公布日：2023.09.01

申請日：2023.08.01

分類號：C02F9/00(2023.01)I;B01F29/83(2022.01)I;B01F29/85(2022.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/36(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F101

/30(2006.01)N

摘要

本發(fā)明涉及有機(jī)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種有機(jī)廢水處理系統(tǒng)，包括超聲單元，超聲單元前端連接有混料單元，后端連接有脫水單元，脫水單元還連接有蒸發(fā)單元，混料單元上設(shè)置有投放單元，脫水單元、蒸發(fā)單元還與混料單元連通；其中，脫水單元內(nèi)分離的催化劑通過投放單元回用至混料單元內(nèi)，蒸發(fā)單元內(nèi)蒸發(fā)回流的母液通過投放單元連同回用的催化劑同時(shí)回流至混料單元內(nèi)。通過混料單元的持續(xù)攪拌來進(jìn)行攪拌作業(yè)，并且催化劑的投放過程與攪拌過程能夠進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)，即攪拌運(yùn)動與催化劑回用投放過程是一個(gè)聯(lián)動過程，在此基礎(chǔ)上，回用的催化劑還伴隨著回流的蒸發(fā)母液，能夠?qū)⑼斗艈卧獌?nèi)淤積的催化劑帶入混料單元內(nèi)。

