CN109502869A - 一种城市污水的三位一体处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市污水的三位一体处理装置，包括太阳能储热单元、超声波雾化蒸单元和冷却塔循环单元，其特征在于：“三位一体”涵盖为整个装置由三个子装置组成，即太阳能储热循环装置，超声波雾化蒸发槽装置，冷却塔循环装置，形成“三位一体”结构，协调工作，并集传统污水处理方法中的物理分离、化学分解、生物降解三个步骤为“一体”,本发明利用超声波技术，通过超声波的空化作用，降解污水中的有机污染物，并将污水空化成颗粒非常细小的小液滴，通过热流管的高温将其蒸发为水蒸汽，紫外线灯的消毒作用，可一次性的得到清洁用水，解决了传统污水处理中方法冗杂、步骤复杂的缺点，污水处理效率极高。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种城市污水的三位一体处理装置。
背景技术
随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口日益增大，日益严重的水污染蚕食大量可消费的水资源。在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产业，与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位，我国的城市污水或生活污水一般通过管道收集进入污水处理厂进行处理，按照处理程度划分，可分为一、二、三级处理，传统污水处理方法存在成本高、效率低、不环保、净化不彻底、处理方法冗杂等弊端，缺乏装置一体的一次性处理手段，超声波技术集高级氧化技术、焚烧、超临界氧化等多种水处理技术的特点于一身,不仅能够使有机污染物脱氯、脱硝基,而且可使苯环发生断裂降解或改变其结构,而且超声波降解条件温和,降解速度快,适用范围广，并且能辅助雾化污水，但超声波反应的条件控制比较困难。不同的底物由于其不同物理化学性质，其最佳的分解条件是不同的，尤其是考虑其经济性时。分解不同的底物时，为使其达到最佳的分解效果，必须对超声波的强度、分解时间、催化剂等条件进行试验。
目前使用城市污水处理装置时，传统污水处理中方法冗杂、步骤复杂，同时，使用城市污水处理装置时，城市污水处理装置污水处理中造成二次污染，影响城市污水处理装置使用的环保性，以及使用城市污水处理装置时，城市污水处理装置难以需要频繁的维护，影响城市污水处理装置的使用的便捷性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种城市污水的三位一体处理装置，以解决使用现有的使用城市污水处理装置时，传统污水处理中方法冗杂、步骤复杂以及城市污水处理装置污水处理中造成二次污染，同时城市污水处理装置难以需要频繁的维护的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种城市污水的三位一体处理装置，包括太阳能储热单元、超声波雾化蒸单元和冷却塔循环单元，其特征在于：所述超声波雾化蒸单元包括超声波雾化槽、热流管、冷凝管、超声波雾化片和保温隔板，所述超声波雾化槽的内部安装有保温隔板，所述超声波雾化槽的内部贯穿有热流管和冷凝管，所述热流管位于保温隔板的一侧，所述冷凝管位于保温隔板的另一侧，所述保温隔板的内侧设置有抽风扇，抽风扇的进风口处设置有过滤网，所述保温隔板的远离冷凝管的一侧固定连接有筛网，所述筛网的另一端与超声波雾化槽的内部固定连接，所述筛网的顶端安装有超声波雾化片，所述超声波雾化槽的靠近热流管的一侧开设有净化水进水口，所述超声波雾化槽的另一侧开设有净化水出水口，所述太阳能储热单元的出水口通过热流管连接管连接到超声波雾化蒸单元，所述超声波雾化蒸单元的冷凝管通过导流保温管连接到冷却塔循环单元。
