申请日2015.05.19
公开(公告)日2016.04.20
IPC分类号C02F1/36; C02F1/78
摘要
本实用新型公开了一种连续式超声波协同臭氧废水处理装置，属于污水处理领域。它包括超声波振子、反应器箱体、臭氧发生器、微孔曝气盘、振子保护罩。所述的超声波振子为压电陶瓷振子，振子的排列方式为三角形方式，三角形的排列方式利于超声波的叠加，提高振子的效率。所述的反应器箱体，其特征是箱体形状为长方体，箱体底部和顶部采用锥形设计，底部设有废水进口和放空管，顶部设有废水出口。所述的微孔曝气盘，能将鼓出的臭氧更分散，作用比表面积更大，效率更高。本实用新型设备体积小，能连续式运行，结合超声波和臭氧的协同作用，处理效率高，显著缩短废水处理时间。可以广泛地应用在中小型废水处理上，具有广阔的市场前景。
权利要求书
1.一种连续式超声波协同臭氧废水处理装置，包括超声波振子(4)、反应器箱体(2)、臭氧发生器(10)、微孔曝气盘(11)、振子保护罩(6);超声波振子为压电陶瓷振子，通过螺柱焊机焊接在反应器箱体的四个面上，排列方式为三角形排列，采用微孔曝气盘(11)作为臭氧发生器(10)的曝气器。
2.根据权利要求1所述的连续式超声波协同臭氧废水处理装置，其特征是在于反应器箱体(2)的壁厚2.5mm，长40cm，宽40cm，高200cm。
3.根据权利要求1所述的连续式超声波协同臭氧废水处理装置，其特征是在于微孔曝气盘(11)作为臭氧发生器(10)的曝气器。
说明书
一种连续式超声波协同臭氧废水处理装置
技术领域：
本实用新型属于污水处理领域，尤其设计一种连续式超声波协同臭氧废水处理装置。
背景技术：
臭氧是一种强氧化剂，具有较高的氧化还原电位，不仅能氧化水中无机物，还能氧化难以生物降解的有机物，广泛用于饮用水和污水处理。臭氧在水中的溶解度小、利用率低、稳定性差，只能氧化分解部分有机物污染物，对许多有机污染物还难以完全氧化分解，加之臭氧的发生成本较高，限制了其在废水处理方面的应用。
超声波具有特殊的物理化学效应，特别是超声空化所产生的高温、高压，为有机物的化学反应提供了极端的物理化学环境。水分子在热点达到超临界状态，并分解为羟基自由基、超氧基等。有机物在热点发生化学键断裂、水相燃烧、高温分解、超临界水氧化和自由基氧化等反应，这些效应加上声场中的质点振动、次级衍生波等为有机物降解提供了其他方法难以达到的多种途径。利用超声波降解水中的污染物，尤其是传统生化法难以降解的有机物，已逐渐成为废水处理方面的研究热点。
超声协同臭氧作用主要表现在两个方面：a、促进了臭氧的分解。在超声波作用下，臭氧分解产生其它具有更高活性的自由基如·OH等;b、传质速率常数K的增大。超声一方面可将臭氧气泡转变为“微气泡”，提高臭氧与水的接触面积，即增大了表面积。另一方面，通过增加水的混合程度和紊动强度，降低液膜厚度，减少阻力，增大传质系数K，从而提高臭氧的传质速率。在超声作用下，不管空化泡内的气体组成如何，臭氧均会迅速分解，释放出·OH自由基。
发明内容：
本实用新型所要解决的技术问题是针对单独利用超声波降解水中有机物存在降解效率低，反应时间长，能耗高等问题以及单独利用臭氧降解水中有机物存在费用高、利用率和矿化程度低等问题。
本实用新型的技术方案：一种连续式超声波协同臭氧废水处理装置，包括超声波振子、反应器箱体、臭氧发生器、微孔曝气盘、振子保护罩。所述的超声波振子为压电陶瓷振子，振子频率为20kHz，功率为60W，振子的排列方式为三角形方式，三角形的排列方式利于超声波的叠加，提高振子的效率，振子通过螺柱焊机焊接在反应器箱体的四个面上，每个面10个，共40个。所述的反应器箱体，其特征是箱体形状为长方体，箱体底部和顶部采用锥形设计，底部设有废水进口和放空管，顶部设有废水出口。所述的臭氧发生器和微孔曝气盘，其特征是为反应器箱体中提供一定浓度的臭氧，相比其他曝气器，从微孔曝气盘出来的气体更分散，作用比表面积更大，效率更高。所述的振子保护罩，其特征是箱体顶部的通风孔以及箱体下方用来降温的排风扇。
本实用新型的有益效果：本实用新型超声波协同臭氧废水处理装置，利用超声波和臭氧的协同作用，提高了废水中有机物的降解率，缩短了反应时长，降低了能耗，最终解决了水污染问题。