CN100567175C - 增加水中溶解氧的装置和工艺方法 - Google Patents
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Abstract
增加水中溶解氧的装置和工艺方法，由气液混合器和补能器两部分结构组成，氧和水通过气液混合器在高剪切力高速搅拌、挤压和撞击力的作用下，破坏了水分子间的作用力，使水与氧充分混合，然后以一定的速度和压力送入补能器，受到超常态的高强度交变磁场作用，得到溶解氧稳定、含氧量高溶解氧的水，其工艺方法是：(1)氧和水送入混合器；(2)氧和水气液混合；(3)氧和水混合物送入补能器；(4)氧和水混合物补能；(5)生产饮用水；本发明具有节能、结构简单、生产效率高、溶解氧量高、含氧量稳定和生产成本低等优点，使水溶解氧的含量达到10～70mg/L，适用于生产饮用水、酒的陈化处理、动植物养植和废污水处理等行业。
Description
技术领域
本发明属于增加水中溶解氧的技术，特别涉及一种增加水中溶解氧的装置和工艺方法。
背景技术
氧和水是地球生命最基本的组成之一，对人类的生命繁衍起着关键性作用。在常态下水中溶解的氧有限，一般干净水的溶解氧在8mg/L左右，然而由于水质的严重污染，水的溶解氧也日趋减少。依靠水生活的动物、植物的生存条件也受到了严重威胁。因此，如何解决水污染问题，提高水中的溶解氧含量，改善水质是目前急待解决的技术问题。
目前，提高水中溶解氧的工艺方法有：广东骏丰实业有限公司申请的“频谱水发生器”(专利申请号：98234339)，它是利用电磁场的方法，水的溶解氧量仅提高0.5％；
天津嘉华公司使用毛细管吸收式增氧的办法，专利号：99200748.2，即在膜外施加氧气，通过弥散的原理将氧气均匀进入水中，提高水的氧含量，此方法仅适用纯净水，不适用废水污水处理和种植、水产养殖业的水处理；
日本新纪产业株式会社，是采用加压水曝气的方法，专利号为1786552，是将5~15气压的加压水与无机物质全面接触，从而制作出有一定含氧量的矿泉水；
广西发明专利，专利号为200410040528，通过曝气装置将经压缩的空气释放于水中，使水中含氧量仅达到0.2～10mg/L；
本发明提供一种与其他技术不同的增加水中溶解氧的装置和工艺方法，即把氧和水通过高剪切力撞击、搅拌、挤压等作用，使水和氧充分混合，混合后的氧和水混合物在一定的压力下送入补能器，再以一定的速度通过补能器，受到超常态高强度交变磁场作用，得到含氧稳定、含氧量高的溶解氧水，这种水在简单的密封条件下可以长期存放。溶解氧的水可用于医疗、保健、化工、水产养殖、畜牧、农林等行业，本发明的设备可用于生产饮用水、各种酒类的陈化处理和废水污水治理等。
发明内容
本发明的目的是针对现有提高水中溶解氧技术存在的氧含量低和不稳定等技术问题，提供一种节能、结构简单、生产效率高、溶解氧量高、含氧稳定和生产成本低的增加水中溶解氧的装置和工艺方法，使水溶解氧的含量达到10～70mg/L，适用于生产饮用水、酒的陈化处理、动植物养殖和废污水处理等行业。
本发明增加水中溶解氧的技术特征是：氧和水通过高剪切力高速搅拌、挤压和撞击力的作用下，破坏了水分子间的作用力，使水与氧充分混合，然后以一定的速度和压力送入补能器，受到超常态的高强度交变磁场作用，氧和水的分子重新排列组合，使氧和水产生相对稳定的缔合状态，得到溶解氧稳定的高溶解氧的水，在简单的密封条件下可以长期存放。