權(quán)利要求書

1.一種有機(jī)廢水處理系統(tǒng)，包括超聲單元（2），其特征在于：所述超聲單元（2）前端連接有混料單元（1），后端連接有脫水單元（3），所述脫水單元（3）還連接有蒸發(fā)單元（4），所述混料單元（1）上設(shè)置有投放單元（5），所述脫水單元（3）、蒸發(fā)單元（4）還與所述混料單元（1）連通；其中，所述脫水單元（3）內(nèi)分離的催化劑通過所述投放單元（5）回用至所述混料單元（1）內(nèi)，所述蒸發(fā)單元（4）內(nèi)蒸發(fā)回流的母液通過所述投放單元（5）連同回用的催化劑同時(shí)回流至所述混料單元（1）內(nèi)；所述混料單元（1）包括：混料支架（11）、攪拌組件（12）以及混料罐（13），所述混料罐（13）轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述混料支架（11）上，所述混料罐（13）下方設(shè)置有用于帶動所述混料罐（13）轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動組件（14），所述攪拌組件（12）設(shè)置在所述混料罐（13）上且用于對混料罐（13）內(nèi)部的廢水進(jìn)行攪拌催化作業(yè)；所述攪拌組件（12）包括：攪拌電機(jī)（121）、傳動件（122）以及攪拌葉片（123），所述攪拌電機(jī)（121）的輸出端與所述傳動件（122）內(nèi)行星輪組的太陽齒輪（1221）連接，所述行星輪組的行星齒輪（1222）、行星架（1223）均與所述傳動件（122）的殼體轉(zhuǎn)動設(shè)置，所述行星架（1223）的外周面上間隔均布有若干凸起（1224），所述太陽齒輪（1221）的下端還鍵接有攪拌軸（124），所述攪拌葉片（123）固定在所述攪拌軸（124）上；所述攪拌組件（12）還包括混流件（125），所述混流件（125）包括活動套設(shè)在所述攪拌軸（124）上的混流環(huán)（1251），所述混流環(huán)（1251）外周間隔均布有若干混流桿（1252），所述攪拌軸（124）的上端開設(shè)有移動槽（1253），所述混流桿（1252）的端部延伸至所述移動槽（1253）內(nèi)，所述攪拌軸（124）轉(zhuǎn)動時(shí)，通過所述移動槽（1253）能夠帶動所述混流桿（1252）上下移動或轉(zhuǎn)動；所述移動槽（1253）在所述攪拌軸（124）外周面上呈正弦或余弦排布；所述轉(zhuǎn)動組件（14）包括：轉(zhuǎn)動電機(jī)（142）、底座（141）、蝸桿（143）以及齒帶（144），所述混料罐（13）設(shè)置在所述底座（141）上，所述底座（141）能夠相對轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動電機(jī)（142）與所述蝸桿（143）的轉(zhuǎn)動軸帶傳動，所述底座（141）的外周面設(shè)置有齒帶（144），所述齒帶（144）與所述蝸桿（143）嚙合，當(dāng)所述轉(zhuǎn)動電機(jī)（142）轉(zhuǎn)動時(shí)，能夠帶動所述底座（141）進(jìn)行轉(zhuǎn)動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)混料罐（13）的轉(zhuǎn)動，所述攪拌葉片（123）為雙螺旋結(jié)構(gòu)且直徑由上至下依次遞增；所述投放單元（5）包括：容納器（51）、投放管道（52）以及若干投放件（53），所述投放管道（52）設(shè)置在所述混料罐（13）上，所述容納器（51）用于放置催化劑，若干所述投放件（53）、容納器（51）、蒸發(fā)單元（4）均與所述投放管道（52）連通，所述投放件（53）包括：壓力筒（531）、壓力桿（532）以及復(fù)位彈簧（533），所述壓力筒（531）通過單向閥與所述投放管道（52）連通，所述壓力桿（532）的一端套設(shè)在所述壓力筒（531）內(nèi)，另一端與所述行星架（1223）的外周面抵接，所述復(fù)位彈簧（533）套設(shè)在所述壓力桿（532）的另一端上，所述攪拌電機(jī)（121）轉(zhuǎn)動進(jìn)行攪拌作業(yè)時(shí)，能夠通過帶動行星架（1223）轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)壓力桿（532）的往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)而聯(lián)合實(shí)現(xiàn)容納器（51）內(nèi)的催化劑投放作業(yè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述脫水單元（3）包括脫料筒（31）、一級旋流器（32）、二級旋流器（33）、氣室（34）以及分離室（35），所述氣室（34）與所述超聲單元（2）的出水端連通，所述一級旋流器（32）、二級旋流器（33）連通并置于所述脫料筒（31）內(nèi)，所述氣室（34）還與所述一級旋流器（32）連通，所述分離室（35）設(shè)置在所述脫料筒（31）的底部，所述二級旋流器（33）的出水端設(shè)置有翼閥并置于所述分離室（35）內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種有機(jī)廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述脫料筒（31）的底部設(shè)置有用于分離催化劑的第一出口（37），所述脫料筒（31）的底部還設(shè)置有用于分離廢水的第二出口（38），所述分離室（35）的底部與所述第二出口（38）連通。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種有機(jī)廢水處理系統(tǒng)，針對目前蒸發(fā)器進(jìn)水水質(zhì)中高濃度有機(jī)物影響蒸發(fā)效果的問題，用于解決大分子有機(jī)物造成的蒸發(fā)器發(fā)生堵塞、高沸點(diǎn)有機(jī)物造成蒸發(fā)過程中易起泡爆沸、高沸點(diǎn)有機(jī)物在蒸發(fā)后期粘度增大影響傳熱效率、蒸發(fā)母液量多的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種有機(jī)廢水處理系統(tǒng)，包括超聲單元，所述超聲單元前端連接有混料單元，后端連接有脫水單元，所述脫水單元還連接有蒸發(fā)單元，所述混料單元上設(shè)置有投放單元，所述脫水單元、蒸發(fā)單元還與所述混料單元連通；其中，所述脫水單元內(nèi)分離的催化劑通過所述投放單元回用至所述混料單元內(nèi)，所述蒸發(fā)單元內(nèi)蒸發(fā)回流的母液通過所述投放單元連同回用的催化劑同時(shí)回流至所述混料單元內(nèi)。需要說明的是，現(xiàn)有技術(shù)中，對于不同廢水處理技術(shù)所提供的電極電勢不同，其能夠處理的有機(jī)物種類也不同，因此，在蒸發(fā)器進(jìn)水的水質(zhì)處理工序中，主要存在著蒸發(fā)效果差的問題，具體地，其主要原因包括：大分子有機(jī)物造成蒸發(fā)器堵塞、高沸點(diǎn)有機(jī)物造成蒸發(fā)過程起泡爆沸、高沸點(diǎn)有機(jī)物在蒸發(fā)后期粘度增大影響傳熱效率以及蒸發(fā)母液量過度的問題。

針對上述問題，申請人提出了一種有機(jī)廢水處理系統(tǒng)，通過將含有高濃度有機(jī)物的廢水通過過濾器進(jìn)行過濾，并保證進(jìn)水ss（懸浮固體物質(zhì)）小于5mg/L，若進(jìn)水沒有懸浮物可以省略該步驟，并投加含量在0.8‰至1.2‰范圍的催化劑，在混料單元內(nèi)攪拌混合均勻，再送入超聲單元進(jìn)行超聲，并設(shè)定超聲時(shí)間為15分鐘，超聲頻率為20KHz與40KHz交變；再送入脫水單元進(jìn)行固液分離，分離后的固體主要為催化劑，并且分離后的催化劑能夠進(jìn)行回用，脫水單元分離后的清液進(jìn)入蒸發(fā)單元，并經(jīng)過蒸發(fā)作業(yè)后將部分母液回流至混料單元循環(huán)處理。在上述的有機(jī)廢水處理過程中，通過混料單元的持續(xù)攪拌來進(jìn)行攪拌作業(yè)，并且催化劑的投放過程與攪拌過程能夠進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)，即攪拌運(yùn)動與催化劑回用投放過程是一個(gè)聯(lián)動過程，在此基礎(chǔ)上，回用的催化劑還伴隨著回流的蒸發(fā)母液，能夠?qū)⑼斗艈卧獌?nèi)淤積的催化劑帶入混料單元內(nèi)。在上述過程中，攪拌有助于催化劑的壓電催化過程，并且往復(fù)加入的催化劑和蒸發(fā)母液能夠緩解混料單元內(nèi)的大分子有機(jī)物堵塞問題，進(jìn)而提高反應(yīng)過程，減少蒸發(fā)過程中起泡爆沸等問題。

