CN109851120A

CN109851120A - 一种污水净化装置及污水净化方法

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Publication number: CN109851120A
Application number: CN201910302649.1A
Authority: CN
Inventors: 梁毅强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2019-06-07

Abstract

本发明提供了一种污水净化方法，包括以下步骤：对污水进行雾化处理，使污水中含有的重金属和杂质进行沉淀，雾化后的水分子形成潮湿的空气；对上述步骤中形成的潮湿空气进行臭氧杀菌处理，同时通过吸附材料进行吸附处理；对上述经过吸附处理的吸附材料进行脱水处理，即可实现污水的净化。本发明还提供一种污水净化装置。通过本发明提供的污水净化装置及污水净化方法可实现水源的深度净化，净化后的水可达到饮用水标准，能解决全球性水危机和普遍性水污染，提高地表的淡水资源容量。

Description

一种污水净化装置及污水净化方法

技术领域

本发明涉及一种污水净化装置及污水净化方法，属于污水净化技术领域。

背景技术

目前，污水净化按照其作用可分为物理法、生物法和化学法三种：

一、物理法：主要利用物理作用分离污水中的非溶解性物质，在处理过程中不改变化学性质。常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。

这种方法不能完全去除水中污染物和杂质，特别是微小粒子，是一种简易的初级净化方法。该方法的原理在于提取或过滤污水中的大颗粒，实现水源净化。

二、生物法：利用微生物的新陈代谢功能，将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质，使污水得到净化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法处理程度比物理法要高。但是，这种方法对污水中的重金属等没有作用，只能去除水中的无机物质，不能实现水源的深度净化和完全净化。

三、化学法：是利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质或胶体物质的方法，多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等。化学处理法处理效果好、费用高，多用作生化处理后的出水，作进一步的处理，提高出水水质。这种方法代价高，处理后仍然由化学物质存在于水中，不能用于饮用。

现有的污水处理方法都无法实现水源的深度净化，因此有必要设计一种新的污水净化装置及污水净化方法，以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种污水净化装置及污水净化方法，可实现水源的深度净化，净化后的水可达到饮用水标准，能解决全球性水危机和普遍性水污染，提高地表的淡水资源容量。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种污水净化方法，包括以下步骤：

步骤一：对污水进行雾化处理，使污水中含有的重金属和杂质进行沉淀，雾化后的水分子形成潮湿的空气；

步骤二：对上述步骤中形成的潮湿空气进行臭氧杀菌处理，同时通过吸附材料进行吸附处理；

步骤三：对上述经过吸附处理的吸附材料进行脱水处理，即可实现污水的净化。

进一步地，在步骤一中，通过超声波对污水进行雾化处理，将含有重金属、无机物、有机物的污水分子团雾化成单个的水分子。

本发明还提供一种污水净化装置，包括超声波雾化器、水分子吸附器、高速离心脱附器、离心集水筒、臭氧发生器以及净水箱；

所述超声波雾化器的进口端与污水源连接，出口端通过管道连接至所述水分子吸附器，所述水分子吸附器设置于所述高速离心脱附器的外周，并由所述高速离心脱附器驱动旋转；

所述离心集水筒设置于所述水分子吸附器的外周，所述离心集水筒与所述净水箱连接；所述臭氧发生器通过管道与所述水分子吸附器连接。

进一步地，所述超声波雾化器的出口端通过一导气管与所述水分子吸附器连接，所述臭氧发生器通过一四氟管与所述水分子吸附器连接。

进一步地，所述水分子吸附器包括吸附材料，所述吸附材料为硅胶和CaCl2形成的SWS复合吸附材料。

进一步地，所述水分子吸附器、所述高速离心脱附器和所述离心集水筒同轴设置。

进一步地，所述离心集水筒的内侧对应所述水分子吸附器设置有导水槽，所述导水槽与所述净水箱连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明的技术方案通过将污水送入超声波雾化器进行雾化处理，重金属和杂质进行沉淀，雾化产生的潮湿空气通过输入水分子吸附器，在其强力吸附作用下，水分被所述水分子吸附器吸入至其吸附材料内，吸附材料充满水分；高速离心脱附器用于将吸附材料中的水分脱附出来，通过离心集水筒流入净水箱；同时，臭氧发生器将臭氧气体送入水分子吸附器，对水分子吸附器里的水源进行深度净化，实现杀菌、化污和增氧。本发明提供的污水净化装置及污水净化方法，可实现水源的深度净化，净化后的水可达到饮用水标准，能解决全球性水危机和普遍性水污染，提高地表的淡水资源容量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的污水净化装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种污水净化方法，包括以下步骤：