本发明增加水中溶解氧的装置，由气液混合器和补能器两部分结构组成，气液混合器包括分配器、法兰盘、混合器和连接管，分配器固定在法兰盘上，法兰盘安装固定在混合器的进口管上，混合器的出口通过连接管与增压器的进口连接固定，补能器包括增压器、磁块对、水管、隔离套、屏蔽罩、外壳、均质器和缓冲器，增压器设置在水管的进口端，缓冲器设置在水管的出口端，水管纵向排列或横向排列，水管的拐弯处通过均质器连结固定，水管的两侧设置有磁块对，磁块对沿水管纵向排列，磁块对之间通过隔离套固定，相邻两个磁块对的磁场方向相反，即为N-S，S-N配置，屏蔽罩设置在整体磁块对的外侧，屏蔽罩的外面设置有补能器的外壳，所述混合器为自吸式混合泵、或为高速离心者为气雾发生-液化器，所述分配器设有进水管和进气毛细管，所述的隔离套的宽度为0～20mm，所述增压器的增压腔的横截面积比进口的大，其进口的横截面积比出口的大。
本发明增加水中溶解氧的工艺方法是：(1)氧和水送入混合器：氧和水通过分配器送入混合器，分配器的进气口为毛细管，其直径为0.5～1mm，进气口压力为0～0.1MPa，通过调节进气口的压力可控制水中溶解氧的含量，所采用的氧为空气，或氧气瓶中的氧，或制氧机的氧，或臭氧；(2)氧和水混合：氧和水通过气液混合器在高剪切力高速搅拌、挤压和撞击力的作用下，破坏了水分子间的作用力，使水与氧充分混合；(3)氧和水混合物送入补能器：氧和水混合物通过增压器送入水管，水管内的缝隙为0.1～20mm，氧和水混合物送入水管内的压力为0.3～0.6MPa，流动速度为0.1～6m/s；(4)氧和水混合物补能：氧和水混合物在水管内的磁场强度为0.1～1.2T，磁频率为10～120Hz，在高强交变磁场作用下，氧和水的分子重新排列组合，使氧和水产生相对稳定的缔合状态，得到溶解氧稳定的高溶解氧的水，在简单的密封条件下可以长期存放；(5)生产饮用水：如果生产饮用水时，在分配器的进水管安装水净化器。
本发明具有节能、结构简单、生产效率高、溶解氧量高、含氧量稳定和生产成本低等优点，使水溶解氧的含量达到10～70mg/L，适用于生产饮用水、酒的陈化处理、动植物养植和废污水处理等行业。
附图说明
图1是本发明增加水中溶解氧装置的结构示意图；
图中：1分配器、2法兰盘、3混合器、4连接管、5增压器、6磁块对、7水管、8隔离套、9屏蔽罩、10外壳、11均质器、12缓冲器。
具体实施方式
结合实例进一步说明本发明的结构方案和工艺方法。
如图1所示，增加水中溶解氧的装置，由气液混合器和补能器两部分结构组成，气液混合器包括分配器1、法兰盘2、混合器3、连接管4，分配器1固定在法兰盘2上，法兰盘2安装固定在混合器3(自吸式混合泵)的进口上，混合器3的出口通过连接管4与增压器5的进口连接固定。补能器包括增压器5、磁块对6、水管7、隔离套8、屏蔽罩9、外壳10、均质器11和缓冲器12。增压器5设置在水管7的进口端，缓冲器12设置在水管7的出口端，水管7纵向排列或横向排列，水管7的拐弯处通过均质器11连结固定，形成封闭的水道。水管7的两侧设置有磁块对6，并且磁块对6沿着水管7纵向排列，磁块对6之间通过隔离套8固定，隔离套8的宽度为5mm，相邻两个磁块对6的磁场方向相反，即为N-S，S-N配置。屏蔽罩9设置在整体磁对的外侧，屏蔽罩9的外面设置有补能器的外壳10。混合器3为自吸式混合泵。分配器1设有进水管b和进气毛细管a；水管7为ABS工程塑料，形状为19*3mm2的矩形，长度45mm，为了节省空间，提高磁块对的利用率，水管采用纵向蛇形排列，水管7的两侧分别布置30组磁块对6，水管7内磁场强度为0.8T，磁频率55Hz。
