專利名稱：納米催化和超聲波聯(lián)合處理生活污水的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種納米催化和超聲波聯(lián)合處理生活污水的裝置。
背景技術(shù)：
生活污水處理工藝研究和應(yīng)用領(lǐng)域共同關(guān)注的問題長期以來，城市生活污水的ニ級生物處理多采用活性污泥法，它是當前世界各國應(yīng)用最廣的ー種ニ級生物處理流程，具有處理能力高，出水水質(zhì)好等優(yōu)點，但卻不能去除氮、磷等無機營養(yǎng)物質(zhì)以及無機離子。歸納起來，目前在城市生活污水處理研究和應(yīng)用領(lǐng)域，普遍存在的問題有:采用傳統(tǒng)的活性污泥法，往往基建費、運行費高，管理較復(fù)雜，易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。隨著污水排放標準的不斷嚴格，對污水中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)以及金屬離子的排放要求較高，傳統(tǒng)的以活性污泥法為主污水處理工藝往往需要將多個厭氧和好氧反應(yīng)池串聯(lián)，形成多級反應(yīng)池，通過增加內(nèi)循環(huán)來達到脫氮除磷的目的，這勢必要増加基建投資的費用及能耗，而且無法去除無機離子等。此外，處理污水所產(chǎn)生的污泥未經(jīng)處理處置直接進入環(huán)境后，將對環(huán)境造成二次污染，其對生態(tài)環(huán)境和人類活動構(gòu)成了嚴重威脅。城市污水和エ業(yè)廢水在污水處理廠進行處理的過程中都將產(chǎn)生各種污泥。從消除污染物角度看，只有對污泥進行徹底的處理，污水處理的目的才真正達到。納米催化氧化技術(shù)，是近年來研究較多的廢水處理技術(shù)，其利用高效光催化劑，在反應(yīng)中產(chǎn)生活性極強的自由基，與有機化合物作用，使污染物氧化降解，最終生成無毒無害的H2O,C02。目前TiO2被認為是最有效的光氧化催化劑，基于納米TiO2巨大的比表面積、表面自由能和強力吸收紫外線、吸附廢水中有機物的特性，在紫外光照射下，在反應(yīng)中產(chǎn)生氧化能力極強的經(jīng)基自由基(-0H)，光催化氧化快速降解有機物，高效處理廢水。超聲波是ー種高頻機械波，是近年來發(fā)展的ー項新型水處理技木。它能將水體中有害有機物轉(zhuǎn)變成co2、H20、無機離子或比原有機物毒性小易降解的有機物，因而在處理難生物降解有機污染物方面具有顯著的優(yōu)越性。超聲波尤其適合處理污泥，污泥在超聲波作用下不斷被壓縮和膨脹，使內(nèi)部可產(chǎn)生氣穴泡，且不斷成長并最終共振“內(nèi)爆”產(chǎn)生超高溫(5000 0C )、高壓(500bar)，同時產(chǎn)生的強力水噴射流形成巨大的水力剪切力，對污泥中微生物細胞壁產(chǎn)生巨大的破壞，使污泥的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)發(fā)生不同程度的改變，并可避免二次污染。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種納米催化和超聲波聯(lián)合處理生活污水的裝置，它將超聲波和納米技術(shù)處理廢水技術(shù)靈活組合，兼具二者的優(yōu)點。先將廢水通過納米技術(shù)處理裝置，納米催化技術(shù)采用TiO2作為光氧化催化劑，基于納米TiO2巨大的比表面積、表面自由能和強力吸收紫外線、吸附廢水中有機物的特性，快速降解有機物，高效處理廢水，部分污染物沉積到污泥中。再將廢水和污泥經(jīng)過超聲波處理，超聲波的頻率范圍為(20kHz-100kHz)，將水體和污泥中有害有機物轉(zhuǎn)變成C02、H20、無機離子或比原有機物毒性小易降解的有機物。