CN101417829A - 设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置，它可用于过滤含有各种杂质和混合物的原水，它由：内部为密闭空腔的桶体；以一定间距固设于所述桶体的内壁上的至少两个膜片；设置于所述桶体中央的旋转轴；固设于所述旋转轴上、并与所述膜片相互错开的至少两个旋转片及贯穿所述膜片的超音波振荡器构成。本发明在所述旋转片产生的涡流和超音波振荡器产生的超音波的作用下可有效地去除固着于膜片上的固态物质，具有可延长膜片的使用寿命，进而提高其功效的优点。

Description

设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置

技术领域

本发明涉及一种污废水处理装置，特别是涉及一种可有效地过滤含有各种杂质和混合物的原水的设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置。

背景技术

通常，将含有混合物的原水过滤成净化水/处理水的污废水处理装置上都设有带有薄膜的过滤器(下面称为膜片(membrane))，而所述薄膜上又都设有很多微小隙孔(Pore)。当将含有各种污染物质的原水注入到这种污废水处理装置时，污水通过设置于污废水处理装置内的膜片得到过滤，并转化成净化水/处理水后通过净化水处理通道向外排出，而未能通过所述膜片隙孔的各种污染物质则被阻滞并浓缩在膜片内。

这种污废水处理装置工作一段时间后，被阻滞、浓缩在膜片内的污染物质便会堵塞膜片的隙孔，使膜片的净化能力逐渐下降，最终不得不更换膜片。为了长久保持膜片的良好过滤性能，人们在污废水处理装置内增设了可去除固着于膜片内的污染物质的装置。

如上所述的污废水处理过程及其构成原理如图4所示。即，图4是描述含有污染物质的原水的净化过程和通过膜片过滤原水过程的放大示意图。

进一步详细说明如下：当含有污染物质的原水41以a方向流入时，污染原水41中的纯水通过膜片42上的隙孔43得到过滤，并变成净化水/处理水44后沿着A方向通过净化水/处理水排出口向外排出；而含有污染物质的部分原水41经过一段时间后被浓缩，并沿着b方向通过浓缩水排出口向外排出。通过所述膜片42过滤含有污染物质的原水41时，未能通过所述膜片42而固着的杂质45在固设于驱动轴46上的旋转片47所产生的涡流力的作用下掉落，因而不会堵塞所述隙孔43，进而保持了膜片的过滤性能。随着原水41不断流入，杂质45会越来越多，当杂质45的含量超过一定量时，它就得在另设的信号系统的作用下通过浓缩水排出口向外排出。

如上所述，利用膜片的污废水处理装置在净化含有污染物质的原水的过程中，由于各种杂质(以下称为固态物质)容易附着在所述膜片的表面或隙孔内，堵塞隙孔，从而导致膜片的净化能力急剧下降。因此，需要增设可去除附着于膜片表面或隙孔内的固态物质的装置。

目前，已开发与利用的设有固态物质去除装置的污废水处理装置有很多种。下面，结合附图对已公开的几种实施例的结构和工作原理做简单阐述。

图7是设有涡流产生装置的现有污废水处理装置的结构示意图。

如图7所示，现有的污废水处理装置50由内部设有一定空间、并构成污废水处理装置本体的桶体(Barrel)51；层叠固定在所述桶体51内的至少两个膜片52；贯穿所述桶体51的中央、并可在动力的作用下旋转的旋转轴53及固定在所述旋转轴53上、并可在所述旋转轴53的作用下旋转的至少两个旋转片54构成。

所述桶体51包括有：用于注入含有污染物质的原水的原水流入口55；用于排出通过所述膜片52过滤的净化水/处理水的净化水排出口56及排出浓缩污染物质的浓缩水排出口57。所述每个膜片52均通过固定元件(图中未显示)固设在所述桶体51内，所述旋转片54固设在所述旋转轴53上，所述每个膜片52和旋转片54呈圆形，它们相互交错地设置在所述桶体51内。

