CN207608427U - 一种集空气净化和污水处理于一体的微纳米气泡反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种集空气净化和污水处理于一体的微纳米气泡反应器，所述反应器的外箱体底部设置有移动轮，外箱体侧壁上设置有第一进水口，第一进水口内部设置有第一滤网，外箱体内部设置有储水池，储水池内部设置有微纳米气泡发生器，微纳米气泡发生器底部设置有支撑柱、下侧壁上设置有第二进水口、上侧壁上设置有出水口、顶部设置有主进气管，主进气管内部设置有第二滤网，主进气管侧面设置有旁路进气管，旁路进气管上设置有安全阀，外箱体侧壁上设置有排水口。所述反应器通过独特的结构设计，在一个装置体系中既可以降解处理水体污染物，又可以对废气进行处理，可广泛应用于污染物处理技术领域中，具有良好的应用前景和工业化生产潜力。

Description

一种集空气净化和污水处理于一体的微纳米气泡反应器

技术领域

本实用新型涉及一种气泡反应器，更特别地涉及一种集空气净化和污水处理于一体的微纳米气泡反应器，属于环保设备技术领域。

背景技术

随着全球范围内以及我国国内工业化进程的快速发展，自然环境也不可避免地受到越来越严重的污染，每年造成的土壤污染、水污染、空气污染等都有着日益严重的趋势，该情况在发展中国家和经济落后的第三世界国家中尤为突出和严重。面对着日益严峻的环境污染现状，人们研究发展了多种污染物的处理方法，包括物理法、化学法、生物法等方法。

微纳米气泡技术是近年来发展起来的一种新兴污染物处理技术，由于微纳米气泡具有多种优异的特点，例如：尺寸小、比表面积大、吸附效率高等，从而在污水处理、水体增氧、精细灌溉、生物制药、水产养殖、医疗清洗、生物培养和精密化学反应等诸多技术领域中都有着重要的应用价值和前景，甚至在一些领域例如污水处理等中已有着广泛应用，产生了显著的技术效果和经济效益。

也正是由于微纳米气泡如此的优异特点和显著性能，人们对如何产生微纳米气泡以及在污水处理等领域中的应用进行了大量的深入研究，取得了诸多的技术成果，例如：

CN104496046A公开了一种干室潜水式太阳能微纳米气泡曝气机，适用于景观水体、水产养殖、污水处理的高效新型曝气机。该曝气机主要包括干室浮箱、微纳米气泡泵、旋转喷射装置、环形浮筒、太阳能板。其中干室浮箱上部安装微纳米气泡泵和蓄电池，中部一边设进水箱，另一边设压力配水区，下部是圆锥形配重区。干室浮箱上部开进气孔，下部通过固定连通管连通压力配水区与旋转喷射装置。由太阳能电池供电驱动微纳米气泡泵，吸入空气和水，气水混合物依次通过固定连通管经密封旋转轴承进入旋转喷射装置，360°喷射曝气。

CN104888636A公开了一种微纳米气泡发生装置和使用其的污水净化系统，所述发生装置包括封闭空间以及容纳与其内的微纳米级膜管，封闭空间上设置有进气口、进液口和气液混合物出口，从进气口进入到封闭空间的压缩气体从微纳米级膜管的第一侧向第二侧渗透，从进液口进入的加压液体沿微纳米级膜管的第二侧向气液混合物出口流动，以使得加压液体与渗透过微纳米级膜管的气体混合，并从气液混合物出口流出。因此加压后的液体如污水在流过膜管的第二侧表面时，能够快速对渗透到微纳米级膜管的第二侧的微量气体不断剪切，从而高效形成大量微纳米气泡，这将大大提高气体利用率。并能够有效降低液体加压和气体压缩的能耗，并提高水净化效果，适用于各种水处理领域。

CN106145213A公开了一种微纳米气泡发生装置污水水循环利用系统，所述系统包括串联设置的一级纳米气泡水发生组件及二级纳米气泡水发生组件，其中，一级纳米气泡水发生组件包括依次连接的增压泵、气液混合加压溶解泵及气液加压溶解装置，增压泵的一端连接进水管，另一端连接气液混合加压溶解泵，气液混合加压溶解泵上连接有第一进气管，液体及气体经气液混合加压溶解泵导入气液加压溶解泵内，进行气液混合，产生第一级纳米气泡水；二级纳米气泡水发生组件包括气液旋转圆筒及曝气头，混合后的气液经气液加压溶解装置导入气液旋转圆筒内，以便产生超高含量超微纳米级的第二级纳米气泡水。所述系统通过包括二级纳米发生组件，减小了水中纳米气泡的粒径，提高了纳米气泡的个数，效率高、振动小、噪音小、不易发生堵塞。