本发明增加水中溶解氧的工艺方法是：(1)氧和水送入混合器：氧和水通过分配器输送给气液混合器，分配器的进气口为毛细管，其直径为0.8mm，进气口压力为0.05MPa，所采用的氧为制氧机的氧，所采用的水为自来水；(2)氧和水气液混合：氧和水通过气液混合器在高剪切力高速搅拌、挤压和撞击力的作用下，破坏了水分子间的作用力，使水与氧充分混合；(3)氧和水混合物送入补能器：氧和水混合物通过增压器进入水管，水管内的缝隙为0.5mm，氧和水混合物在水管内的压力为0.45MPa，流动速度为1m/s；(4)氧和水混合物补能：氧和水混合物在水管内的磁场强度为0.8T、磁频率为55Hz的高强交变磁场作用下，使氧和水产生相对稳定的缔合状态，从而提高水中的溶解氧含量，水溶解氧的含量达到45mg/L，在简单的密封条件下存放15个月，含氧量无明显变化；(5)生产饮用水：在分配器的进水管安装水净化器，净化器为中空纤维膜和活性炭的组合。
Claims (4)
1、增加水中溶解氧的工艺方法，其特征是，氧和水通过高剪切力高速搅拌、挤压和撞击力的作用下，破坏了水分子间的作用力，使水与氧充分混合，然后以一定的速度和压力送入补能器，受到超常态的高强度交变磁场作用，氧和水的分子重新排列组合，使氧和水产生相对稳定的缔合状态，得到溶解氧稳定的高溶解氧的水，其工艺方法是：
(1)氧和水送入混合器：氧和水通过分配器送入气液混合器，分配器的进气口为毛细管，其直径为0.5～1mm，进气口压力为0～0.1MPa，通过调节进气口的压力可控制水中溶解氧的含量；
(2)氧和水混合：氧和水通过气液混合器在高剪切力高速搅拌、挤压和撞击力的作用下，破坏了水分子间的作用力，使水与氧充分混合；
(3)氧和水混合物送入补能器：氧和水混合物通过增压器送入水管，水管内的缝隙为0.1～20mm，氧和水混合物送入水管内的压力为0.3～0.6MPa，流动速度为0.1～6m/s；
(4)氧和水混合物补能：氧和水混合物在水管内的磁场强度为0.1～1.2T，磁频率为10～120Hz，在高强交变磁场作用下，氧和水的分子重新排列组合，使氧和水产生相对稳定的缔合状态，得到溶解氧稳定的高溶解氧的水，在简单的密封条件下可以长期存放；
(5)生产饮用水：如果生产饮用水时，在分配器的进水管安装水净化器。
2、如权利要求1所述的增加水中溶解氧的工艺方法，其特征是，所述氧为空气，或氧气瓶中的氧，或制氧机的氧，或臭氧。
3、增加水中溶解氧的装置，其特征是，由气液混合器和补能器两部分结构组成，气液混合器包括分配器、法兰盘、混合器和连接管，分配器固定在法兰盘上，分配器设有进水管和进气毛细管，法兰盘安装固定在混合器的进口管上，混合器的出口通过连接管与增压器的进口连接固定，补能器包括增压器、磁块对、水管、隔离套、屏蔽罩、外壳、均质器和缓冲器，增压器设置在水管的进口端，缓冲器设置在水管的出口端，水管纵向排列或横向排列，水管的拐弯处通过均质器连结固定，水管的两侧设置有磁块对，磁块对沿水管纵向排列时，磁块对之间通过隔离套固定，相邻两个磁块对的磁场方向相反，即为N-S，S-N配置，屏蔽罩设置在整体磁块对的外侧，屏蔽罩的外面设置有补能器的外壳。
4、如权利要求3所述的增加水中溶解氧的装置，其特征是，所述气液混合器为自吸式混合泵、或高速离心泵或者为气雾发生-液化器。
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