CN110759439A - 一种降解含氮化合物废物的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降解含氮化合物废物的装置，涉及废物处理技术领域，包括：分路阀装置包括一路输入管路和两路以上的输出管路；谐振降解装置包括高分子量含氮化合物降解装置和水溶性氮化合物降解装置；高分子量含氮化合物降解装置用于降解高分子量含氮化合物；水溶性氮化合物降解装置用于降解水溶性氮化合物；第一频率产生装置用于产生频率为5500‑5550MHz的正弦波并输出给缠绕在高分子量含氮化合物降解装置管路外的第一谐振线圈；第二频率产生装置用于产生频率为650‑700MHz的正弦波并输出给缠绕在水溶性氮化合物降解装置管路外的第二谐振线圈。本发明具有降解处理效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及废物处理技术领域，具体涉及一种降解含氮化合物废物的装置。
背景技术
城市污水和工业废水所引起的环境污染已经对世界的活生物体造成了严重的健康威胁。这些水污染物的主要成分通常包括：复杂的高分子量含氮化合物，例如蛋白质、多肽、氨基酸、维生素、脂类和多聚核酸等；生物可利用的水溶性氮化合物，例如铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐和氨基酸等；环境有害毒素，例如抗生素，不良化学品等，例如苯酚类、含硫化合物、烷烃和三氯甲烷等，以及通常见于化肥和去垢剂中的化学添加剂。
目前，大规模水处理最常用的方法包括活化污泥技术和生物膜技术。这些技术依赖于种种天然微生物例如真菌、细菌和原生动物的固有能力，来降解污染物。但是，这些天然微生物成分的构成很难控制，影响了水处理的可重复性和质量。此外，存在于这些活化污泥或生物膜中的致病微生物不能被选择性的抑制，这些微生物通常与处理过的水一起进入环境，引起二次污染。
并且目前大多数现有技术不能降解有害的化学品，例如农药、杀虫剂和化肥。这些技术也不能减轻富营养化作用。
为了克服上述缺陷，能够更加有效的处理这些水污染物，有人提出采用一些酶并辅助特定频率的电磁场作用于水污染物，可使水污染物得到降解和转化为无害的终产物。但是，目前的电磁场作用装置处理效率较低，无法满足日益庞大的水污染物的及时处理。
发明内容
因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的降解含氮化合物废物的装置处理效率低。
为此，本发明实施例的一种降解含氮化合物废物的装置，包括：
分路阀装置，包括一路输入管路和两路以上的输出管路，输入管路用于输入含氮化合物废物，分路阀装置用于将输入的一路含氮化合物废物分成两路以上进行输出；
谐振降解装置，包括高分子量含氮化合物降解装置和水溶性氮化合物降解装置；高分子量含氮化合物降解装置管路的输入端与分路阀装置的两路以上的输出管路一一对应连接，输出端与水溶性氮化合物降解装置管路的输入端一一对应连接；水溶性氮化合物降解装置管路的输出端用于输出已降解无害物；高分子量含氮化合物降解装置管路的输入端和输出端位于同一侧，水溶性氮化合物降解装置管路的输入端和输出端位于同一侧；高分子量含氮化合物降解装置用于降解高分子量含氮化合物；水溶性氮化合物降解装置用于降解水溶性氮化合物；
第一频率产生装置，包括第一谐振线圈和第一控制电路；第一谐振线圈缠绕在高分子量含氮化合物降解装置管路外；第一控制电路与第一谐振线圈连接，用于产生频率为5500-5550MHz的正弦波并输出给第一谐振线圈；以及
第二频率产生装置，包括第二谐振线圈和第二控制电路；第二谐振线圈缠绕在水溶性氮化合物降解装置管路外；第二控制电路与第二谐振线圈连接，用于产生频率为650-700MHz的正弦波并输出给第二谐振线圈。
优选地，所述分路阀装置包括两路输出管路，为第一输出管路和第二输出管路。
优选地，所述分路阀装置包括：中空柱体、第一内槽、第二内槽、第三内槽和工形柱体；
