专利名称：：废水处理的超声曝气装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及废水处理的超声曝气装置，尤其是处理生活和有机废水的超声曝气装置。环境污染是现代社会极需解决的问题，对污水治理又是要优先考虑的，已有多种处理生活和有机废水的装置在运行，如常规的吸附、絮凝、生化、过滤、浓缩以及上述各种方法和装置的结合。由于涉及成本高和二次污染的问题，实际运行效果很理想的污水治理设备还是少的。现有曝气装置来处理工业和生活污水，大量使用曝气设备，常用的包括微孔、固定螺旋、散流式曝气器等。曝气装置的作用主要是将空气中的氧溶解于水中，同时可起到搅拌的作用。氧的溶解量即氧的利用率、作用面积等直接决定了废水治理的效率，当氧的利用率越高，污水中的杂质，如重金属离子、有机物，会产生氧化物颗粒沉淀或进行有机降解，为后续处理作好的必要的准备。各种各样的曝气器和气浮设备在废水处理的工程和设备中发挥作用，但现有曝气装置是专用机械设备，其效率较低。单一的曝气或气浮对水处理的效果仍有待于提高。本实用新型的目的是提供一种对废水处理的超声曝气装置，即以高频声波及超声波对所处理的水进行曝气；从而增加水中的氧含量、利用空化和剪切作用对大分子进行破坏和碎裂，并使气液充分交换，并使水中的絮凝剂通过超声作用加快絮凝。本实用新型的目的是尤其提供一种高的超声声压，在较低来流总压时亦有较高声压级的超声处理曝气装置。本实用新型的目的是这样实现的废水处理的超声曝气装置，设有流道喷咀口，喷咀口外设有谐振腔，腔内设有中心杆，中心杆直径小于喷咀口直径，中心杆伸入喷咀口，流道喷咀口的出口截面积小于内部腔的截面积，谐振腔为一圆柱形空腔，流道喷咀口和谐振腔的直径相近且在一条轴线上，流道喷咀口和谐振腔的截面互相平行。当喷口的压力较大时，来流(空气或空气与水的混和物)经喷咀口时，喷咀前面的流体具有周期性压力分布，此处置有的谐振腔，使周围的媒质即可产生超声或声辐射，尤其是本实用新型结构可以在较低来流总压条件下获得高声压辐射。本实用新型的声波及超声波曝气装置能增加水中的氧含量、并同时利用较强的超声辐射的空化和剪切作用对废水中大分子和其它有机分子基团进行破坏和碎裂，并使气液充分交换和乳化混融，能耗低，气浮的效果也特别明显，因此对污水的处理是充分和更好的，可以在较低来流总压条件下获得高声压辐射。曝气装置具有结构简单，曝气所产生的微气孔小而密集，气浮效果明显改善。即氧的利用率高；作用面积增大一倍，便于工程上设计的优化，实际的运行成本低，水处理设施的占地面积小，便于水处理的经济运行，尤其是生活污水处理的优选方案。废水经本实用新型处理后的可生化性好，可大大提高后道生化处理的效率。可絮凝性能大大提高，沉降速度加快，减少了絮凝剂的用量。以下结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明图1为本实用新型装置结构示意图如图所示，带有中心杆的超声曝气装置，设有流道喷咀口1，柱形谐振腔口是尖楔状，喷咀口1后部接气咀1－1，连接带压的气流或气水来流，另设有谐振腔2，腔内设有中心杆3，中心杆直径小于喷咀口直径，中心杆伸入喷咀口，流道喷咀口的出口截面积小于内部腔1－2的截面积，流道喷咀口和谐振腔的直径分别为D、d，谐振腔的深为1，流道喷咀口1和谐振腔2之间的距离L一般在0．5－3D的范围。直径D、d一般为1－4．5mm，中心杆直径t小于流道喷咀口和谐振腔的直径。谐振腔的深l=0．5－3D，一般容易制成频率F为15－60KHz的超声曝气装置，声压级可以达到120db以上。但需要保证流道腔内一定的压力，一般要大于1Kg(0．1MPa)。谐振腔为一圆柱形空腔，其腔座2－1安装在压板4上。流道喷咀口和谐振腔的直径相近且在一条轴线上，流道喷咀口和谐振腔的截面互相平行。