步骤一：对污水进行雾化处理，使污水中含有的重金属和杂质进行沉淀，雾化后的水分子形成潮湿的空气；进一步地，通过超声波对污水进行雾化处理，将含有重金属、无机物、有机物的污水分子团雾化成单个的水分子(直径4×10^^-10m，质量2.99×10^^-26kg，体积3×10^^-29m³)，其质量远远小于大多数重金属、污染物等。水分子被激化而上升，重金属和杂质自然沉淀，实现水分子和污染物的分离，达到污水净化的目的。

在本步骤一中，通过选择超声频率，实现水分子团的有效雾化，形成单个水分子。单个分子在热力驱使下，自然上升，形成潮湿的空气，空气中含有大量的水分子。具体的，水的雾化是使用超声波发生器产生的，水被往返运动的超声片激化，形成雾化的水珠。超声频率越高，产生的水珠的直径越小。当超声频率达到一定频度时，水被完全激化，将以水分子的形式悬浮在空气中；水分子遇到蒸发器冷面被冷凝成水。对于超声波的频率可以根据实际的污水情况进行选择，只要能实现水分子团的有效雾化形成单个水分子即可满足要求；当然，超声波的频率越高，其雾化效果越好。

步骤二：对上述步骤中形成的潮湿空气进行臭氧杀菌处理，同时通过吸附材料进行吸附处理。

在本步骤二中，使用具有强吸附效率的材料，将空气中的水分子吸入、收集、脱附，形成干净的水源。同时，在吸附过程中注入一定浓度的臭氧气体，与水分子作用，达到杀菌、化污、增氧的效果，获取干净的水源，实现污水净化。关于吸附材料的选择，具体为：不同的吸附材料，吸附水的能力不同。高效吸附材料参数：吸附水的质量与吸附材料本身的质量之比被称之为"吸附质量分数"。本技术方案中采用的吸附材料为硅胶和CaCl2形成的复合物SWS，其最大吸附质量分数为90％左右；而普通分子筛的最大吸附质量分数只有25％,普通硅胶的吸附质量分数约为40％，使用上述高效率吸附材料将大大提高提高产水效率。

步骤三：对上述经过吸附处理的吸附材料进行脱水处理，即可实现污水的净化。本步骤中，通过该高速离心设备对吸附材料进行脱水处理，使净化后的水与吸附材料得以分离开，从而进行水资源的净化与储存。

如图1所示，本发明还提供一种污水净化装置，其工作原理即为上述污水净化方法的整个过程。所述污水净化装置包括超声波雾化器1、水分子吸附器2、高速离心脱附器3、离心集水筒4、臭氧发生器5以及净水箱6；

如图1所示，所述超声波雾化器1的进口端与污水源连接，用于将污水进行上述步骤一种的雾化，使得污水中含有的重金属和杂质进行沉淀，雾化后的水分子形成潮湿的空气。

如图1所示，所述超声波雾化器1出口端通过管道连接至所述水分子吸附器2，用于将雾化后的水分子导入至水分子吸附器2内；所述水分子吸附器2包括吸附材料，所述吸附材料为硅胶和CaCl2形成的SWS复合吸附材料。所述水分子吸附器2能有效的吸附上述雾化后的潮湿的空气。进一步地，所述超声波雾化器1的出口端通过一导气管与所述水分子吸附器2连接，所述导气管用于导向潮湿的空气，具有耐腐蚀、耐老化等基本功能。

如图1所示，所述水分子吸附器2设置于所述高速离心脱附器3的外周，并由所述高速离心脱附器3驱动旋转；所述高速离心脱附器3通过电机运转，从而带动所述水分子吸附器2进行离心旋转，当离心力超过水分与吸附材料的结合力时，可以将吸附材料内的水分朝外侧甩出。