~■者聯(lián)合，使處通后廢水中的有害物質(zhì)大大減少，水質(zhì)大幅提聞，并可避免二次污染。為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本實用新型是采用以下技術(shù)方案:一種納米催化和超聲波聯(lián)合處理生活污水的裝置，該裝置包括由管道依次連接的進水ロ，污水泵，納米技術(shù)處理裝置，超聲波處理裝置，出水口和沉淀池。作為優(yōu)選，所述的納米技術(shù)處理裝置上端開ロ，中間安裝有一臺攪拌機，兩邊分別安裝有四層與地面垂直的金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)表面上附有含銀的納米TiO2催化材料。金屬網(wǎng)的面積和納米技術(shù)處理裝置的截面積相同，污水流過金屬網(wǎng)，并被納米TiO2催化材料催化反應(yīng)。納米TiO2有巨大的比表面積、表面自由能和強力吸收紫外線、吸附廢水中有機物的特性，把有害有機物轉(zhuǎn)變成CO2、H20、無機離子等。作為優(yōu)選，所述的金屬網(wǎng)上端間隔安裝有六臺紫外燈，使金屬網(wǎng)受紫外光照射均勻。采用大功率交流紫外燈，型號J-2537，適合有220伏交流電的場所使用。在紫外光照射下，納米TiO2催化材料在反應(yīng)中產(chǎn)生氧化能力極強的自由基(-0H)，光催化氧化快速降解有機物，高效處理廢水。作為優(yōu)選，所述的超聲波處理裝置中間安裝有一臺攪拌機，上部安裝有四個超聲波發(fā)生器，功率從0 3000瓦功率可調(diào)，頻率20HKZ 60KHZ。通過控制污水的流動速度，使污水受到超聲波作用的時間為60秒。納米TiO2催化材料采用Ag/Ti02，摻銀量為0.2%，已知銀沉積能提高納米TiO2的光催化性能，減緩催化劑失活速率；且在貴金屬中，銀的殺菌能力最強。金屬銀沉積在TiO2納米材料的表面后，在紫外光照射下光生電子向銀顆粒上遷移并富集，促進了光生電子和空穴的分離，延長了空穴 的壽命，從而提高了光催化反應(yīng)的效率和光催化活性。攪拌機安裝在納米技術(shù)處理裝置和超聲波處理裝置的中間，功率為5.5千瓦轉(zhuǎn)速為40-136rpm。通過攪拌機的攪拌，使污水充分受到納米催化作用和超聲波的處理。超聲波發(fā)生器安裝超聲波處理裝置的上部，總共四個。采用新式頻率可調(diào)超聲波發(fā)生器，工作電壓:220V，工作電流:5A，功率從0 3000瓦功率可調(diào)，頻率20HKZ 60KHZ，可提供穩(wěn)定的連續(xù)超聲波功率。通過控制污水的流動速度，使污水受到超聲波作用的時間為60秒。一方面，超聲波將水體中有害有機物轉(zhuǎn)變成C02、H20、無機離子或比原有機物毒性小易降解的有機物；另一方面，污泥在超聲波作用下不斷被壓縮和膨脹，內(nèi)部可產(chǎn)生氣穴泡，且產(chǎn)生超高溫、高壓，對污泥中微生物細胞壁產(chǎn)生巨大的破壞，此外，超聲波還以把水中大分子有機污染物降解成無毒的小分子有機物。本實用新型具有以下有益效果:納米技術(shù)和超聲波聯(lián)合處理生活污水的裝置具有處理時間短，去除率高，設(shè)備簡單等特點，廢水處理的質(zhì)量明顯提高滿足了污水處理的要求，處理后輸出的水指標完全達到了國家排放標準。

下面通過實施例，結(jié)合附圖對本實用新型作進ー步描述。圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]圖2為本實用新型的納米技術(shù)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的超聲波處理裝置和沉淀池的結(jié)構(gòu)示意圖； I為進水ロ，2為污水泵，3為納米技術(shù)處理裝置，4為紫外燈，5為金屬網(wǎng)，6為攪拌機，7為超聲波處理裝置，8為超聲波發(fā)生器，9為出水口，10為沉淀池。
具體實施方式
