CN110482788A - 一种纳米气泡绿色环保水体透析技术 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纳米气泡绿色环保水体透析技术，涉及水体透析技术领域。该纳米气泡绿色环保水体透析技术，包括以下步骤：1)先利用生物膜对水体进行初步透析，将PVDF、亲水性聚合物与溶剂制成共混溶液,再将该溶液的液膜在非溶剂中浸没沉淀,得到亲水改性膜，从而除去污水里大量抑制藻类生长的洗涤剂、石油类等成分以及微量重金属元素等。通过纳米发泡机产生纳米气泡，这种小到纳米至微米级的气泡具有常规气泡所不具备的物理化学特性，如压坏现象、电离现象、超声波性、带电性、扩散性、氧化性、稳定性、杀菌性、滞留性、生理活性、自我加压性等，对水体的处理能力极强，同时不会产生新的水体污染。

Description

一种纳米气泡绿色环保水体透析技术

技术领域

本发明涉及水体透析技术领域，具体为一种纳米气泡绿色环保水体透析技术。

背景技术

按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，污水处理是为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生。

现有的污染水体处理方法有很多种，例如：物理法、化学法、生物法以及综合治理法等等，虽然这些处理方法能够在一定程度上解决水体污染的问题，但是治标不治本，并且同时在治理的过程中也引出了一系列新的水体污染。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种纳米气泡绿色环保水体透析技术，解决了现有的污染水体处理方法有很多种，例如：物理法、化学法、生物法以及综合治理法等等，虽然这些处理方法能够在一定程度上解决水体污染的问题，但是治标不治本，并且同时在治理的过程中也引出了一系列新水体污染的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种纳米气泡绿色环保水体透析技术，包括以下步骤：

1)先利用生物膜对水体进行初步透析，将PVDF、亲水性聚合物与溶剂制成共混溶液,再将该溶液的液膜在非溶剂中浸没沉淀,得到亲水改性膜，从而除去污水里大量抑制藻类生长的洗涤剂、石油类等成分以及微量重金属元素等；

2)然后再往水体中投放一定比例的环保调节剂、增加光强、氧气等措施，营造一个利于藻类快速生长的环境条件，让藻类在人工控制的系统内通过快速生长将水中的氮、磷元素吸收起来，生成巨量生物膜，从而对水体进行预处理；

3)在预处理之后的水体旁边设置纳米气泡机，将与纳米气泡机连接的管道通入到水体底部，利用纳米气泡机产生高浓度纳米气泡，纳米气泡的表面是由带负电荷的分子状态形成，由于水分子是带双极性分子，其正电荷便会附在负电荷的纳米气泡周围，形成正负两层的静电效应，亦即电容效应，这种正负的静电分子力，使得纳米气泡能在水中长时间存在；

4)持续对纳米气泡机进行加压，使得水体底部形成云雾状纳米气泡，并使得产生的纳米气泡不断的缓慢上升；

5)产生的纳米气泡在水中扩散后仍不会立即浮出水面，在水中遵循布朗运动至少5分钟甚至更长时间，气泡在水中做布朗运动时和污水中的悬浮物吸附结合,形成密度小于水的结合体,在浮力的作用下，结合体上浮到水面，形成浮渣，产生的浮渣由真空泵移除。

优选的，所述纳米气泡机产生纳米气泡直径为80-10000nm的范围内，且80％以上的气泡直径在100-200nm的范围内。

优选的，所述纳米气泡机产生纳米气泡个数至少180000/ml以上。

工作原理：使用时，先利用生物膜对水体进行初步透析，将PVDF、亲水性聚合物与溶剂制成共混溶液,再将该溶液的液膜在非溶剂中浸没沉淀,得到亲水改性膜，从而除去污水里大量抑制藻类生长的洗涤剂、石油类等成分以及微量重金属元素等；然后再往水体中投放一定比例的环保调节剂、增加光强、氧气等措施，营造一个利于藻类快速生长的环境条件，让藻类在人工控制的系统内通过快速生长将水中的氮、磷元素吸收起来，生成巨量生物膜，从而对水体进行预处理；在预处理之后的水体旁边设置纳米气泡机，将与纳米气泡机连接的管道通入到水体底部，利用纳米气泡机产生高浓度纳米气泡，纳米气泡的表面是由带负电荷的分子状态形成，由于水分子是带双极性分子，其正电荷便会附在负电荷的纳米气泡周围，形成正负两层的静电效应，亦即电容效应，这种正负的静电分子力，使得纳米气泡能在水中长时间存在；持续对纳米气泡机进行加压，使得水体底部形成云雾状纳米气泡，并使得产生的纳米气泡不断的缓慢上升；产生的纳米气泡在水中扩散后仍不会立即浮出水面，在水中遵循布朗运动至少5分钟甚至更长时间，气泡在水中做布朗运动时和污水中的悬浮物吸附结合,形成密度小于水的结合体,在浮力的作用下，结合体上浮到水面，形成浮渣，产生的浮渣由真空泵移除。