如图1所示，所述离心集水筒4设置于所述水分子吸附器2的外周；所述离心集水筒4与所述净水箱6连接。所述离心集水筒4用于承接从所述水分子吸附器2的吸附材料脱离的水，并传输至净水箱6进行储存。进一步地，所述离心集水筒4的内侧对应所述水分子吸附器2设置有导水槽，所述导水槽与所述净水箱6连接，所述导水槽用于将从吸附材料脱离的水完全导向至所述净水箱6，保证了整个水流通的流畅性。其中，所述离心集水筒4套设于所述水分子吸附器2的外侧，方便安装于拆卸。

如图1所示，在本较佳实施例中，所述水分子吸附器2、所述高速离心脱附器3和所述离心集水筒4同轴设置，能有效的保证所述高速离心脱附器3的离心作业，使得水分子吸附器2吸收的水分基本被分离出来。

如图1所示，所述臭氧发生器5通过管道与所述水分子吸附器2连接。进一步地，所述臭氧发生器5通过一四氟管与所述水分子吸附器2连接。所述臭氧发生器5用于产生臭氧，臭氧通过四氟管传输至水分子吸附器2内，对其内部的潮湿的空气(水蒸气)进行净化、杀菌，达到杀菌、化污、增氧的效果，从而有利于获取干净的水源。

所述超声波雾化器1和高速离心脱附器3的操作均可由人来控制，其对应设置有开关，所述高速离心脱附器3由电机带动运转，所述水分子吸附器2的吸附材料设置于所述高速离心脱附器3的外周，在离心力的作用下，可以进行脱水操作；而所述离心集水筒4则是固定不动的，用于承接水分，并导向至净水箱6。所述臭氧发生器5的控制也是根据人为需求来实现的。对于实际臭氧浓度的选择可以按照如下方式处理：臭氧浓度是指空气中或水中臭氧的含量。在水中的浓度以PPM为单位，PPM表示一百万份单位质量的溶液中所含溶质的质量，百万分之几就叫做几个PPM，PPM＝(溶质的质量/溶液的质量)*1000000。用臭氧净化水时，浓度过低，达不到杀菌化污效果，浓度过高会导致去臭氧代价过高，使用更多的吸附材料才能消除水中的臭氧，达到饮用水标准；水中臭氧含量的国家标准为不高于0.05PPM。

综上所述，本发明的技术方案通过将污水送入超声波雾化器1进行雾化处理，重金属和杂质进行沉淀，雾化产生的潮湿空气通过输入水分子吸附器2，在其强力吸附作用下，水分被所述水分子吸附器2吸入至其吸附材料内，吸附材料充满水分；高速离心脱附器3用于将吸附材料中的水分脱附出来，通过离心集水筒4流入净水箱6；同时，臭氧发生器5将臭氧气体送入水分子吸附器2，对水分子吸附器里的水源进行深度净化，实现杀菌、化污和增氧。本发明提供的污水净化装置及污水净化方法，可实现水源的深度净化，净化后的水可达到饮用水标准，能解决全球性水危机和普遍性水污染，提高地表的淡水资源容量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种污水净化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的污水净化方法，其特征在于：在步骤一中，通过超声波对污水进行雾化处理，将含有重金属、无机物、有机物的污水分子团雾化成单个的水分子。

3.一种污水净化装置，其特征在于，包括超声波雾化器、水分子吸附器、高速离心脱附器、离心集水筒、臭氧发生器以及净水箱；

4.如权利要求3所述的污水净化装置，其特征在于：所述超声波雾化器的出口端通过一导气管与所述水分子吸附器连接，所述臭氧发生器通过一四氟管与所述水分子吸附器连接。

5.如权利要求3所述的污水净化装置，其特征在于：所述水分子吸附器包括吸附材料，所述吸附材料为硅胶和CaCl2形成的SWS复合吸附材料。

6.如权利要求3所述的污水净化装置，其特征在于：所述水分子吸附器、所述高速离心脱附器和所述离心集水筒同轴设置。

7.如权利要求3所述的污水净化装置，其特征在于：所述离心集水筒的内侧对应所述水分子吸附器设置有导水槽，所述导水槽与所述净水箱连接。