优选的，所述超声波雾化蒸单元的冷凝管通过导流保温管连接到冷却塔循环单元的水槽的入流储水槽，所述所述超声波雾化蒸单元的冷凝管的另一端通过保温回流管连接到冷却塔循环单元的水槽的回流储水槽，所述水槽的入流储水槽和回流储水槽通过隔板隔开。
优选的，所述冷却塔循环单元包括冷却塔和水槽，所述水槽的入流储水槽通过导水管道连接到冷却塔的出水口，所述水槽的回流储水槽通过导水管道连接到冷却塔的入水口。
优选的，所述太阳能储热单元包括板式太阳能集热器、水箱和电热补偿器。
优选的，所述水箱的顶端连接有板式太阳能集热器，所述板式太阳能集热器的底端通过管道连接有电热补偿器。
优选的，所述电热补偿器的一侧的出水口通过管道连接有热流管连接管，所述热流管的出水口连接有热流回流管，所述热流回流管的末端连接有水箱。
优选的，所述导水管道的连接端、导流保温管与水槽的连接处、保温回流管与冷凝管的连接处、电热补偿器与热流管连接管的连接处、热流回流管与水箱的连接处、板式太阳能集热器与水箱的连接处均设置有抽水泵。
优选的，所述净化水进水口处设置有浮球阀。
优选的，所述保温隔板与超声波雾化槽形成区域为冷凝槽,所述冷凝槽的顶端设置有盖板,所述超声波雾化槽的顶端设置有过滤蒸汽盖板，所述过滤蒸汽盖板位于盖板的一侧，所述滤蒸汽盖板位于热流管的上方位置处，所述盖板位于冷凝管的上方位置处，所述盖板的底端安装有紫外线灯，所述紫外线灯的外侧罩设有玻璃罩，所述超声波雾化槽的底端开设有抽泥口，所述抽泥口位于筛网的下方位置处。
优选的，所述净化水出水口处安装有可更换滤水网。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明利用超声波技术，通过超声波的空化作用，降解污水中的有机污染物，并将污水空化成颗粒非常细小的小液滴，通过热流管的高温将其蒸发为水蒸汽，通过抽风扇抽至冷却槽冷却完毕后通过出水口最终得到可以直接饮用的纯净水。其中经过超声波的空化降解，热流管的高温蒸发水蒸气,热流管的高温可对水蒸气进行消毒，抽风扇口的透气滤网的一次过滤，紫外线灯的消毒作用，出水口处的二次过滤，可一次性的得到清洁用水，净化处理效率极高。
(2)本发明蒸发所用热水以及冷却所用冷水皆可进行循环利用，装置全程只利用了声能和太阳能，并且可以对污水蒸发后留下的污泥加以进一步利用，解决了传统污水处理中造成二次污染的缺点，绿色环保。
(3)本发明装置可以一次性的得到清洁用水，省去了传统污水处理方法冗长的步骤，集合物理、化学、生物净化手段于一体，自动化水平极高，仅仅需要定期对过滤网进行更换、对超声波雾化蒸发槽和冷却槽进行清洁即可，操作十分简单。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的太阳能储热单元结构示意图；
图3为本发明的超声波雾化槽外观图；
图4为本发明的超声波雾化槽结构示意图；
图5为本发明的筛网结构示意图；
图6为本发明的盖板结构示意图；
图7为本发明的冷却塔循环单元结构示意图。
图中：1-水箱、2-抽水泵、3-板式太阳能集热器、4-电热补偿器、5-热流管、501-热流管连接管、502-热流回流管、6-超声波雾化槽、7-保温隔板、8-净化水进水口、9-冷凝槽、10-冷凝管、101-导流保温管、102-保温回流管、11-净化水出水口、12-水槽、13-冷却塔、14-抽水管、15-抽风扇、16-过滤网、17-过滤蒸汽盖板、18-超声波雾化片、19-筛网、20-抽泥口、21-浮球阀、22-盖板、23-玻璃罩、24-紫外线灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7所示，本发明提供如下技术方案：一种城市污水的三位一体处理装置，包括太阳能储热单元、超声波雾化蒸单元和冷却塔循环单元，其特征在于：超声波雾化蒸单元包括超声波雾化槽6、热流管5、冷凝管10、超声