CN101092256A - 电磁声调控污水处理快速净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电磁声调控污水处理快速净化器，它是超声技术和电磁技术组合设计的一种装置，由超声反应箱(1)与磁控器(3)和泵(6)，并通过管道直接嵌入超声反应箱构成快速循环、自动反应的污水处理净化器。利用超声空化原理和电磁场对化学反应的影响，恰好为水化学和易氧化反应创造了一个独特的条件——协同效应，加速、提高污水的化学、生物和物理反应进程，迅速净化。不但便于一般水净化和杀菌，更有利于养殖水质的高效灭菌、增氧、富营养化防治。此净化器简化了水净化工艺，缩短了净化时间；体积小、抗振动、操作简便，还可用于太空站净化宇航员呼吸运动产生的体液及尿液，高效地解决了污水循环利用。

Description

电磁声调控污水处理快速净化器

所属技术领域

本发明涉及水处理的净化装置——电磁声调控污水处理快速净化器，是应用超声技术的“空化”理论和电磁场可除去水特殊杂质的原理，两种理论研究和实用技术相结合而设计的污水处理设备，使污水快速循环氧化以达到快速净化。尤其能使家用自来水灭菌达到直接饮用的水质；使工业污水得以简便而有效处理，提高水资源利用率，用于太空站净化宇航员呼吸运动产生的体液及尿液，高效地解决了污水循环利用。

背景技术

水和空气是生命之源。污水或浊气怎样快速、高效净化呢？是世人越来越关心的大问题。

所以随着科学技术的发展和人类环保意识的提高，国内外科技工作者都在研究、试用超声或者磁场处理污水，而且取得了一定成就。

例如磁电解法处理含铜工业废水，磁场可使阴极过电位降低，从而降低槽电压和节省电能，且回收的铜可直接作为电解铜原料使用，还简化了回收过程；大梯度磁滤器取代传统工艺中的砂滤，去除了水中的污染物，出水直接饮用，而且滤速比传统高20-30倍。

一般工业废水生化法降解水中有害物需较长时间循环，用超声法或加凝聚剂超声处理仅需很短时间。农药厂、染化厂、造纸厂、焦化厂废水应用超声波通过加入氧化剂或者加入光敏催化剂TiO₂条件下，实现水净化，基本上是可行的、成功的。然而这些都是目前文献、资料所报道的成就，大多是实验室小试结果，很少应用到工业上。因为用到工业上还有许多技术问题，尤其超声波进行污水处理，既缺乏合适的超声波设备，故仅停留在小试阶段，况且，不能连续生产或者自动化。再者，单独使用超声技术效率不高，且超声频率单一，价格高，都不适合含各种杂质的污水处理。

发明内容

若将电磁场和超声技术组合起来构成的水化学反应装置，是否比单独使用更有利于水净化或污水处理呢？这是本发明的宗旨目的。

超声化学是借助或依赖于声能量与物质间的一种独特的相互作用，而引发、促进和控制化学反应。能加速反应进程，提高反应产率，降低反应条件，甚至传统方法难以实现的某些化学反应都能通过超声波作用而实现。尤其在废水处理中，主要利用超声使水产生大量的OH°、H°及化学转化和超声产生的机械(搅拌)效应，还使废水中的混凝起促进作用，加快杂质的凝聚沉淀而澄清。

正像20世纪30年代德国科学家发现，当声波穿过液体时，如果声音足够强，而且频率也合适，就会产生一种“声空化”现象——在液体中会产生细小的气泡。而气泡随即坍塌到一个非常小的体积，内部温度超过10万摄氏度，而发出瞬间闪光，称“声致闪光”。如果气泡越大，坍塌后的温度越高，甚至引起核聚变反应。

是否能引起核聚变，多数科学家怀疑，但超声波造成的“声空化”现象确使某些传统方法难以实现的化学反应顺利进行。

磁场效应对化学反应的影响通常是通过自由基施加作用而体现的。换言之，凡是参加反应的含有未成对电子的原子或原子团(称自由基)处在磁场中，其未成对电子自旋的性状会受到磁场影响，则必然影响整个化学反应的进行和结果。

所以超声空化作用使液体或气体形成大量自由基；而磁场对化学反应的影响大多是通过对自由基施加作用而体现的。况且磁场作用于一些特别反应，则效应就会变得更有利：它可以控制速率，影响产量，在适当条件下也可用来改变产物的类型；尤其在胶体溶液中，磁场影响更强。

这样，超声和磁场两种技术产生的协同效应构成的装置，在污水处理的反应中起到了催化、加速、控制作用，能迅速达到脱毒净化效果。这就是本发明的特点和目的；更是该设备进行水处理变得简单、快速的道理。

它是这样实现的：

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：使超声反应箱形成循环流动的反应装置，又加上电磁场(磁控器)对化学反应的影响，恰好为水化学和易氧化反应创造了一个独特的条件——协同效应，从而提高污水的化学、生物和物理反应能够快速而均匀的进行，迅速实现净化。这是已有技术所没有的。

在污水处理过程中，若含有杂物堵塞管道或使设备停止运转，所以本发明在应用污水处理前有明显的固体物需去除，而且超声反应箱中装有滤网或滤筐，这是必需的，也是容易忽视的一项技术措施。

更主要的是处理不同水质，选择的超声波频率相差比较大；当然电磁场强度越高，一般来说水中形成的原子态氧含量越高，水处理反应越有利。为了提高本装置更广泛的利用或“一机多用”的目的，快速净化器选用当前最先进的超声技术——大功率、多频超声反应箱与高强度磁控器的循环、自动控制装置。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。