進(jìn)一步地，所述混料單元包括：混料支架、攪拌組件以及混料罐，所述混料罐轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述混料支架上，所述混料罐下方設(shè)置有用于帶動所述混料罐轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動組件，所述攪拌組件設(shè)置在所述混料罐上且用于對混料罐內(nèi)部的廢水進(jìn)行攪拌催化作業(yè)。需要說明的是，現(xiàn)有技術(shù)中的廢水?dāng)嚢枳鳂I(yè)過程均為對罐體內(nèi)部的廢水進(jìn)行攪拌作業(yè)，而在本申請中，不僅利用混料罐內(nèi)的攪拌組件進(jìn)行攪拌作業(yè)，而且混料罐自身還能夠在轉(zhuǎn)動組件的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)動。更進(jìn)一步地，混料罐的轉(zhuǎn)動方向與攪拌組件的轉(zhuǎn)動方向相反，并且在混料過程中，混料罐先進(jìn)行轉(zhuǎn)動一定時(shí)間后，待內(nèi)部的廢水具有一定的離心力之后再啟動攪拌組件，使得攪拌組件使得混料罐內(nèi)部的廢水反向轉(zhuǎn)動，在此過程中，攪拌效果更為明顯，能夠保證催化劑與廢水的充分反應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述攪拌組件包括：攪拌電機(jī)、傳動件以及攪拌葉片，所述攪拌電機(jī)的輸出端與所述傳動件內(nèi)行星輪組的太陽齒輪連接，所述行星輪組的行星齒輪、行星架均與所述傳動件的殼體轉(zhuǎn)動設(shè)置，所述行星架的外周面上間隔均布有若干凸起，所述太陽齒輪的下端還鍵接有攪拌軸，所述攪拌葉片固定在所述攪拌軸上。需要說明的是，對于攪拌組件，攪拌組件利用傳動件內(nèi)的行星輪組實(shí)現(xiàn)對混料罐內(nèi)的混合過程，具體地，攪拌電機(jī)還能夠通過減速箱等結(jié)構(gòu)與太陽齒輪連接，太陽齒輪還鍵接有攪拌軸，攪拌軸上固定有攪拌葉片，攪拌電機(jī)啟動時(shí)，通過帶動太陽齒輪旋轉(zhuǎn)來使得攪拌葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，繼而實(shí)現(xiàn)混料罐內(nèi)廢水與催化劑的混合反應(yīng)過程。

進(jìn)一步地，所述投放單元包括：容納器、投放管道以及若干投放件，所述投放管道設(shè)置在所述混料罐上，所述容納器用于放置催化劑，若干所述投放件、容納器、蒸發(fā)單元均與所述投放管道連通，所述投放件包括：壓力筒、壓力桿以及復(fù)位彈簧，所述壓力筒通過單向閥與所述投放管道連通，所述壓力桿的一端套設(shè)在所述壓力筒內(nèi)，另一端與所述行星架的外周面抵接，所述復(fù)位彈簧套設(shè)在所述壓力桿的另一端上，所述攪拌電機(jī)轉(zhuǎn)動進(jìn)行攪拌作業(yè)時(shí)，能夠通過帶動行星架轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)壓力桿的往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)而聯(lián)合實(shí)現(xiàn)容納器內(nèi)的催化劑投放作業(yè)。需要說明的是，由于傳動件內(nèi)設(shè)有行星輪組，可以理解的是，行星輪組必然包括了太陽齒輪、行星齒輪以及行星架，在本申請的行星輪組結(jié)構(gòu)中，太陽齒輪作為動力輸入與動力輸出，行星齒輪作為動力傳動，而行星架也作為動力輸出。具體地，太陽齒輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動時(shí)，帶動行星齒輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動，再帶動行星架進(jìn)行轉(zhuǎn)動，而行星架的外周設(shè)置有若干的凸起，并且凸起與壓力桿的另一端抵接，凸起的轉(zhuǎn)動對壓力桿具有往復(fù)的壓力作用，并且在復(fù)位彈簧的作用下能夠持續(xù)對壓力筒進(jìn)行壓力遞送，最終實(shí)現(xiàn)對容納器內(nèi)催化劑的投放。還需要說明的是，容納器與脫水單元的第一出口連通，對于投放管道而言，其閥門控制過程較為常規(guī)，且不涉及相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)，此處便不再贅述。