中空柱体沿轴线方向具有中空腔；第一内槽、第二内槽和第三内槽沿中空柱体轴线方向顺次等间距开设于中空腔壁上，并且每一槽上均连接有一沿中空柱体径向通向中空柱体外壁的通孔，第一内槽和第三内槽的通孔相互连通；工形柱体位于中空腔内，工形柱体的外壁与中空腔壁紧密接触连接，工形柱体中部开设有槽宽略大于内槽间距的宽槽体，用于工形柱体在中空腔内移动时开启/关闭第二内槽和第一内槽之间或者第二内槽和第三内槽之间的连通。
优选地，所述高分子量含氮化合物降解装置包括：
两条以上的U形工作管路，每条工作管路的输入端与分路阀装置的输出管路一一对应连接，每条工作管路的输出端与水溶性氮化合物降解装置管路的输入端一一对应连接。
优选地，所述水溶性氮化合物降解装置包括：
两条以上的U形工作管路，每条工作管路的输入端与高分子量含氮化合物降解装置的输出端一一对应连接，每条工作管路的输出端用于输出已降解无害物。
优选地，所述第一控制电路和第二控制电路均包括：电源、可控开关、三极管功率调节电路和复合晶体管正弦波产生电路；
电源的输出端与可控开关的输入端连接；可控开关的输出端与三极管功率调节电路的输入端连接，可控开关用于在信号的控制下开启或关闭；三极管功率调节电路的输出端与复合晶体管正弦波产生电路的输入端连接，三极管功率调节电路用于传输最大的功率；复合晶体管正弦波产生电路的输出端与第一谐振线圈或第二谐振线圈连接，复合晶体管正弦波产生电路用于产生频率为5500-5550MHz或650-700MHz的正弦波。
本发明实施例的技术方案，具有如下优点：
本发明实施例提供的降解含氮化合物废物的装置，通过依次设置的高分子量含氮化合物降解装置21和水溶性氮化合物降解装置22可依次降解高分子量含氮化合物和水溶性氮化合物，提高了含氮化合物降解的彻底性，提高了废物无害化程度。通过设置管路的输入端和输出端位于同一侧，使正弦波是同时向正向和反向流动的含氮化合物废物液体进行的作用，使得分子具有被双向牵引分解的作用力，提高了降解速度，从而提高了降解处理效率。另外在被第一和第二谐振线圈围绕的管路为正向和反向双程管路，增加了降解处理管路长度，延长了降解处理时间，从而进一步提高了降解处理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中降解含氮化合物废物的装置的一个具体示例的结构示意图；
图2为本发明实施例中降解含氮化合物废物的装置的另一个具体示例的结构示意图；
图3为本发明实施例中分路阀装置的一个具体示例的结构示意图；
图4为本发明实施例中分路阀装置的第三内槽处的剖视图；
图5为本发明实施例中第一控制电路和第二控制电路的一个具体示例的电路原理图。
附图标记：1-分路阀装置，11-中空柱体，12-第一内槽，13-第二内槽，14-第三内槽，15-工形柱体，2-谐振降解装置，21-高分子量含氮化合物降解装置，22-水溶性氮化合物降解装置，3-第一频率产生装置，4-第二频率产生装置，201、208-第一循环管路，203、210-第二循环管路，205、212-流动驱动装置，202、204、206、207、209、211、213、214-单向阀。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其他组合的存在或增加。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通；可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例
本实施例提供一种降解含氮化合物废物的装置，如图1所示，包括：分路阀装置1、谐振降解装置2、第一频率产生装置3和第二频率产生装置4；
分路阀装置1包括一路输入管路和两路以上的输出管路，输入管路用于输入含氮化合物废物，分路阀装置1用于将输入的一路含氮化合物废物分成两路以上进行输出；
