TWI703097B

TWI703097B - 有機廢水處理系統

Info

Publication number: TWI703097B
Application number: TW107145242A
Authority: TW
Inventors: 黃大緯; 柳勝文; 李汪化; 劉俊宏; 陳清德
Original assignee: 羅德聯網股份有限公司
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-09-01
Also published as: TW202021913A

Abstract

一種有機廢水處理系統，包括有一傳動裝置、一過濾裝置、一真空控制單元與一超聲波處理裝置，該傳動裝置係用於傳動該過濾裝置，該過濾裝置具有複數個水平設置的過濾平板，該真空處理裝置係對各該過濾平板進行抽、吹氣處理以利於過濾作業，而該超聲波處理裝置具有一作用槽桶，該作用槽桶外側分別裝設有一低頻超聲波裝置與一高頻超聲波裝置，透過該過濾平板可有效的處理經絮凝後之廢水，此外，低、高二階段的超聲波處理可提升對廢水的氧化、殺菌處理之效能。

Description

有機廢水處理系統

本發明是有關一種有機廢水處理系統，係一用於對於廢水進行過濾、臭氧超聲波處理的設備，其過濾技術係採平板式，尤其可使用在經絮凝後的廢水處理，特別是在禽畜養殖業所產生的有機廢水。

隨著我國禽畜養殖業的規模不斷擴大，禽畜養殖污染暴露出來的環境問題也日益增多，大量的禽畜排泄物、各種養殖廢棄物的排放，不僅影響了禽畜養殖的整體效益，而且污染水源，造成水體富營養化，對自然環境和人體健康都存在極大的危害。

所述之畜禽養殖廢水主要包括尿、部分固、液態糞和養殖舍沖洗水所組成，這類廢水有機物濃度高、懸浮物多、氨氮含量高、臭味大，若不經過有善之處理，直接排入自然水源，將對水源其周圍水體造成嚴重富營養化，嚴重破壞水體的自潔能力，造成水體發黑變臭，影響環境和農業灌溉。

現有技術中，養殖廢水的處理方法主要包括物理處理法、化學處理法和生物處理法三類，其中，最廣泛應用的生物化學處理法是利用微生物代謝作用，使汙廢水中呈溶解、膠體狀態的有機污染物轉化為穩定的無害物質的一種處理方法，而該生物化學處理法主要又分為兩大類，即利用好氧微生物作用的好氧法(即好氧氧化法)和利用厭氧微生物作用的厭氧法(即厭氧還原法)，好氧氧化法廣泛用於處理城市污水及有機性生產污水，其中有活性污泥法和生物膜法兩種；厭氧還原法多用於處理高濃度有機廢水與廢水處理過程中產生的污泥，現在也開始用於處理城市污水與低濃度有機污水，但目前這些方法都存在能耗大、占地廣、投資和運行費用高等缺陷，並且處理過程中產生的污泥及廢水仍需向系統外排放，造成較大的環境壓力。

因此，有鑑於針對於禽畜的有機廢水需經過絮凝之處理，設計採平板式的過濾結構，讓經絮凝後的有機廢水於平板式的過濾結構上達到最佳的過濾處理，此外，又提供臭氧混合，並採低、高二階段的超聲波處理，提升氧化、殺菌之效能，如此為本發明之解決方案。

本發明之有機廢水處理系統，包括有一傳動裝置、一過濾裝置、一真空控制單元與一超聲波處理裝置，該傳動裝置具有一支架，該支架上裝設有一傳動組件與一中軸；該過濾裝置具有分別套固在該中軸上的一外轉盤與一內轉盤，該外轉盤係包括有一第一外盤體與一第二外盤體，該第一外盤體與該第二外盤體係可相對合的組裝，並令該第一外盤體與該第二外盤體之間形成一密封腔室，而該內轉盤係位於該密封腔室內，且該內轉盤則係包括有一第一內盤體、一第二內盤體與一裝設於該第二內盤體的軸承，該第一內盤體係嵌裝於該第一外盤體內，且該第一外盤體與該中軸為緊配合，該第二內盤體則係嵌裝於該第二外盤體內，又該第一內盤體上開設有至少一抽氣孔與一吹氣孔，該第二內盤體上則開設有大量連通氣孔，該第一內盤體與該第二內盤體在預定位置可讓該抽氣孔與至少一個該連通氣孔相通，以及讓該吹氣孔與至少一個該連通氣孔相通，又設有複數個連通管係由外部穿過該第二外盤體而與各該連通氣孔相接，各該連通管另一端則分別銜接一過濾平板，各該過濾平板係平放的組裝在該傳動組件上，各該過濾平板並得配合該傳動組件運轉，該過濾裝置又具有一延伸至各該過濾平板上方的入料裝置、一位於該支架旁用於裝填濾出的固態料餅的固態回收桶與一用於裝填吸出的液態廢水的液態回收桶；該真空處理裝置係分別銜接該抽氣孔與該吹氣孔；該超聲波處理裝置具有一作用槽桶，該作用槽桶內由下而上分設成一第一作用區、一第二作用區與一暫留區，對應在該第一作用區外側裝設有一低頻超聲波裝置，對應在該第二作用區外側則裝設有一高頻超聲波裝置，該低頻超聲波裝置與該高頻超聲波裝置皆與一超聲波控制裝置相接，又設有一由該液態回收桶銜接至該作用槽桶底部的導入管，該導入管與該作用槽桶的銜接處又銜接一臭氧裝置，而該作用槽桶上方則分別銜接一液態導出管以及一氣態導出管。