CN106732057A公开了一种用于污水处理的微纳米气泡发生器，其由水箱，微纳米气泡发生装置，输气泵，智能控制器，输气管，气体流量控制阀组成。所述水箱内部设有清水，水箱内部底平面设有微纳米气泡发生装置，所述智能控制器位于水箱上表面，所述输气泵位于智能控制器一侧，输气泵与智能控制器导线控制连接，输气泵用软管与外接气瓶相连；所述输气管一端连接输气泵，输气管另一端连通微纳米气泡发生装置，所述气体流量控制阀位于输气管外径表面，气体流量控制阀与智能控制器导线控制连接。所述微纳米气泡发生器结构新颖合理，微纳米气泡发生量高，适用范围广阔。

由此可见，现有技术中公开了多种微纳米气泡产生装置及其在污水处理中的应用，但现有的微纳米气泡发生器存在诸多问题，如：通常只能处理废水和废气中的一种、处理废水或者废气效率比较低下、气体溶解不充分、耗电量大、需要通冷却水等问题。

因此对于能够集空气净化和污水处理于一体的微纳米气泡反应器，实现既可以对污水进行处理、又可以对废气进行处理、提高处理效果、节约成本，是非常具有现实意义和迫切需求的，这也是目前该领域中的研究热点和重点，更是本实用新型得以完成的动力所在和基础所倚。

实用新型内容

为了提供一种集空气净化和污水处理于一体的微纳米气泡反应器，本发明人进行了大量的深入研究，在付出了创造性劳动后，从而完成了本实用新型。

具体而言，本实用新型提供了一种集空气净化和污水处理于一体的微纳米气泡反应器，所述微纳米气泡反应器包括第二进水口、移动轮、储水池、第一进水口、第一滤网、外箱体、主进气管、安全阀、旁路进气管、出水口、排水口、微纳米气泡发生器、支撑柱和第二滤网；

其中，所述外箱体底部设置有所述移动轮，所述外箱体侧壁上设置有所述第一进水口，所述第一进水口内部设置有所述第一滤网，所述外箱体内部设置有所述储水池，所述储水池内部设置有所述微纳米气泡发生器，所述微纳米气泡发生器底部设置有所述支撑柱，所述微纳米气泡发生器下侧壁上设置有所述第二进水口，所述微纳米气泡发生器上侧壁上设置有所述出水口，所述微纳米气泡发生器顶部设置有所述主进气管，所述主进气管内部设置有所述第二滤网，所述主进气管侧面设置有所述旁路进气管，所述旁路进气管上设置有所述安全阀，所述外箱体侧壁上设置有所述排水口。

在本实用新型的所述微纳米气泡反应器中，作为一种优选的技术方案，所述外箱体是陶瓷外箱体或刚玉材料外箱体(即是由陶瓷或刚玉材料制成的)。

如此，可以显著提高外箱体的抗腐蚀能力，延长其使用寿命。

在本实用新型的所述微纳米气泡反应器中，作为一种优选的技术方案，所述出水口共有三个，且所述三个出水口分别设置在所述微纳米气泡发生器的不同侧壁上，所述三个出水口均不与所述第二进水口位于同一侧面。

通过如此的位置设置，可使得从所述出水口流出的微米气泡均匀地分散到水中，同时可以起到搅拌器的作用，提高净化和处理速度。

在本实用新型的所述微纳米气泡反应器中，作为一种优选的技术方案，所述出水口的孔径由内而外逐渐变小。

通过如此的结构设计，可以增加从所述出水口流出的水的水流速度，使得各种物料混合速度更快且更加充分。

在本实用新型的所述微纳米气泡反应器中，作为一种优选的技术方案，所述第二进水口内部也设置有所述第一滤网(即所述第一进水口内部和所述第二进水口内部都设置有所述第一滤网)。

在本实用新型的所述微纳米气泡反应器中，作为一种优选的技术方案，所述第一滤网是网孔大小为100-400目的铜网或铁网。

本领域技术人员可根据实际需要而选择合适的所述第一滤网的网孔大小，例如可根据其中杂质的粒度分布而选择合适的网孔，这是其应具有的常规技术能力，在此不再进行详细描述。

通过如此的设置，能够将废水中的悬浮物和絮状物拦截下来，防止堵塞微纳米气泡发生器，保证了废水处理的持续进行，延长了维修时间，提高了净化效率。

在本实用新型的所述微纳米气泡反应器中，作为一种优选的技术方案，所述旁路进气管内部也设置有第二滤网(即所述主进气管内部和所述旁路进气管内部都设置有所述第二滤网)。

作为一种优选的技术方案，所述第二滤网是由棉絮或高分子材料制成的非金属滤网。

通过如此的结构设置，能够过滤掉废气中的微小的颗粒状杂物，防止堵塞微纳米气泡发生器，保证其持续运行。

对于其中的高分子材料，本领域技术人员可进行合适的选择(例如可为汽车中过滤空气的空气滤芯材料等)，在此不再进行详细描述。

对于本实用新型的微纳米气泡反应器而言，所述主进气管内可通入待处理的工业废气或污染空气，而所述旁路进气管内可通入具有氧化性或还原性的气体，如此设置可控制废气净化与废水净化同时运行。