波雾化片18和保温隔板7，超声波雾化槽6的内部安装有保温隔板7，超声波雾化槽6的内部贯穿有热流管5和冷凝管10，热流管5位于保温隔板7的一侧，冷凝管10位于保温隔板7的另一侧，保温隔板7的内侧设置有抽风扇15，抽风扇15的进风口处设置有过滤网16，保温隔板7的远离冷凝管10的一侧固定连接有筛网19，筛网19的另一端与超声波雾化槽6的内部固定连接，筛网19的顶端安装有超声波雾化片18，超声波雾化槽6的靠近热流管5的一侧开设有净化水进水口8，超声波雾化槽6的另一侧开设有净化水出水口11，太阳能储热单元的出水口通过热流管连接管501连接到超声波雾化蒸单元，超声波雾化蒸单元的冷凝管10通过导流保温管101连接到冷却塔循环单元。
超声波雾化蒸单元的冷凝管10通过导流保温管101连接到冷却塔循环单元的水槽12的入流储水槽，超声波雾化蒸单元的冷凝管10的另一端通过保温回流管102连接到冷却塔循环单元的水槽12的回流储水槽，水槽12的入流储水槽和回流储水槽通过隔板隔开。
冷却塔循环单元包括冷却塔13和水槽12，水槽12的入流储水槽通过导水管道14连接到冷却塔13的出水口，水槽12的回流储水槽通过导水管道14连接到冷却塔13的入水口。
太阳能储热单元包括板式太阳能集热器3、水箱1和电热补偿器4。
水箱1的顶端连接有板式太阳能集热器3，板式太阳能集热器3的底端通过管道连接有电热补偿器4。
电热补偿器4的一侧的出水口通过管道连接有热流管连接管501，热流管5的出水口连接有热流回流管502，热流回流管502的末端连接有水箱1。
导水管道14的连接端、导流保温管101与水槽12的连接处、保温回流管102与冷凝管10的连接处、电热补偿器4与热流管连接管501的连接处、热流回流管502与水箱1的连接处、板式太阳能集热器3与水箱1的连接处均设置有抽水泵2。
净化水进水口8处设置有浮球阀21。
保温隔板7与超声波雾化槽6形成区域为冷凝槽9,冷凝槽9的顶端设置有盖板22,超声波雾化槽6的顶端设置有过滤蒸汽盖板17，过滤蒸汽盖板17位于盖板22的一侧，滤蒸汽盖板17位于热流管5的上方位置处，盖板22位于冷凝管10的上方位置处，盖板22的底端安装有紫外线灯24，紫外线灯24的外侧罩设有玻璃罩23，超声波雾化槽6的底端开设有抽泥口20，抽泥口20位于筛网19的下方位置处。
净化水出水口11处安装有可更换滤水网。
本发明的工作原理及使用流程：本发明在使用时，使用者接通装置电源，通过抽水泵2从水箱5抽到板式太阳能集热器3加热后，通到电热补偿器7通过热流管连接管501输送到超声波雾化蒸发槽6的热流管5并通过热流回流管502和抽水泵2与水箱1构成回路，循环使用，冷却塔循环单元，从冷却塔13的进水口进水，经过冷却后，通过抽水管14抽至水槽19的入流储水槽，水槽中的水通过抽水泵2抽至导流保温管101输送至冷凝槽9的冷凝管10而后通过保温回流管102回到水槽12，再由抽水管14抽至冷却塔13完成循环。冷凝槽9中冷凝管10相互平行且间隔相等，净化时，待净化的水通过水槽12的净化水进水口8流入水槽12，水槽12内的水经过超声波雾化片18空化和热流管5加热后快速气化，同时，高温的热流管5可对气化的水蒸气进行初步消毒，保温隔板7上装有一排抽风扇15，用以将雾化后的水蒸气抽至冷凝槽9中，气化的水蒸气通过抽风扇15传输到冷凝槽9，蒸发的水蒸气经过冷凝槽9顶端的紫外线灯24消毒后被冷凝管10冷凝为液态水经过水槽12的净化水出水口11流出，水槽12一侧箱壁开有三个净化水出水口11，净化水出水口11装有可更换滤水网可对净化后的水进行最后一次过滤。