進(jìn)一步地，所述攪拌組件還包括混流件，所述混流件包括活動套設(shè)在所述攪拌軸上的混流環(huán)，所述混流環(huán)外周間隔均布有若干混流桿，所述攪拌軸的上端開設(shè)有移動槽，所述混流桿的端部延伸至所述移動槽內(nèi)，所述攪拌軸轉(zhuǎn)動時(shí)，通過所述移動槽能夠帶動所述混流桿上下移動或轉(zhuǎn)動。需要說明的是，基于上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)攪拌軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動時(shí)，其必然帶動著混料罐內(nèi)部的廢水進(jìn)行相應(yīng)的攪拌運(yùn)動，而與廢水接觸的混流件也必然具有產(chǎn)生相對運(yùn)動的趨勢，此時(shí)的移動槽起到導(dǎo)向和限位的作用，使得混流桿在轉(zhuǎn)動的同時(shí)能夠進(jìn)行上下移動。

作為優(yōu)選，所述移動槽在所述攪拌軸外周面上呈正弦或余弦排布。為了實(shí)現(xiàn)混流桿轉(zhuǎn)動與上下移動的運(yùn)動過程，移動槽的優(yōu)選形狀為波浪形，更為具體地，移動槽的排布滿足正弦線或余弦線。

作為優(yōu)選，所述脫水單元包括脫料筒、一級旋流器、二級旋流器、氣室以及分離室，所述氣室與所述超聲單元的出水端連通，所述一級旋流器、二級旋流器連通并置于所述脫料筒內(nèi)，所述氣室還與所述一級旋流器連通，所述分離室設(shè)置在所述脫料筒的底部，所述二級旋流器的出水端設(shè)置有翼閥并置于所述分離室內(nèi)。需要說明的是，對于脫水單元，脫料筒內(nèi)的上部為稀相區(qū)，下部為密相區(qū)，稀相區(qū)的流速不能太高，對堆積密度較小的催化劑一般采用0.6m/s至0.7m/s，對堆積密度較大的催化劑則可采用0.8m/s至0.9m/s。即使如此，稀相空間仍有一定的催化劑濃度，為了減少催化劑的損耗，脫料筒內(nèi)裝有兩級串聯(lián)的旋流器，其回收催化劑固體顆粒的效率應(yīng)在99.5%以上。

作為優(yōu)選，所述脫料筒的底部設(shè)置有用于分離催化劑的第一出口，所述脫料筒的底部還設(shè)置有用于分離廢水的第二出口，所述分離室的底部與所述第二出口連通。脫料筒內(nèi)分離催化劑通過第一出口輸送這容納器內(nèi)；脫料筒內(nèi)的廢水通過第二出口與蒸發(fā)單元或投放管道連通。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明通過混料單元的持續(xù)攪拌來進(jìn)行攪拌作業(yè)，并且催化劑的投放過程與攪拌過程能夠進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)，即攪拌運(yùn)動與催化劑回用投放過程是一個(gè)聯(lián)動過程，在此基礎(chǔ)上，回用的催化劑還伴隨著回流的蒸發(fā)母液，能夠?qū)⑼斗艈卧獌?nèi)淤積的催化劑帶入混料單元內(nèi)；

2、本發(fā)明在超聲波的技術(shù)基礎(chǔ)上，通過催化劑的壓電增強(qiáng)效應(yīng)，能夠顯著降低體系反應(yīng)活化能，從而形成更多的·OH自由基，將大分子高沸點(diǎn)有機(jī)物斷鏈生成小分子低沸點(diǎn)的有機(jī)物，部分有機(jī)物可直接降解成H2O和CO2，以改善蒸發(fā)進(jìn)水的水質(zhì)；

3、本發(fā)明的混料罐自身能夠在轉(zhuǎn)動組件的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)動，此外，混料罐的轉(zhuǎn)動方向與攪拌組件的轉(zhuǎn)動方向相反，并且在混料過程中，混料罐先進(jìn)行轉(zhuǎn)動一定時(shí)間后，待內(nèi)部的廢水具有一定的離心力之后再啟動攪拌組件，使得攪拌組件使得混料罐內(nèi)部的廢水反向轉(zhuǎn)動，在此過程中，攪拌效果更為明顯，能夠保證催化劑與廢水的充分反應(yīng)。

（發(fā)明人：羅興中;廖義勇）