度 90度夾 角的高壓供氣管。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述高壓供氣管與射流通道的夾角成10 60度。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述液動超聲波發(fā)生器包括設(shè)置在其末端的、向進(jìn) 水口方向延伸的震動簧片。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述震動簧片與進(jìn)水口的距離可調(diào)，并且震動簧片 不遮擋住所述出水口。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述液動超聲波發(fā)生器還包括設(shè)置在進(jìn)水口處的射 流器，所述射流器中間為喇叭狀通道，向射入口的一端收窄，另一端開放，所述喇叭狀通道 開口大小可調(diào)，所述震動簧片位于該通道中。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述包括儲水罐的內(nèi)壁上方設(shè)置有壓電變幅桿式超 聲波氨氮吹脫器。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型在儲水罐的下方設(shè)置了氣液互置超聲波微 氣泡發(fā)生器，使廢水通入所述氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器時，產(chǎn)生的微小氣泡數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn) 大于普通的電驅(qū)動超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，加強(qiáng)了聲空化作用，優(yōu)化了氨氮吹脫效果，并 且其由氣液驅(qū)動產(chǎn)生超聲波，改變了以往必須耗費(fèi)大量電能來產(chǎn)生超聲波的條件，節(jié)省了 設(shè)備運(yùn)作成本。另外，本實(shí)用新型還在設(shè)置了氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器的同時，還設(shè)置壓電 變幅桿式超聲波氨氮吹脫器以保證氨氮吹脫達(dá)到最優(yōu)效果。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，氨氮吹脫效果良好，節(jié)省生產(chǎn)和運(yùn)作成本，廣泛用于含酸堿 物或其中氨氮含量很高并主要以溶解性氨氮物為主的工業(yè)廢水進(jìn)行的污水處理中。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中的氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器的剖視圖，其中微氣泡發(fā)生 器組件和液動超聲波發(fā)生器處于分離狀態(tài)；圖3是本實(shí)用新型中的氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器的剖視圖，其中微氣泡發(fā)生 器組件和液動超聲波發(fā)生器處于組合狀態(tài)；圖4是本實(shí)用新型用于廢水處理時的工藝流程布置示意圖，其中虛線表示氣體的 走向。
具體實(shí)施方式
參照
圖1，一種超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其包括儲水罐3，所述儲水罐3內(nèi)部下方 設(shè)有至少一個氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器5，所述氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器5的內(nèi) 部設(shè)置有彈性構(gòu)件，依靠水流沖擊所述彈性構(gòu)件振動產(chǎn)生微小氣泡和超聲波，或依靠氣流 沖擊所述彈性構(gòu)件振動產(chǎn)生超聲波通入水中，從而進(jìn)行氨氮吹脫。參照圖2 圖3，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器 5包括設(shè)有射入口 13和射出口 12的微氣泡發(fā)生器組件1和設(shè)有進(jìn)水口 22和出水口 23的 液動超聲波發(fā)生器2，所述射出口 12與進(jìn)水口 22聯(lián)接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述微氣泡發(fā)生器組件1包括一個中間設(shè)有射流通 道111的射流腔體11，所述射入口 13與射出口 12分別位于所述射流通道111的兩頭，所述 射流通道111與進(jìn)水口 22聯(lián)接并連通。所述射流腔體11分為用公母配合細(xì)牙英制管螺紋 (或法蘭)聯(lián)接的前后腔體。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述射流通道111的管徑按文丘里尺寸規(guī)律漸變， 向射入口 13方向的管徑小于中間管徑，向射出口 12方向的管徑突變并小于中間管徑。突 變的管徑，使經(jīng)過射流通道111射出的水流流速更加大，并且變化的壓力差使其產(chǎn)生大量 的氣泡。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述射流腔體11還設(shè)有與射流通道111成10度 90度夾角的高壓供氣管112。