如圖1-3所示，一種納米催化和超聲波聯(lián)合處理生活污水的裝置，該裝置包括由管道依次連接的進水口 1，污水泵2，納米技術(shù)處理裝置3，超聲波處理裝置7，出水ロ 9和沉淀池10。所述的納米技術(shù)處理裝置3上端開ロ，中間安裝有一臺攪拌機6，兩邊分別安裝有四層與地面垂直的金屬網(wǎng)5，金屬網(wǎng)5表面上附有含銀的納米TiO2催化材料。金屬網(wǎng)5的面積和納米技術(shù)處理裝置3的截面積相同，污水流過金屬網(wǎng)5，并被納米TiO2催化材料催化反應(yīng)。納米TiO2有巨大的比表面積、表面自由能和強力吸收紫外線、吸附廢水中有機物的特性，把有害有機物轉(zhuǎn)變成CO2、H20、無機離子等。所述的金屬網(wǎng)5上端間隔安裝有六臺紫外燈4，使金屬網(wǎng)5受紫外光照射均勻。所述的超聲波處理裝置7中間安裝有一臺攪拌機6，上部安裝有四個超聲波發(fā)生器8，功率從0 3000瓦功率可調(diào)，頻率20HKZ 60KHZ。通過控制污水的流動速度，使污水受到超聲波作用的時間為60秒。廢水經(jīng)過納米催化和超聲波的處理后，進入沉淀池10，通過ー個小時的沉淀后，產(chǎn)生清水排除或回收利用。上述實施例，只是本實用新型的ー個實例，并不是用來限制本實用新型的實施與權(quán)利范圍，凡與本實用新型權(quán)利要求所述內(nèi)容相同或等同的技術(shù)方案，均應(yīng)包括在本實用新型保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種納米催化和超聲波聯(lián)合處理生活污水的裝置，其特征在于:該裝置包括由管道依次連接的進水ロ，污水泵，納米技術(shù)處理裝置，超聲波處理裝置，出水口和沉淀池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米催化和超聲波聯(lián)合處理生活污水的裝置，其特征在于:所述的納米技術(shù)處理裝置上端開ロ，中間安裝有一臺攪拌機，兩邊分別安裝有四層與地面垂直的金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)的面積和納米技術(shù)處理裝置的截面積相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米催化和超聲波聯(lián)合處理生活污水的裝置，其特征在于:所述的金屬網(wǎng)上端間隔安裝有六臺紫外燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米催化和超聲波聯(lián)合處理生活污水的裝置，其特征在于:所述的超聲波處理裝置中間安裝有一臺攪拌機，上部安裝有四個超聲波發(fā)生器。
專利摘要本實用新型公開了一種納米催化和超聲波聯(lián)合處理生活污水的裝置，包括由管道依次連接的進水口，污水泵，納米技術(shù)處理裝置，超聲波處理裝置，出水口和沉淀池。納米技術(shù)處理裝置上端開口，中間安裝有一臺攪拌機，兩邊分別安裝有四層與地面垂直的金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)表面上附有含銀的納米TiO2催化材料，金屬網(wǎng)的面積和納米技術(shù)處理裝置的截面積相同。金屬網(wǎng)上端間隔安裝有六臺紫外燈，使金屬網(wǎng)受紫外光照射均勻。超聲波處理裝置中間安裝有一臺攪拌機，上部安裝有四個超聲波發(fā)生器。本實用新型具有處理時間短，去除率高，設(shè)備簡單等特點，廢水處理的質(zhì)量明顯提高滿足了污水處理的要求，處理后輸出的水指標完全達到了國家排放標準。
文檔編號C02F1/32GK202945118SQ20122055750
公開日2013年5月22日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者李素雅 申請人:李素雅