图1是本发明专利的工艺流程图。

图2是图1中1(超声反应箱)的纵剖面结构图。

图3是图1中1(超声反应箱)的横剖面结构图。

图1中1、超声反应箱，2、压缩机，3、泵，4、阀门，5、吸附过滤罐，6、磁控器，7、过滤网框

图2和图3中1、排污管，2、超声反应箱不锈钢简体，3过滤网框，4、盖，5、进液管，6、水位计，7、电加热器，8、不锈钢筒体加层，9、支架，10、放液管，11、超声换能器。

具体实施方式

电磁声调控污水处理快速净化器，它是超声技术和电磁技术组合设计构成的一种装置，在图1中由超声反应箱(1)与磁控器(6)相接和泵(3)，通过管道直接嵌入(1)上部进口处。通过阀门(4)和泵(3)将物料打入超声反应箱(1)中，并使超声反应箱(1)和磁控器(6)中物料循环加速反应，使其处理过的水自动放出。故(1)、(3)、(6)构成快速循环、加速反应的高效污水净化器。

本发明电磁声调控污水处理快速净化器，其超声反应箱使用双频率，超声频率为18-80KHz，输出电功率300-3600W。根据处理的污水类型选择最佳频率。在超声反应箱内装有过滤网筐；并有专用排污口；箱的底部装有电加热板。

超声反应箱底部出口处与磁控器相接为电磁辐射调控器，其磁场强度为600-10000GS的内磁控制调节器。即水流方向垂直切割磁力线、水道中心场强为600-10000GS。

为保证处理的污水能达到饮用的目的，在磁控器与排放阀之间加有吸附过滤罐(5)；为保证用于太空站失重情况下，净化宇航员呼吸运动产生的体液及尿液的污水循环利用，必须使用压缩机(2)，使循环系统加压，压力为1至3ata.

该装置自动使用时，根据处理的水质情况选用条件，若处理的水中固体物较多，在进超声反应箱前需预处理，同时在反应箱出口处则需放置细的过滤网筐。

由超声反应箱、磁控器相连接的阀门、泵、管道构成的循环回路则可定时、控温、均匀地达到水净化反应。该净化器最大特点在于水净化、灭菌、增氧于一体，且设备不结垢；不但便于一般污水净化，而且用于养殖水质的灭菌、增氧、富营养化防治都得到实际、有效应用；尤其家用自来水中微生物的消除在不用活性炭净化的条件下达到饮用，更是本发明的特点之一。使用中简化了净化工艺，缩短了污物净化处理的时间，降低了净化成本和减小了处理空间。

还可作为化学合成、乳化机使用，都提供了有利、简便的条件，而且不结垢，这是本发明的另一特点。

电磁声调控污水处理快速净化器结构简单、操作简便，可以自动任意启停；同时可以放宽对进水悬浮物的要求，提高水资源利用率是一大贡献。

例如含有乳化的，硫化物、酚含量较高的污水，COD高达3000mg/l以上，生化池进水的油含量不能＞15mg/L，否则会使生物膜粘油造成缺氧严重脱落，使处理结果大大降低。在此污水油含量＞25mg/L的情况下加复合絮凝剂，超声20min，澄清12h，达标排放，不再需要处理5-10d就能排放了。既节约了空间又缩短了流程，可以说向实现纳米技术治理污水的一种较简便的方法。使污水治理由排放型和处理型治理工艺向资源型治理工艺转变。

另外，用达标排放的这种磁化水灌溉农田，一般使农业增收10％以上；若用此水拌制混凝土，使混凝土的强度提高26-28％。

正如某些专家所说：超声净化被称为一种极具工业前景的深度氧化技术(Advanced Oxidation Process)。那么，超声和磁场控制下的污水处理的净化装置，对污染严重又极难降解的含酚、氰废水简易净化清除，是人们期待的重大创新！

当前，航天技术解燃眉之“渴”，科学家一直为太空站的水处理绞尽脑汁。例如美国宇航局(NASA)准备将两个冰箱大小的净化器带上太空供宇航员使用，本发明的净化器仅如一个小洗衣机一样，而且抗振、封闭、耗能低、操作简便，会受宇航员的赞扬和信赖。

Claims (5)

1电磁声调控污水处理快速净化器，它是一种利用超声波技术和电磁技术组合设计的一种装置，由超声反应箱(1)与磁控器(3)和泵(6)，通过管道直接嵌入超声反应箱(1)构成循环、自动反应的污水净化器。水通过超声反应箱(1)和磁控器(3)的联合应用，物料循环、加速氧化反应，使处理的水达标放出，一种简便、有效、自动、快速的净化器。

2根据权利要求1所述电磁声调控污水处理快速净化器，其特征在于超声反应箱使用双频率，超声频率为18-80KHz，输出电功率300-3600W；反应箱内装有过滤网罩或网筐；箱底部装有电加热板。

3根据权利要求2所述电磁声调控污水处理快速净化器，其特征在于超声反应箱底部出口相接的磁控器为电磁辐射调控器，其电磁场强度为600-10000GS的内磁控制调节器。

4根据权利要求3所述电磁声调控污水处理快速净化器，其特征在于磁控器与出口阀门之间装有活性炭净化罐。

5根据权利要求1所述电磁声调控污水处理快速净化器，其特征在于整个循环系统加压，其压力为1至3ata。

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