(三)有益效果

本发明提供了一种纳米气泡绿色环保水体透析技术。具备以下有益效果：

1、该纳米气泡绿色环保水体透析技术，通过纳米发泡机产生纳米气泡，纳米气泡具有清淤除臭，提高水体透明度的功能，并且纳米气泡具有三性，即化学性、物理性和生物性，其中化学性表现为在水中有强氧化作用，可针对溶解性物质氧化；物理性表现为可有效吸附悬浮性微粒，使之浮出水面，完成固液或液液分离，提高水体透明度；生物性表现为处理后水体含氧量丰富，有效培养优势微生物，进行消化、降解久积富集的污染物，提高水体透明度、降低底泥有机物含量，进而恢复水体生态。

2、该纳米气泡绿色环保水体透析技术，通过纳米发泡机产生纳米气泡，这种小到纳米至微米级的气泡具有常规气泡所不具备的物理化学特性，如压坏现象、电离现象、超声波性、带电性、扩散性、氧化性、稳定性、杀菌性、滞留性、生理活性、自我加压性等，对水体的处理能力极强，同时不会产生新的水体污染。

具体实施方式

下面将结合本发明中的多个实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本发明实施例提供一种纳米气泡绿色环保水体透析技术，包括以下步骤：

1)先利用生物膜对水体进行初步透析，将PVDF、亲水性聚合物与溶剂制成共混溶液,再将该溶液的液膜在非溶剂中浸没沉淀,得到亲水改性膜，从而除去污水里大量抑制藻类生长的洗涤剂、石油类等成分以及微量重金属元素等；

2)然后再往水体中投放一定比例的环保调节剂、增加光强、氧气等措施，营造一个利于藻类快速生长的环境条件，让藻类在人工控制的系统内通过快速生长将水中的氮、磷元素吸收起来，生成巨量生物膜，从而对水体进行预处理；

3)在预处理之后的水体旁边设置纳米气泡机，将与纳米气泡机连接的管道通入到水体底部，利用纳米气泡机产生高浓度纳米气泡，纳米气泡的表面是由带负电荷的分子状态形成，由于水分子是带双极性分子，其正电荷便会附在负电荷的纳米气泡周围，形成正负两层的静电效应，亦即电容效应，这种正负的静电分子力，使得纳米气泡能在水中长时间存在；

4)持续对纳米气泡机进行加压，使得水体底部形成云雾状纳米气泡，并使得产生的纳米气泡不断的缓慢上升；

5)产生的纳米气泡在水中扩散后仍不会立即浮出水面，在水中遵循布朗运动至少5分钟甚至更长时间，气泡在水中做布朗运动时和污水中的悬浮物吸附结合,形成密度小于水的结合体,在浮力的作用下，结合体上浮到水面，形成浮渣，产生的浮渣由真空泵移除。

纳米气泡机产生纳米气泡直径为80-10000nm的范围内，且80％以上的气泡直径在100-200nm的范围内，纳米气泡机产生纳米气泡个数至少180000/ml以上。

应用场景一：水体周边以工业作坊为主，每天大量的生产废水混合生活污水不断积聚汇入，造成底泥严重淤积,河床成黯黑色,水质严重恶化，水色黯黑，散发恶臭，水体基本没有生物活性，通过使用该方法近2个月的试点治理，水质指标得到优化，水色呈淡绿色、异臭味基本消除。

实施例二：

本发明实施例提供一种纳米气泡绿色环保水体透析技术，包括以下步骤：

1)先利用生物膜对水体进行初步透析，将PVDF、亲水性聚合物与溶剂制成共混溶液,再将该溶液的液膜在非溶剂中浸没沉淀,得到亲水改性膜，从而除去污水里大量抑制藻类生长的洗涤剂、石油类等成分以及微量重金属元素等；

2)然后再往水体中投放一定比例的环保调节剂、增加光强、氧气等措施，营造一个利于藻类快速生长的环境条件，让藻类在人工控制的系统内通过快速生长将水中的氮、磷元素吸收起来，生成巨量生物膜，从而对水体进行预处理；

3)在预处理之后的水体旁边设置纳米气泡机，将与纳米气泡机连接的管道通入到水体底部，利用纳米气泡机产生高浓度纳米气泡，纳米气泡的表面是由带负电荷的分子状态形成，由于水分子是带双极性分子，其正电荷便会附在负电荷的纳米气泡周围，形成正负两层的静电效应，亦即电容效应，这种正负的静电分子力，使得纳米气泡能在水中长时间存在；

4)持续对纳米气泡机进行加压，使得水体底部形成云雾状纳米气泡，并使得产生的纳米气泡不断的缓慢上升；

5)产生的纳米气泡在水中扩散后仍不会立即浮出水面，在水中遵循布朗运动至少5分钟甚至更长时间，气泡在水中做布朗运动时和污水中的悬浮物吸附结合,形成密度小于水的结合体,在浮力的作用下，结合体上浮到水面，形成浮渣，产生的浮渣由真空泵移除。