当喷口的压力较大时，来流(空气或空气与水的混和物)经喷咀口时，喷咀前面的流体具有周期性压力分布，此处置有的谐振腔，使周围的媒质即可产生超声或声辐射，尤其是本实用新型结构可以在较低来流总压下获得较高声压的声辐射。具体结构如下述中心杆3与腔座2－1为二只零件，中心杆从腔内穿出，并安装在压板4上，当然中心杆3与腔座2－1也可以制成一体化。同时，喷咀也安装在压板上，上下压板由一支架5固定，同以保证喷咀和腔的同心。谐振腔和中心杆应该使用耐磨、耐蚀的硬质合金和其它陶瓷材料制作。谐振腔口是尖楔状。实际运行时单头装置的曝气的处理量小，作用面积亦只有1平方米，可以采用多头装置，多个本装置，成为多头曝气器，其数量根据需要处理的水量等决定。本实用新型装置经过试验表明可以用于空气、气液混合体能产生超声波。如果采用两个不同频率的本实用新型制备成一体亦是一实施例，即在一个支架上设有一较高频率和一较低频率的曝气器可以对混合废水的处理效果更好。下表为本实用新型不同尺寸时与不同来流压强(p)时产生声频率F(单位KHz)。几何尺寸的单位为mm<tablesid="table1"num="001"><table>DtdlLFFFF(p=1(p=1．(p=2(p=2．Kg)5Kg)Kg)5Kg)1234567832．532．52．521．719．618．82．522．52230．426．924．422．42．522．51245．638．333．321．521．52403531．521．521250．743．438．11．511．511．5503．533．53．5320．719．715．34．534．5415．7</table></tables>用图1装置的将空气或空气和水的混合物导入产生超声波。可以间歇处理或者连续处理生活废水，间歇处理时，将一个或多个本装置装入水处理容器内，进行处理或曝气的时间为5－20分钟。处理后的水再导入下一个处理工序，例如生化、过滤、絮凝等。连续进行的处理时，将本装置装在管道或者容器内，当水在缓慢通过管道或容器时，同样被处理。权利要求1．废水处理的超声曝气装置，其特征是设有流道喷咀口(1)，喷咀口外设有谐振腔(2)，腔内设有中心杆(3)，中心杆直径小于喷咀口直径，中心杆伸入喷咀口，流道喷咀口的出口截面积小于内部腔的截面积，谐振腔为一圆柱形空腔，流道喷咀口和谐振腔的直径相近且在一条轴线上，流道喷咀口和谐振腔的截面互相平行。2．由权利要求1所述的废水处理的超声曝气装置，其特征是中心杆(3)与腔座为二只零件，中心杆从腔内穿出。3．由权利要求1、2所述的废水处理的超声曝气装置，其特征是流道喷咀口(1)和谐振腔(2)直径D、d为1－4．5mm，中心杆直径t小于流道喷咀口和谐振腔的直径。4．由权利要求1、2所述的废水处理的超声曝气装置，其特征是流道喷咀口(1)和谐振腔(2)之间的距离L一般在0．5－3倍的喷咀口直径的范围。5．由权利要求1、2所述的废水处理的超声曝气装置，其特征是喷咀安装在压板上，谐振腔也安装在压板(4)上，上下压板由一支架(5)固定。6．由权利要求1、2所述的废水处理的超声曝气装置，其特征是在一个支架上设有一较高频率和一较低频率的曝气器。7．由权利要求1、2所述的废水处理的超声曝气装置，其特征是谐振腔口是尖楔状。8．由权利要求1所述的废水处理的超声曝气装置，其特征是中心杆(3)与腔座(2－1)可以制成一体化。专利摘要废水处理的超声曝气装置,设有流道喷嘴口(1),喷嘴口外设有谐振腔(2),腔内设有中心杆(3),中心杆伸入喷嘴口,流道喷嘴口的出口截面积小于内部腔的截面积,谐振腔为一圆柱形空腔,流道喷嘴口和谐振腔的截面互相平行。本实用新型的作用能增加水中的氧含量、并利用较强的超声辐射的空化和剪切作用对废水中大分子进行破坏和碎裂,在较低来流总压条件下获得高声压辐射,并使气液充分交换和乳化混融,能耗低,效果明显。文档编号C02F1/36GK2412890SQ00219489公开日2001年1月3日申请日期2000年2月28日优先权日2000年2月28日发明者蔡庆,沈旭光申请人:蔡庆