更具體的說，該支架係可選擇性的架設在一用於對廢水進行絮凝處理的前置處理裝置的內部或該前置處理裝置旁邊。

更具體的說，該傳動組件係包括有一分別架設在該支架上兩側的側軸、一分別組裝在各該側軸兩端的齒塊、一共同串接至少二齒塊的鏈條，以及一與其中一齒塊相銜接的第一馬達，且兩側的該側軸係具有一水平方向的預定距離，令該鏈條上、下兩方形成有一預定距離的水平長度，而各該過濾平板係連續的組裝在該鏈條上，以利於隨著該鏈條傳動。

更具體的說，該吹氣孔係設有二個。

更具體的說，該連通氣孔係設有二十四孔，且平均的環狀排列於該第二內盤體上，而該抽氣孔係設計為弧形長孔，令該第一內盤體與該第二內盤體在預定位置可讓該抽氣孔與其中八個連通氣孔相通。

更具體的說，該第二外盤體與該第二內盤體上安裝一第二馬達，該第二馬達係與該第一馬達方向相同的運轉動作。

更具體的說，該連通管係採用軟性材質所製。

更具體的說，該過濾平板內部係具有一內腔室，該過濾平板的外側表面向內凹設有一凹槽，且該凹槽底面具有大量與該內腔室相通的細微孔，又在該過濾平板側邊設有一與該內腔室相通並用於連接該連通管的連通口。

更具體的說，該入料裝置與一前置處理裝置相接，所述之前置處理裝置係用於預先將廢水進行生物分解和酸化作用，再進行好氧分解、脫氮、脫硫，再加入生物性絮凝微生物進行絮凝之設備。