当含有污染物质的原水通过所述原水流入口55流入所述桶体51时，污染的原水通过所述多个膜片52被过滤，经过滤的净化水/处理水通过排出通道和净化水排出口56向外排出；而含有浓缩污染物质的浓缩水则通过所述浓缩水排出口57向外排出。按照上述方法进行过滤时，所述旋转片54在所述旋转轴53的作用下开始旋转，并产生旋转力。该旋转力作用于所述桶体51的污染原水，对原水进行搅拌，从而在所述膜片52的表面产生剪切应力等外力，在这种外力的作用下固着于膜片52表面或隙孔上的固态物质被除掉。从所述膜片52上掉下来的固态物质被浓缩后通过所述浓缩水排出口57向外排出。

图8是设有超音波振荡器的现有污废水处理装置的结构示意图。

现有的污废水处理装置60由构成本体的容器61；用于注入污染原水的原水流入口62；设有至少两个用于过滤原水的中空过滤器63的净化模板64，所述原水通过所述原水流入口62流入；连接于超音波发生装置(图中未显示)，用于产生超音波的超音波激振器65及排出通过设置于所述净化模板64上的多个中空过滤器63过滤的净化水的净化水排出口66构成。

这种污废水处理装置60，当含有污染物质的原水流入所述净化模板64时，杂质通过设置于所述净化模板64内的中空过滤器63被过滤掉，净化水经过设置于中空过滤器63内的通道和所述净化水排出口66向外排出。所述中空过滤器63的结构与吸管相似(hollow fiber type)，呈空芯状。

此外，净化后残余的杂质等固体物质在所述净化模板64内固着在所述中空过滤器63的表面，使中空过滤器63的性能下降。为了防止这一现象，设置于所述净化模板64外部的超音波激振器65向净化模板64施加超音波，以此除去固着于所述净化模板64内中空过滤器63表面上的杂质，进而达到稳定过滤性能的目的。

图9是设有各种洗涤装置的现有污废水处理装置的结构示意图。

现有的污废水处理装置70由圆柱形容器71；设置于所述容器71内的可旋转的旋转轴72及固设于所述旋转轴72上的具有过滤性能的至少两个圆形膜73构成。所述容器71内设有用于去除固着在圆形膜73上的杂质的多个喷雾嘴74、超音波激振器75及刷毛76。因此，原水流入所述容器71后，通过所述圆形膜73进行净化，而附着于圆形膜73表面上的固态物质在所述喷雾嘴74喷射出的水、所述超音波激振器75产生的超音波及所述刷毛76的作用下被除去，从而防止所述圆形膜73性能的下降。

另外，韩国专利公开第10-2006-0014598号中公开了利用超音波振荡器去除固着于膜片表面或隙孔上的固态物质的方法，即，公开了利用超音波向膜片施加振动而除去固态物质的方法。

如上所述，现有的污废水处理装置50，当通过多个膜片52净化含有各种杂质的原水时，只能利用所述旋转片54产生的涡流去除固着于膜片表面上或固着于隙孔上的固态物质。采用这种方法很难去除干净固着于隙孔内侧的杂质或其它牢固附着的固态物质。这样，必然会导致膜片的使用寿命缩短，使用费用增加。

所述的污废水处理装置60，虽然增设了超声波激振器，但所述超音波激振器65设置于净化模板64的外侧面上，因此，要利用超音波激振器65发出的超音波除去设置于净化模板64内的中空过滤器63上的固态物质难免会受到限制。

而旋转型污废水处理装置70，是利用圆形膜73产生的圆心力去除固着于圆形膜73表面上的污染物质的，因此，其去除能力十分有限，而且，由于不能加大固定在所述旋转轴72上的圆形膜73，因此，只适用于小型产品。

另外，上述韩国公开专利第10-2006-0014598号公开了开放型结构的用于下水处理的膜分离装置。该专利采用的是通过超音波振荡器向膜片施加振动的方法，采用这种方法虽然能降低成本，但其净化能力却远不如密闭型结构。