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述高壓供氣管112與射流通道111的夾角成10 60度。特別地，優(yōu)選60度。從射流通道111高速流過的液體，會將外面的空氣從高壓供氣 管112吸入，產(chǎn)生大量微小氣泡并混進(jìn)液體中，形成氣液混合狀態(tài)。更有利于后續(xù)的超聲波 聲空化作用。另外，所述高壓供氣管112可以直接暴露在大氣中，也可用外設(shè)的高壓氣泵供 氣。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述液動超聲波發(fā)生器2包括設(shè)置在其末端的、向 進(jìn)水口 22方向延伸的震動簧片21。高速的水流沖擊該震動簧片21，其可以產(chǎn)生^ 2MHz 的頻率的超聲波，超聲波與微小氣泡作用反應(yīng)，進(jìn)行氨氮吹脫。所述震動簧片21為耐磨、耐 腐蝕、耐熱的高強(qiáng)度鍍鈦錳不銹鋼片。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述震動簧片21與進(jìn)水口 22的距離可調(diào)，并且震動 簧片21不遮擋住所述出水口 23。具體地，調(diào)整距離的方式，是通過旋轉(zhuǎn)設(shè)置在震動簧片21 后部的旋鈕，使其前后移動。當(dāng)其遠(yuǎn)離進(jìn)水口 22時，水流沖擊力大，相應(yīng)地振動頻率也增 大。 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述液動超聲波發(fā)生器2還包括設(shè)置在進(jìn)水口 22處 的射流器對，所述射流器M中間為喇叭狀通道，向射入口 12的一端收窄，另一端開放，所述 喇叭狀通道開口大小可調(diào)，所述震動簧片21位于該通道中。將射流器M的中間通道設(shè)計 成可調(diào)大小的喇叭狀，是為了是液體沖入通道時產(chǎn)生壓強(qiáng)變化，增加微小氣泡的產(chǎn)生量。具 體的調(diào)整方式，是通過旋轉(zhuǎn)設(shè)置在射流器M上的螺旋桿，使喇叭狀開口變大或收窄。當(dāng)開 口變大時，水流沖擊力增大，產(chǎn)生的微小氣泡也相應(yīng)增多。 氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器5是這樣工作的將廢水用高壓從射入口 13泵入， 水在流過射流通道111時，會由于高速流動而將外面的空氣從高壓供氣管112吸入，從而產(chǎn)生大量的微小氣泡夾雜在里面，水流從射出口 12噴入進(jìn)水口 22后，沖擊震動簧片21，使其 振動產(chǎn)生超聲波，一方面高頻振動的震動簧片21使水中的微小氣泡更加多，另一方面微小 氣泡在超聲波的作用下爆炸，從而使游離氨從水中逸出分離，一起從出水口 23排出。或者，將射入口 13堵上，從高壓供氣管112泵氣進(jìn)去，強(qiáng)烈的氣流沖擊震動簧片21 產(chǎn)生超聲波，該超聲波通進(jìn)廢水中，亦可產(chǎn)生氨氮吹脫效果，不過由于氣泡較大，效果不及 氣液互置式的理想?；蛘撸瑢⒏邏汗夤?12堵上，純粹靠水流沖擊震動簧片21產(chǎn)生超聲波，這種方式 主要用于油液分離。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述包括儲水罐3的內(nèi)壁上方設(shè)置有壓電變幅桿式 超聲波氨氮吹脫器4。所述壓電變幅桿式超聲波氨氮吹脫器4探頭浸入水面20-60毫米。 增設(shè)的壓電變幅桿式超聲波氨氮吹脫器4，使氨氮吹脫的效果得到進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型 在低氨氮濃度初始條件下，氨氮的去除效果明顯，而在高濃度氨氮條件下，則有更好的去除 效果，最高可達(dá)到99. 95%以上，保證廢水中氨氮處理達(dá)標(biāo)排放(氨氮< 20PPM)。參照圖4，本實(shí)用新型用于廢水處理時，先將外設(shè)的廢液罐6與調(diào)節(jié)罐7連接，調(diào)節(jié) 罐7與氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器5的射入口 13連接，儲水罐3的下方與外設(shè)的過濾機(jī) 8連接，過濾機(jī)8與中和池9連接，儲水罐3的上方開口與氨氣收集處理裝置30連接，氨氣 收集處理裝置30上方設(shè)有廢氣排出口，下方遇回收罐31連接。以上所述的連接方式均為 管道連接。廢水從廢液罐6出發(fā)流入調(diào)節(jié)罐7后，先初步按照廢水中的具體化學(xué)物質(zhì)加入調(diào) 節(jié)劑，如加入堿液來調(diào)節(jié)酸堿度，使廢水的氫氧根濃度增大，然后高壓泵入氣液互置超聲波 微氣泡發(fā)生器5中，當(dāng)其從氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器5的出水口噴出時，將產(chǎn)生大量 的0. 1 0. 5微米的微小氣泡，微小氣泡在氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器5所產(chǎn)生的超聲 波的作用下爆裂，并將NH3-H的分子鏈擊斷，加速使游離氨以氨氣的形式從廢水中溢出。這 時候，氨氣被氨氣收集處理裝置30所收集并進(jìn)行多級溶解吸收，使其變成氨水收入回收罐 31，微量吸收不完全的氨氣排放至大氣中。