1:傳動裝置

11:支架

12:傳動組件

121:側軸

122:齒塊

123:鏈條

124:第一馬達

13:中軸

2:過濾裝置

21:外轉盤

211:第一外盤體

212:第二外盤體

213:密封腔室

22:內轉盤

221:第一內盤體

222:第二內盤體

223:軸承

224:抽氣孔

225:吹氣孔

226:連通氣孔

23:連通管

24:過濾平板

241:內腔室

242:凹槽

243:細微孔

244:連通口

25:入料裝置

26:固態回收桶

27:液態回收桶

28:超聲波振盪裝置

3:真空處理裝置

4:超聲波處理裝置

41:作用槽桶

411:第一作用區

412:第二作用區

413:暫留區

42:低頻超聲波裝置

43:高頻超聲波裝置

44:超聲波控制裝置

45:導入管

46:臭氧裝置

47:液態導出管

48:氣態導出管

5:前置處理裝置

6:回收淨化裝置

A:臭氧

B:低頻超聲波

C:高頻超聲波

[第1圖]係本發明整體設備之平面示意圖。

[第2圖]係本發明傳動裝置、過濾裝置之局部立體示意圖。

[第3圖]係本發明傳動裝置、過濾裝置之另一視角局部立體示意圖。

[第4圖]係本發明過濾裝置之局部立體分解示意圖。

[第5圖]係本發明過濾裝置之局部平面示意圖。

[第6圖]係本發明過濾平板之剖面示意圖。

[第7圖]係第6圖之A處局部剖面示意圖。

[第8圖]係本發明超聲波處理裝置之剖面示意圖。

[第9圖]係本發明傳動裝置、過濾裝置之實施過濾立體示意圖。

[第10圖]係本發明過濾裝置之實施過濾剖面示意圖。

[第11圖]係本發明過濾裝置之實施過濾剖面示意圖。

[第12圖]係本發明超聲波處理裝置之實施超聲波處理剖面示意圖。

[第13圖]係本發明過濾裝置增設有超聲波振盪裝置之平面示意圖。

有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1~3圖，分別為本發明之有機廢水處理系統的整體結構示意圖，如圖中所示，至少包含一傳動裝置1、一架設在該傳動裝置上的過濾裝置2、一真空處理裝置3以及一超聲波處理裝置4；其中，該傳動裝置1具有一支架11，該支架11係可選擇性的架設在一用於對廢水進行絮凝處理的前置處理裝置5內部或旁邊，該支架11上裝設有一傳動組件12與一中軸13，在本實施例中，該傳動組件12係包括有一分別架設在該支架11上兩側的側軸121、一分別組裝在各該側軸121兩端的齒塊122、一共同串接至少二齒塊122的鏈條123，以及一與其中一齒塊122相銜接的第一馬達124，且兩側的該側軸121係具有一水平方向的預定距離，令該鏈條123上、下兩方形成有一預定距離的水平長度；其中，請一併參閱第1~7圖，該過濾裝置2具有分別套固在該中軸13上的一外轉盤21與一內轉盤22，在本實施例中，該外轉盤21係進一步包括有一第一外盤體211與一第二外盤體212，該第一外盤體211與該第二外盤體212係可相對合的組裝，並令該第一外盤體211與該第二外盤體212之間形成一密封腔室213，而該內轉盤22係位於該密封腔室213內，且該內轉盤22則係進一步包括有一第一內盤體221、一第二內盤體222與一裝設於該第二內盤體222的軸承223，該第一內盤體221係嵌裝於該第一外盤體211內，且該第一外盤體211與該中軸13為緊配合，該第二內盤體222則係嵌裝於該第二外盤體212內，且該第二外盤體212與該第二內盤體222透過該軸承223而可於該中軸13上任意轉動，又該第一內盤體221上開設有至少一抽氣孔224與至少二吹氣孔225，該第二內盤體222上則開設有大量連通氣孔226，本實施例的連通氣孔226係設有二十四孔，且平均的環狀排列於該第二內盤體222上，而該抽氣孔224係設計為弧形長孔，令該第一內盤體221與該第二內盤體222在預定位置可讓該抽氣孔224與其中八個連通氣孔226相通，以及讓該吹氣孔225與其中二個連通氣孔226相通，又設有複數個採用軟性材質所製的連通管23係由外部穿過該第二外盤體222而與各該連通氣孔226相接，各該連通管23另一端則分別銜接一過濾平板24，各該過濾平板24係平放的組裝在該傳動組件12上，並可配合該傳動組件12運轉，在本實施例中，各該過濾平板24係連續的組裝在該鏈條123上，以利於隨著該鏈條123傳動，且該過濾平板24內部係具有一內腔室241，該過濾平板24的外側表面向內凹設有一凹槽242，且該凹槽242底面具有大量與該內腔室241相通的細微孔243，又在該過濾平板24側邊設有一與該內腔室241相通並用於連接該連通管23的連通口244，該過濾裝置2又具有一與該前置處理裝置5相接且延伸至各該過濾平板24上方的入料裝置25、一位於該支架11旁用於裝填濾出的固態料餅的固態回收桶26與一用於裝填吸出的液態廢水的液態回收桶27；其中，該真空處理裝置3係分別銜接該抽氣孔224與各該吹氣孔225；其中，請一併參閱第1、8圖，該超聲波處理裝置4具有一作用槽桶41，該作用槽桶41內由下而上分設成一第一作用區411、一第二作用區412與一暫留區413，對應在該第一作用區411外側裝設有一低頻超聲波裝置42，對應在該第二作用區412外側則裝設有一高頻超聲波裝置43，該低頻超聲波裝置42與該高頻超聲波裝置43皆與一超聲波控制裝置44相接，又設有一由該液態回收桶27銜接至該作用槽桶41底部的導入管45，該導入管45與該作用槽桶41的銜接處又銜接一臭氧裝置46，而該作用槽桶41上方則銜接一用於將處理過的廢水排出的液態導出管47，以及該作用槽桶41頂端則銜接一用於將處理過的臭氧排出的氣態導出管48。

本發明之有機廢水處理系統，其處理效能主要係分設成過濾以及超聲波處理二種，在本實施例中，主要係以處理經絮凝後的禽畜有機廢水為例進行說明，所述禽畜有機廢水係在透過生物高分子絮凝和離子助凝劑的作用下，將禽畜有機廢水中軟性有機物質在電荷的吸引凝成團粒：