纳米气泡机产生纳米气泡直径为80-10000nm的范围内，且80％以上的气泡直径在100-200nm的范围内，纳米气泡机产生纳米气泡个数至少180000/ml以上。

应用场景二：水体来源为会所排出的生活污水流经人工湿地处理后的出水，因出水尚含一定的污染物，同时会所部分生活污水排入雨水管道，造成雨污水合流汇入湖中，污染物在湖中逐渐累积，导致湖中水色灰黑，散发不良臭味，水体呈富营养化，透明度降低，使用本方法治理一个月之后，目前水体透明度已由治理前的0.55米提升至1米左右，水体各项指标均得到优化和提升。

实施例三：

本发明实施例提供一种纳米气泡绿色环保水体透析技术，包括以下步骤：

1)先利用生物膜对水体进行初步透析，将PVDF、亲水性聚合物与溶剂制成共混溶液,再将该溶液的液膜在非溶剂中浸没沉淀,得到亲水改性膜，从而除去污水里大量抑制藻类生长的洗涤剂、石油类等成分以及微量重金属元素等；

2)然后再往水体中投放一定比例的环保调节剂、增加光强、氧气等措施，营造一个利于藻类快速生长的环境条件，让藻类在人工控制的系统内通过快速生长将水中的氮、磷元素吸收起来，生成巨量生物膜，从而对水体进行预处理；

3)在预处理之后的水体旁边设置纳米气泡机，将与纳米气泡机连接的管道通入到水体底部，利用纳米气泡机产生高浓度纳米气泡，纳米气泡的表面是由带负电荷的分子状态形成，由于水分子是带双极性分子，其正电荷便会附在负电荷的纳米气泡周围，形成正负两层的静电效应，亦即电容效应，这种正负的静电分子力，使得纳米气泡能在水中长时间存在；

4)持续对纳米气泡机进行加压，使得水体底部形成云雾状纳米气泡，并使得产生的纳米气泡不断的缓慢上升；

5)产生的纳米气泡在水中扩散后仍不会立即浮出水面，在水中遵循布朗运动至少5分钟甚至更长时间，气泡在水中做布朗运动时和污水中的悬浮物吸附结合,形成密度小于水的结合体,在浮力的作用下，结合体上浮到水面，形成浮渣，产生的浮渣由真空泵移除。

纳米气泡机产生纳米气泡直径为80-10000nm的范围内，且80％以上的气泡直径在100-200nm的范围内，纳米气泡机产生纳米气泡个数至少180000/ml以上。

应用场景三：污水处理厂的尾水及未经处理溢流的污水，在雨季上游湖中汇集大量的生活污水和工业废水，通过排洪泄洪，致使景观河水色灰黑，散发臭味，河面藻类和悬浮物繁多，水体发生富营养化，透明度降低，使用本方法治理一个星期之后，水体透明度即由0.55米提升到0.8米左右，两个星期之后河水已无臭味，治理点附近透明度达1米，灰黑水色逐渐变浅。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种纳米气泡绿色环保水体透析技术，其特征在于：包括以下步骤：

1)先利用生物膜对水体进行初步透析，将PVDF、亲水性聚合物与溶剂制成共混溶液,再将该溶液的液膜在非溶剂中浸没沉淀,得到亲水改性膜，从而除去污水里大量抑制藻类生长的洗涤剂、石油类等成分以及微量重金属元素等；

2)然后再往水体中投放一定比例的环保调节剂、增加光强、氧气等措施，营造一个利于藻类快速生长的环境条件，让藻类在人工控制的系统内通过快速生长将水中的氮、磷元素吸收起来，生成巨量生物膜，从而对水体进行预处理；

3)在预处理之后的水体旁边设置纳米气泡机，将与纳米气泡机连接的管道通入到水体底部，利用纳米气泡机产生高浓度纳米气泡，纳米气泡的表面是由带负电荷的分子状态形成，由于水分子是带双极性分子，其正电荷便会附在负电荷的纳米气泡周围，形成正负两层的静电效应，亦即电容效应，这种正负的静电分子力，使得纳米气泡能在水中长时间存在；

4)持续对纳米气泡机进行加压，使得水体底部形成云雾状纳米气泡，并使得产生的纳米气泡不断的缓慢上升；

5)产生的纳米气泡在水中扩散后仍不会立即浮出水面，在水中遵循布朗运动至少5分钟甚至更长时间，气泡在水中做布朗运动时和污水中的悬浮物吸附结合,形成密度小于水的结合体,在浮力的作用下，结合体上浮到水面，形成浮渣，产生的浮渣由真空泵移除。

2.根据权利要求1所述的一种纳米气泡绿色环保水体透析技术，其特征在于：所述纳米气泡机产生纳米气泡直径为80-10000nm的范围内，且80％以上的气泡直径在100-200nm的范围内。

3.根据权利要求1所述的一种纳米气泡绿色环保水体透析技术，其特征在于：所述纳米气泡机产生纳米气泡个数至少180000/ml以上。