經(jīng)過氨氮吹脫后的廢水從儲液罐3中流入過濾 機(jī)8中進(jìn)行固態(tài)物質(zhì)過濾并且壓縮回收，剩余液體輸入到中和池9進(jìn)行加藥調(diào)節(jié)酸堿平衡， 達(dá)標(biāo)后排走。以上是對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí) 施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變形或替 換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其特征在于其包括儲水罐(3)，所述儲水罐(3)內(nèi) 部下方設(shè)有至少一個氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器(5)，所述氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生 器(5)的內(nèi)部設(shè)置有彈性構(gòu)件，依靠水流沖擊所述彈性構(gòu)件振動產(chǎn)生微小氣泡和超聲波， 或依靠氣流沖擊所述彈性構(gòu)件振動產(chǎn)生超聲波通入水中，從而進(jìn)行氨氮吹脫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其特征在于所述氣液互置超聲 波微氣泡發(fā)生器( 包括設(shè)有射入口(1 和射出口(1 的微氣泡發(fā)生器組件(1)和設(shè)有 進(jìn)水口 02)和出水口 03)的液動超聲波發(fā)生器0)，所述射出口(12)與進(jìn)水口 02)聯(lián) 接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其特征在于所述微氣泡發(fā)生器 組件(1)包括一個中間設(shè)有射流通道(111)的射流腔體(11)，所述射入口(1 與射出口 (12)分別位于所述射流通道(111)的兩頭，所述射流通道(111)與進(jìn)水口 0 聯(lián)接并連O
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其特征在于所述射流通道(111) 的管徑按文丘里尺寸規(guī)律漸變，向射入口(13)方向的管徑小于中間管徑，向射出口(12)方 向的管徑突變并小于中間管徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其特征在于所述射流腔體 (11)還設(shè)有與射流通道(111)成10度 90度夾角的高壓供氣管(112)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其特征在于所述高壓供氣管 (112)與射流通道(111)的夾角成10 60度。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其特征在于所述液動超聲波發(fā) 生器( 包括設(shè)置在其末端的、向進(jìn)水口 0 方向延伸的震動簧片01)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其特征在于所述震動簧片 與進(jìn)水口 0 的距離可調(diào)，并且震動簧片不遮擋住所述出水口(23)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其特征在于所述液動超聲 波發(fā)生器( 還包括設(shè)置在進(jìn)水口 0 處的射流器(M)，所述射流器04)中間為喇叭狀 通道，向射入口(12)的一端收窄，另一端開放，所述喇叭狀通道開口大小可調(diào)，所述震動簧 片位于該通道中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其特征在于所述包括儲水罐 (3)的內(nèi)壁上方設(shè)置有壓電變幅桿式超聲波氨氮吹脫器G)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，其包括儲水罐，所述儲水罐內(nèi)部下方設(shè)有至少一個氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器，所述氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器的內(nèi)部設(shè)置有彈性構(gòu)件，依靠水流沖擊所述彈性構(gòu)件振動產(chǎn)生微小氣泡和超聲波，或依靠氣流沖擊產(chǎn)生超聲波通入水中，從而進(jìn)行氨氮吹脫。本實(shí)用新型在儲水罐的下方設(shè)置了氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器，使廢水通入所述氣液互置超聲波微氣泡發(fā)生器時，產(chǎn)生的微小氣泡數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通的電驅(qū)動超聲波氨氮吹脫氣浮裝置，加強(qiáng)了聲空化作用，優(yōu)化了氨氮吹脫效果，并且其由氣液驅(qū)動產(chǎn)生超聲波，改變了以往必須耗費(fèi)大量電能來產(chǎn)生超聲波的條件，節(jié)省了設(shè)備運(yùn)作成本。
文檔編號C02F1/36GK201857288SQ20102056183
公開日2011年6月8日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月13日
發(fā)明者樊利華 申請人:樊利華