发明内容

本发明的目的是弥补上述现有技术的不足，提供一种在过滤性能优异的密闭型桶体内同时设置旋转片和超音波振荡器的不仅结构简单、可实现大型化，而且成本低廉、污废水处理性能好、耐久性强的设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置，用于将含有待过滤混合物的原水分离成过滤的净化水/处理水和混合物被浓缩的浓缩水后分别排出，它由：内部为密闭空腔的桶体；以一定间距固设在所述桶体内壁上的至少两个膜片；设置于所述桶体中央，并在驱动电机的作用下可旋转的旋转轴；以一定间距固设于所述旋转轴上，并与所述膜片相互错开的至少两个旋转片；用于注入含有杂质的原水的原水流入口；用于排出通过所述膜片过滤的处理水的净化水排出口；用于排出含有浓缩杂质的污废水的浓缩水排出口，所述杂质为通过所述膜片过滤后剩余的杂质；及贯穿固设于所述桶体内的膜片，并可产生超音波的棒状超音波振荡器构成。

本发明设有超音波激发器的密闭型污废水处理装置，在密闭空腔内同时设置超音波振荡器和旋转片，使所述超音波振荡器产生的超音波和旋转片产生的涡流同时起作用，由此可大大提高过滤效率及其运用效率。本发明还具有结构简单、成本低、处理费用少、可实现大型化的优点。

附图说明

图1是本发明设有超音波振荡器的污废水处理装置的局部结构剖视图。

图2a是本发明设有超音波振荡器和旋转片的污废水处理装置的结构示意图。

图2b是本发明设有超音波振荡器的污废水处理装置的结构示意图。

图3a是本发明的设有超音波振荡器的污废水处理装置的局部放大示意图。

图3b是本发明的设有变形的超音波振荡器的污废水处理装置的局部放大示意图。

图4是密闭型污废水处理装置的工作原理示意图。

图5是本发明设有超音波振荡器的污废水处理装置的实施例2的俯视示意图。

图6是本发明设有超音波振荡器的污废水处理装置的实施例3的俯视示意图。

图7是现有污废水处理装置的结构示意图。

图8是现有设有超音波振荡器的污废水处理装置的结构示意图。

图9是现有设有各种洗涤装置的污废水处理装置的结构示意图。

图中，10、污废水处理装置  11、桶体  12、膜片  13、旋转轴  14、旋转片  15、原水流入口  16、净化水排出口  17、浓缩水排出口  18、超音波振荡器  19、超音波发生器  20、污废水处理装置  21、桶体  22、膜片  23、超音波振荡器  30、污废水处理装置  31、桶体  32、膜片  33、超音波振荡器  41、原水  42、膜片  43、隙孔  44、净化水/处理水  45、杂质  46、驱动轴  47、旋转片  50、污废水处理装置  51、桶体  52、膜片  53、旋转轴  54、旋转片  55、原水流入口  56、净化水排出口  57、浓缩水排出口  60、污废水处理装置  61、容器  62、原水流入口  63、中空过滤器  64、净化模板  65、超音波激振器  66、净化水排出口  70、污废水处理装置  71、容器  72、旋转轴  73、圆形膜  74、喷雾嘴  75、超音波激振器  76、刷毛。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例1进行详细说明。

图1是本发明污废水处理装置的局部结构剖视图；图2是本发明污废水处理装置的剖视图；图3是本发明主要部分的结构示意图。

实施例1：

本发明设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置10由构成所述处理装置10的本体、并且其内部为密闭空腔的圆柱形桶体11；以一定间距固设于所述桶体11内壁上的多个圆形膜片12；设置于所述桶体11中央、在驱动电机(图中未显示)的作用下可旋转的旋转轴13；固设于所述旋转轴13上、并以一定间距与所述膜片12相互错开的多个旋转片14；用于注入含有杂质的原水的原水流入口15；用于排出通过所述膜片12过滤的处理水的净化水排出口16；用于排出含有浓缩杂质的废水的浓缩水排出口17，所述杂质为通过所述膜片过滤后剩余的杂质；及贯穿固设于所述桶体11内的膜片12、并可产生超音波的截面呈圆形的棒(bar)状超音波振荡器18构成。