综上所述，本实用新型提供了一种新型的微纳米气泡反应器，所述反应器通过独特的结构设计，能够实现污废水处理和废气处理的同时处理或单独处理，在一个装置体系中既可以降解处理水体污染物，又可以对废气进行处理，可有效提高污染物的处理效率，可广泛应用于污染物处理技术领域中，具有良好的应用前景和工业化生产潜力。

附图说明

图1是本实用新型的所述微纳米气泡反应器的结构简图。

图2是本实用新型的所述微纳米气泡反应器中微纳米气泡发生器的俯视结构图(其中，上面、下面和右边的元件均为出水口10)。

图3是本实用新型的所述微纳米气泡反应器中第一进水口内部的第一滤网的安装结构图(第二进水后的设置类似，不再单独给出附图)。

其中，在图1-3中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件或部件。

1、第二进水口；2、移动轮；3、储水池；4、第一进水口；5、第一滤网；6、外箱体；7、主进气管；8、安全阀；9、旁路进气管；10、出水口；11、排水口；12、微纳米气泡发生器；13、支撑柱；14、第二滤网。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体的实施方式对本实用新型进行详细说明，但这些列举性实施方式的用途和目的仅用来列举本实用新型，并非对本实用新型的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本实用新型的保护范围局限于此。

如图1-3共同所示，本实用新型提供了一种集空气净化和污水处理于一体的微纳米气泡反应器，所述微纳米气泡反应器包括包含第二进水口1、移动轮2、储水池3、第一进水口4、第一滤网5、外箱体6、主进气管7、安全阀8、旁路进气管9、出水口10、排水口11、微纳米气泡发生器12、支撑柱13和第二滤网14；

其中，所述外箱体6底部设置有所述移动轮2，所述外箱体6侧壁上设置有所述第一进水口4，所述第一进水口4内部设置有所述第一滤网5，所述外箱体6内部设置有所述储水池3，所述储水池3内部设置有所述微纳米气泡发生器12，所述微纳米气泡发生器12底部设置有所述支撑柱13，所述微纳米气泡发生器12下侧壁上设置有所述第二进水口1，所述微纳米气泡发生器12上侧壁上设置有所述出水口10，所述微纳米气泡发生器12顶部设置有所述主进气管7，所述主进气管7内部设置有所述第二滤网14，所述主进气管7侧面设置有所述旁路进气管9，所述旁路进气管9上设置有所述安全阀8，所述外箱体6侧壁上设置有所述排水口11。

作为一种优选的技术方案，所述外箱体6是陶瓷外箱体或刚玉材料外箱体(即是由陶瓷或刚玉材料制成的)。如此的设计可以显著提高所述外箱体6的抗腐蚀能力，延长其使用寿命。

作为一种优选的技术方案，所述出水口10共有三个，所述三个出水口分别设置在所述微纳米气泡发生器12的不同侧壁上，且所述三个出水口均不与所述第二进水口1位于同一侧面。

通过如此的位置设置，可使得从所述出水口10流出的微米气泡均匀地分散到水中，同时可以起到搅拌器的作用，提高净化和处理速度。

作为一种优选的技术方案，所述出水口10的孔径由内而外逐渐变小。

通过如此的结构设计，可以增加从所述出水口10流出的水的水流速度，使得各种物料混合速度更快且更加充分。

作为一种优选的技术方案，所述第二进水口1内部也设置有所述第一滤网5(即所述第一进水口4内部和所述第二进水口5内部都设置有所述第一滤网5)。

作为一种优选的技术方案，所述第一滤网是网孔大小为100-400目的铜网或铁网。

本领域技术人员可根据实际需要而选择合适的所述第一滤网5的网孔大小，例如可根据其中杂质的粒度分布而选择合适的网孔，这是其应具有的常规技术能力，在此不再进行详细描述。