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种城市污水的三位一体处理装置，包括太阳能储热单元、超声波雾化蒸单元和冷却塔循环单元，其特征在于：所述超声波雾化蒸单元包括超声波雾化槽(6)、热流管(5)、冷凝管(10)、超声波雾化片(18)和保温隔板(7)，所述超声波雾化槽(6)的内部安装有保温隔板(7)，所述超声波雾化槽(6)的内部贯穿有热流管(5)和冷凝管(10)，所述热流管(5)位于保温隔板(7)的一侧，所述冷凝管(10)位于保温隔板(7)的另一侧，所述保温隔板(7)的内侧设置有抽风扇(15)，抽风扇(15)的进风口处设置有过滤网(16)，所述保温隔板(7)的远离冷凝管(10)的一侧固定连接有筛网(19)，所述筛网(19)的另一端与超声波雾化槽(6)的内部固定连接，所述筛网(19)的顶端安装有超声波雾化片(18)，所述超声波雾化槽(6)的靠近热流管(5)的一侧开设有净化水进水口(8)，所述超声波雾化槽(6)的另一侧开设有净化水出水口(11)，所述太阳能储热单元的出水口通过热流管连接管(501)连接到超声波雾化蒸单元，所述超声波雾化蒸单元的冷凝管(10)通过导流保温管(101)连接到冷却塔循环单元。
2.根据权利要求1所述的一种城市污水的三位一体处理装置，其特征在于：所述超声波雾化蒸单元的冷凝管(10)通过导流保温管(101)连接到冷却塔循环单元的水槽(12)的入流储水槽，所述所述超声波雾化蒸单元的冷凝管(10)的另一端通过保温回流管(102)连接到冷却塔循环单元的水槽(12)的回流储水槽，所述水槽(12)的入流储水槽和回流储水槽通过隔板隔开。
3.根据权利要求2所述的一种城市污水的三位一体处理装置，其特征在于：所述冷却塔循环单元包括冷却塔(13)和水槽(12)，所述水槽(12)的入流储水槽通过导水管道(14)连接到冷却塔(13)的出水口，所述水槽(12)的回流储水槽通过导水管道(14)连接到冷却塔(13)的入水口。
4.根据权利要求1所述的一种城市污水的三位一体处理装置，其特征在于：所述太阳能储热单元包括板式太阳能集热器(3)、水箱(1)和电热补偿器(4)。
5.根据权利要求4所述的一种城市污水的三位一体处理装置，其特征在于：所述水箱(1)的顶端连接有板式太阳能集热器(3)，所述板式太阳能集热器(3)的底端通过管道连接有电热补偿器(4)。
6.根据权利要求5所述的一种城市污水的三位一体处理装置，其特征在于：所述电热补偿器(4)的一侧的出水口通过管道连接有热流管连接管(501)，所述热流管(5)的出水口连接有热流回流管(502)，所述热流回流管(502)的末端连接有水箱(1)。
7.根据权利要求6所述的一种城市污水的三位一体处理装置，其特征在于：所述导水管道(14)的连接端、导流保温管(101)与水槽(12)的连接处、保温回流管(102)与冷凝管(10)的连接处、电热补偿器(4)与热流管连接管(501)的连接处、热流回流管(502)与水箱(1)的连接处、板式太阳能集热器(3)与水箱(1)的连接处均设置有抽水泵(2)。
8.根据权利要求1所述的一种城市污水的三位一体处理装置，其特征在于：所述净化水进水口(8)处设置有浮球阀(21)。
9.根据权利要求8所述的一种城市污水的三位一体处理装置，其特征在于：所述保温隔板(7)与超声波雾化槽(6)形成区域为冷凝槽(9),所述冷凝槽(9)的顶端设置有盖板(22),所述超声波雾化槽(6)的顶端设置有过滤蒸汽盖板(17)，所述过滤蒸汽盖板(17)位于盖板(22)的一侧，所述滤蒸汽盖板(17)位于热流管(5)的上方位置处，所述盖板(22)位于冷凝管(10)的上方位置处，所述盖板(22)的底端安装有紫外线灯(24)，所述紫外线灯(24)的外侧罩设有玻璃罩(23)，所述超声波雾化槽(6)的底端开设有抽泥口(20)，所述抽泥口(20)位于筛网(19)的下方位置处。
10.根据权利要求1所述的一种城市污水的三位一体处理装置，其特征在于：所述净化水出水口(11)处安装有可更换滤水网。
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