所述多个膜片12通过螺栓等固定元件以一定间距叠层设置于所述桶体11的内壁，所述多个膜片12用于过滤通过原水流入口15流入的含有大量杂质的原水，经过过滤的处理水，即净化水通过所述净化水排出口16向外排出。

所述膜片12过滤含有杂质的原水的过程及原理如图4所示。

所述旋转片14固设于所述旋转轴13上，并与所述膜片12相互错开。所述旋转片14在旋转轴13的作用下，在膜片12之间旋转，并搅动原水，使原水形成涡流(Vortex)，利用该涡流去除附着于所述膜片12表面上的杂质等固态物质。

所述超音波振荡器18呈棒状，它贯穿每个膜片12而设置于所述桶体11内，且与所述旋转片14互不干涉，它通过所述超音波发生器19发生超音波。所述超音波振荡器18产生的超音波如数传递至所述每个膜片12上使之振动，由此，进一步去除通过涡流清洗后仍残留在隙孔(Pore)内的固态物质。

如上所述，在设有密闭空腔的桶体11内同时设置所述旋转片14和超音波振荡器18，可有效地去除附着于所述膜片12表面或隙孔内的各种杂质，从而可延长膜片12的使用寿命，可使膜片12的过滤性能均匀化，进而大大提高其利用率。并且，所述超音波振荡器18结构简单、安装方便，因此，不但能提高其耐久性，减少成本，而且能实现装置的大型化。

上述污废水处理装置10上并列设置有旋转片14和超音波振荡器18，但是，如图2b所示，本污废水处理装置上也可不设所述旋转片14，而只设超音波振荡器18。这种处理装置的所述超音波振荡器18从上到下贯穿每一个膜片12，既可设置在一侧，也可设置在两侧。另外，如图3b所示的污废水处理装置中设置所述超音波振荡器18时，可将位于一侧的超音波振荡器18设置成从中间膜片贯穿至最上面的膜片，而将位于另一侧的超音波振荡器设置成从中间膜片贯穿至最下面的膜片。

图5是本发明的实施例2的俯视示意图。

本实施例2仅对与实施例1不同的结构和工作原理进行说明，省略对相同部分的说明。

实施例2：

本实施例中，构成密闭型污废水处理装置20本体的桶体21和设置于所述桶体21内的多个膜片22的截面呈四角形，不同于实施例1中的圆形。本实施例还将实施例1中所述的截面呈圆形的棒状超音波振荡器18替换成截面呈直四角形状的长棒形超音波振荡器23，贯穿每个膜片22，并分别安装在所述桶体21的四个角上，使四个超音波振荡器组成一组。所述截面呈四角形状的超音波振荡器23沿着长边方向产生超音波。

另外，将超音波振荡器23装配于所述桶体21时，首先在膜片22的一个角设置第一超音波振荡器23a，设置时将第一超音波振荡器23a上产生超音波的长边对着所述桶体21的一侧内壁。然后以同样的方式，将第二超音波振荡器23b、第三超音波振荡器23c和第四超音波振荡器23d分别设置于所述膜片22的另外三个角上，使所述四个超音波振荡器23a、23b、23c、23d的产生超音波的长边相互成90°角。

所述四个超音波振荡器23a、23b、23c、23d所产生的超音波以逆时针方向传播，并旋转360°，从而使超音波完好地传播至每个膜片22的中心。

因此，实施例2中的污废水处理装置20可向膜片22均匀地施加超音波。如果将超音波振荡器设置在所述桶体21内的各边，使产生的超音波都指向中央，那么施加于每个膜片22中央的超音波的强度和施加于膜片其它部位的超音波的强度必然会不同，即，所施加的超音波强度不会均匀。这意味着去除固着于所述膜片22不同部位上的固态物质的效果也将互不相同。