通过如此的设置，能够将废水中的悬浮物和絮状物拦截下来，防止堵塞微纳米气泡发生器12，保证了废水处理的持续进行，延长了维修时间，提高了净化效率。

作为一种优选的技术方案，所述旁路进气管9内部也设置有第二滤网14(即所述主进气管7内部和所述旁路进气管9内部都设置有所述第二滤网)。

作为一种优选的技术方案，所述第二滤网是由棉絮或高分子材料制成的非金属滤网。

通过如此的结构设置，能够过滤掉废气中的微小的颗粒状杂物，防止堵塞微纳米气泡发生器12，保证其持续运行。

对于其中的高分子材料，本领域技术人员可进行合适的选择(例如可为汽车中过滤空气的空气滤芯材料等)，在此不再进行详细描述。

对于本实用新型的微纳米气泡反应器而言，所述主进气管7内可通入待处理的工业废气或污染空气，而所述旁路进气管9内可通入具有氧化性或还原性的气体，如此设置可控制废气净化与废水净化同时运行。

本实用新型的所述微纳米气泡反应器的工作过程和/或原理具体如下：所述微纳米气泡发生器12一侧的所述第二进水口1与所述第一进水口4连通，在进行污水处理时，在所述第一进水口4内通入待处理污水，污水经过所述第一滤网5的过滤后，进入所述微纳米气泡发生器12中的反应容器内，与其中已经存在的氧化物或还原剂(可提前加入)进行反应，然后后从所述出水口10进入到所述储水池3内，净化后的水可从所述排水口11排出；而通过向所述主进气管7内通入废气，氧化性气体或还原性气体则从所述旁路进气管9进入反应容器中，气体与废水在所述微纳米气泡发生器12中混合，并经所述微纳米气泡发生器的作用而产生微纳米气泡，微纳米气泡经所述出水口10排到所述储水池3中，微纳米气泡在所述储水池3中与废水进行反应，从而同时将废水和废气中的污染物经反应(例如降解或氧化)而得以去除。

通过如此的结构设计，可使得废水净化、废气净化可同时进行也可以单独进行，从而使得所述微纳米气泡反应器具有更好的适应性，从而具有优异的应用前景和推广潜力，也具有良好的工业化生产价值。

综上所述，本实用新型提供了一种新型的微纳米气泡反应器，所述反应器通过独特的结构设计，能够实现污废水处理和废气处理的同时处理或单独处理，在一个装置体系中既可以降解处理水体污染物，又可以对废气进行处理，可有效提高污染物的处理效率，可广泛应用于污染物处理技术领域中，具有良好的应用前景和工业化生产潜力。

尽管为了举例和描述之目的，而介绍了本实用新型的上述实施方式、附图所示结构、微纳米气泡产生过程和基本原理等，但这些并非是详尽的描述，也不能将本实用新型的范围局限于此。对本领域技术人员来说，可对本实用新型的上述实施方式做出多种修改和/或变化，而这些所有的修改和/或变化都包括在如本实用新型的权利要求所限定的范围之内，并不脱离如权利要求所限定的本实用新型的范围和精神。

Claims (8)

1.一种集空气净化和污水处理于一体的微纳米气泡反应器，其特征在于：所述微纳米气泡反应器包括第二进水口、移动轮、储水池、第一进水口、第一滤网、外箱体、主进气管、安全阀、旁路进气管、出水口、排水口、微纳米气泡发生器、支撑柱和第二滤网；

其中，所述外箱体底部设置有所述移动轮，所述外箱体侧壁上设置有所述第一进水口，所述第一进水口内部设置有所述第一滤网，所述外箱体内部设置有所述储水池，所述储水池内部设置有所述微纳米气泡发生器，所述微纳米气泡发生器底部设置有所述支撑柱，所述微纳米气泡发生器下侧壁上设置有所述第二进水口，所述微纳米气泡发生器上侧壁上设置有所述出水口，所述微纳米气泡发生器顶部设置有所述主进气管，所述主进气管内部设置有所述第二滤网，所述主进气管侧面设置有所述旁路进气管，所述旁路进气管上设置有所述安全阀，所述外箱体侧壁上设置有所述排水口。

2.如权利要求1所述的微纳米气泡反应器，其特征在于：所述外箱体是陶瓷外箱体或刚玉材料外箱体。

3.如权利要求1所述的微纳米气泡反应器，其特征在于：所述出水口共有三个，且所述三个出水口分别设置在所述微纳米气泡发生器的不同侧壁上，所述三个出水口均不与所述第二进水口位于同一侧面。

4.如权利要求1所述的微纳米气泡反应器，其特征在于：所述出水口的孔径由内而外逐渐变小。

5.如权利要求1所述的微纳米气泡反应器，其特征在于：所述第二进水口内部也设置有所述第一滤网。

6.如权利要求1或5所述的微纳米气泡反应器，其特征在于：所述第一滤网是网孔大小为100-400目的铜网或铁网。

7.如权利要求1所述的微纳米气泡反应器，其特征在于：所述旁路进气管内部也设置有第二滤网。

8.如权利要求1或7所述的微纳米气泡反应器，其特征在于：所述第二滤网是由棉絮或高分子材料制成的非金属滤网。