A、過濾處理：請一併參閱第1、4、7、9~11圖，本發明係採平板式的過濾組件，即所述之過濾平板24，係透過該入料裝置25將經過前置處理裝置5的禽畜有機廢水抽取至各該過濾平板24上方的該凹槽242內，啟動該真空處理裝置3，讓該內腔室241形成負壓真空狀態，令禽畜有機廢水中液態的部分(即廢液)經由細微孔243被吸入經該內腔室241至該液態回收桶27，而有機廢水中所凝成團粒的部分(即廢粒)則因無法通過該細微孔243故殘留在該凹槽242；在過濾處理的過程中，該傳動裝置1係持續運轉，透過該第一馬達124帶動其中一該齒塊122轉動，使得該鏈條123帶動各該過濾平板24轉動，藉此，讓各該過濾平板24可逐一的通過該入料裝置25下方承接有機廢水；在該傳動裝置1運轉時，由於會帶動各該過濾平板24，也因次會一併讓與各該過濾平板24相接的各該連通管23隨之轉動，接著，各該連通管23則牽引該第二外盤體212與該第二內盤體222轉動，而藉此，各該連通氣孔226便會依序的與該抽氣孔224與該吹氣孔225相通，在該連通氣孔226與該抽氣孔224相通時，各該連通氣孔226便會通過相連接的該連通管23對該過濾平板24進行抽真空的動作，讓該內腔室241形成負壓真空狀態，反之，在該連通氣孔226與該吹氣孔225相通時，各該連通氣孔226便會通過相連接的該連通管23對該過濾平板24進行吹氣的反向壓力動作，避免團粒堵塞細微孔243；在本實施例中，該抽氣孔224係對應到其中八個該連通氣孔226，因此，透過設計安排，可讓相對應的八個與該連通氣孔226相通的該過濾平板24同時進行抽取廢液的過濾動作，且係位在該傳動裝置1上方水平放置的其中八個，隨著轉動，當各該過濾平板24與該吹氣孔225相通並進行吹氣的反向壓力動作時，各該過濾平板24便已傳動到該固態回收桶26上方，故可讓該凹槽242上的廢粒以及被反向壓力吹出的細顆粒掉落到該固態回收桶26內，完成固液態分離的過濾處理效能。

B、超聲波處理：請一併參閱第1、12圖，該導入管45將該液態回收桶27內的廢液與臭氧A混和進入該作用槽桶41內的該第一作用區411，經過低頻超聲波裝置42以水平方向產生的低頻超聲波B的分散剪切作用，臭氧A氣泡被粉碎成更小的微氣泡，增加與廢液的接觸處裡面積，提升混合程度、臭氧A的傳質速率，亦強化了臭氧A和廢液中有機物的反應，並殺死廢液中的有害病菌；接著進入該第二作用區412，剩餘的臭氧經過高頻超聲波裝置43以水平方向產生的高頻超聲波C的輻射下分解產生原子氧和羥基自由基，可以對廢液中的有機物進一步進行氧化分解；經此，臭氧A依序經過低頻超聲波B、高頻超聲波C處理後，增強氧化能力，低頻超聲波B、高頻超聲波C的水平方向可衝擊改變臭氧A與廢液的流向，延長在該作用槽桶41內的作用時間，充分對有機物進行氧化處理，而作用後的臭氧A與廢液會進入該暫留區413，廢液被該液態導出管47導出至該回收淨化裝置6，而臭氧A則被該氣態導出管48導出再回收。

本發明所提供之有機廢水處理系統，與其他習用技術相互比較時，其優點如下：

1.在過濾處理上，因本發明的過濾平板係採平板式的，因此，可有效的針對經絮凝過(廢粒不易沾附)的廢水進行處理，特別是對於禽畜所產生的有機廢水。

2.在過濾處理上，利用真空處理，可使廢粒中的水分更少，乾燥度較高，有別於以往過去技術(如擠壓)方式具有濕度太高之問題。

3.在超聲波處理上，該作用槽桶內的作用程序相當密集緊湊，臭氧利用率高，氧化能力強，處理效果好，而通過氣態導出管回收剩餘的臭氧，避免污染環境。

請參閱第13圖，該過濾裝置2下方可裝設有至少一超聲波振盪裝置28，該超聲波振盪裝置28係可於下方對過濾完後的各該過濾平板24發出超聲波，透過超聲波產生的振盪作用，將各該過濾平板24內的細小廢粒振出，使各該過濾平板24避免堵塞。

請參閱第1圖，本發明有機廢水處理系統係可銜接於該前置處理裝置5之後，所述之前置處理裝置5係預先將廢水進行生物分解和酸化作用，再進行好氧分解、脫氮、脫硫，再加入生物性絮凝微生物進行絮凝；而經處理後的廢液則可透過該液態導出管47進入該回收淨化裝置6，所述之回收淨化裝置6係用於將廢液用活性炭濾料吸附法淨化水，吸附去除水中的有機物或有毒物質，使水得到淨化，而活性炭對有機物的吸附受其孔徑分佈和有機物特性的影響，一般為柱狀顆粒，比表面積大，微孔發達，機械強度高，吸附速度快，淨化度高，不易脫粉，使用壽命長，特別是用於將禽畜的有機廢水深度淨化，達到除去臭味、氯、氰及多種重金屬離子等有害物質和脫色之效能。

上述之實施例揭露，僅是本發明部分較佳的實施例選擇，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本發明之精神和範圍內所做的均等變化或潤飾，仍屬本發明涵蓋之範圍，而本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。