因此，采取如图5所示的结构，将施加于所述每个膜片22各部位上的超音波的强度均匀化，进而达到均匀去除附着在各部位上的固态物质的效果。

实施例3：

图6是本发明的实施例3的密闭型污废水处理装置的俯视示意图。

本发明密闭型污废水处理装置30设有构成本体的截面呈椭圆形的桶体31，所述桶体31内设有与桶体形状相同的椭圆形膜片32。本实施例中旋转片的设置方法及其工作原理相同于实施例1。所述椭圆形膜片32的长轴侧的一端或者两端上设置有超音波振荡器33，所述超音波振荡器33贯穿多个膜片32。由于所述的密闭型污废水处理装置30的桶体31截面形状近似于椭圆形，因此，可设置超音波振荡器33的空间比较大。

为了比较过滤效果，利用酵母固体含量为20％的发酵液(混合物)分别对上述设有超音波振荡器的污废水处理装置和没有超音波振荡器的现有污废水处理装置进行了过滤试验，其过滤效果和性能比较结果如表1和表2所示。

表1

表1是没有超音波振荡器的现有污废水处理装置过滤酵母固体含量为20％的发酵液的曲线图。

表2

表2是设有超音波振荡器的污废水处理装置过滤酵母固体含量为20％的发酵液的曲线图。

通过表1和表2得出结论，没有超音波振荡器的污废水处理装置的净化/过滤能力随着时间推移逐渐下降，但是，设有超音波振荡器的污废水处理装置的净化/过滤能力则没有变化。

由此可知，在装置中一并设置旋转片和超音波振荡器，可使净化/过滤混合物的能力保持得更稳定。

Claims (7)

1、一种设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置，可用于将含有待过滤混合物的原水分离成过滤的净化水/处理水和混合物被浓缩的浓缩水后分别排出，其特征在于：它由内部为密闭空腔的桶体；

以一定间距固设于所述桶体内壁上的至少两个膜片；

设置于所述桶体中央，并在驱动电机的作用下可旋转的旋转轴；

以一定间距固设于所述旋转轴上，并与所述膜片相互错开的至少两个旋转片；

用于注入含有杂质的原水的原水流入口；

用于排出通过所述膜片过滤的处理水的净化水排出口；

用于排出含有浓缩杂质的废水的浓缩水排出口，所述杂质为通过所述膜片过滤后的剩余物；及

贯穿固设于所述桶体内的膜片，并可产生超音波的棒状超音波振荡器构成。

2、根据权利要求1所述的设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置，其特征在于：所述桶体呈圆柱形，所述膜片呈圆形，所述桶体内设有截面呈圆形的棒状超音波振荡器，所述超音波振荡器以设置于所述桶体中央的旋转轴为中心相互对称。

3、根据权利要求2所述的设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置，其特征在于：所述相互对称的超音波振荡器，其中一个向上贯穿至所述至少两个膜片的上部，另一个向下贯穿至所述至少两个膜片的下部。

4、根据权利要求1所述的设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置，其特征在于：所述桶体和所述膜片的截面呈四角形，所述桶体的四个角上设有截面呈直四角形的棒状超音波振荡器，所述超音波振荡器的长边指向所述桶体的内壁。

5、根据权利要求4所述的设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置，其特征在于：所述直四角形超音波振荡器通过指向桶体内壁的长边产生超音波。

6、根据权利要求1所述的设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置，其特征在于：所述桶体和膜片的截面呈椭圆形，所述椭圆形膜片的长轴侧的一端或两端设有超音波振荡器。

7、一种设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置，可用于将含有待过滤混合物的原水分离成过滤的净化水/处理水和混合物被浓缩的浓缩水后分别排出，其特征在于：它由

内部为密闭空腔的桶体；

以一定间距固设于所述桶体内壁上的至少两个膜片；

用于注入含有杂质的原水的原水流入口；

用于排出通过所述膜片过滤的处理水的净化水排出口；

用于排出含有浓缩杂质的废水的浓缩水排出口，所述杂质为通过所述膜片过滤后的剩余物；及

贯穿固设于所述桶体内的膜片，并可产生超音波的棒状超音波振荡器构成。

Images