谐振降解装置2包括高分子量含氮化合物降解装置21和水溶性氮化合物降解装置22；高分子量含氮化合物降解装置21管路的输入端与分路阀装置1的两路以上的输出管路一一对应连接，输出端与水溶性氮化合物降解装置22管路的输入端一一对应连接；水溶性氮化合物降解装置22管路的输出端用于输出已降解无害物；高分子量含氮化合物降解装置21管路的输入端和输出端位于同一侧，水溶性氮化合物降解装置22管路的输入端和输出端位于同一侧；高分子量含氮化合物降解装置21用于降解高分子量含氮化合物；水溶性氮化合物降解装置22用于降解水溶性氮化合物；
第一频率产生装置3包括第一谐振线圈和第一控制电路；第一谐振线圈缠绕在高分子量含氮化合物降解装置21管路外；第一控制电路与第一谐振线圈连接，用于产生频率为5500-5550MHz的正弦波并输出给第一谐振线圈，在5500-5550MHz频率下有利于促使复杂的高分子量含氮化合物，例如蛋白质、多肽、氨基酸、维生素、脂类和多聚核酸等的降解；
第二频率产生装置4包括第二谐振线圈和第二控制电路；第二谐振线圈缠绕在水溶性氮化合物降解装置22管路外；第二控制电路与第二谐振线圈连接，用于产生频率为650-700MHz的正弦波并输出给第二谐振线圈，在650-700MHz频率下有利于促使生物可利用的水溶性氮化合物，例如铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐和氨基酸等的降解。
优选地，如图1所示，所述分路阀装置1包括两路输出管路，为第一输出管路和第二输出管路。
上述降解含氮化合物废物的装置的工作原理为：开启分路阀装置1，两路含氮化合物废物液体通入高分子量含氮化合物降解装置21内，在被第一谐振线圈围绕的管路内正向和反向流动，并在与管路输入端同一侧的输出端输出，同时第一控制电路控制第一谐振线圈输出频率为5500-5550MHz的正弦波，首先使得高分子量含氮化合物被降解。然后液体通入水溶性氮化合物降解装置22内，在被第二谐振线圈围绕的管路内正向和反向流动，并在与管路输入端同一侧的输出端输出，同时第二控制电路控制第二谐振线圈输出频率为650-700MHz的正弦波，使得水溶性氮化合物被降解。由于正弦波是同时向正向和反向流动的含氮化合物废物液体进行的作用，使得分子具有被双向牵引分解的作用力，提高了降解速度，从而提高了降解处理效率。另外在被第一和第二谐振线圈围绕的管路为正向和反向双程管路，增加了降解处理管路长度，延长了降解处理时间，从而进一步提高了降解处理效率。
如图2所示为另一示例的降解含氮化合物废物的装置，与图1所示装置不同的是，高分子量含氮化合物降解装置21和水溶性氮化合物降解装置22分别还包括与其所含管路数量对应的循环管路，循环管路跨接在管路输入端和输出端之间；每条循环管路上设有单向阀；每条管路内设有流动驱动装置，促使管路内的液体流动；每条管路输出端设有单向阀。如图2所示，高分子量含氮化合物降解装置21的第一循环管路201跨接在第一管路的输入端和输出端之间，第一循环管路201上设有单向阀202，第二循环管路203跨接在第二管路的输入端和输出端之间，第二循环管路203上设有单向阀204；管路内下部设有流动驱动装置205；第一管路输出端设有单向阀207，第二管路输出端设有单向阀206。水溶性氮化合物降解装置22的第一循环管路208跨接在第一管路的输入端和输出端之间，第一循环管路208上设有单向阀209，第二循环管路210跨接在第二管路的输入端和输出端之间，第二循环管路210上设有单向阀211；管路内下部设有流动驱动装置212；第一管路输出端设有单向阀214，第二管路输出端设有单向阀213。
上述降解含氮化合物废物的装置的工作原理为：单向阀206和207关闭，单向阀202和204开启，流动驱动装置205开启，液体在高分子量含氮化合物降解装置21管路内循环流动，直至降解全部完成后控制单向阀206和207开启，单向阀202和204关闭，液体通入水溶性氮化合物降解装置22内；单向阀213和214关闭，单向阀209和211开启，流动驱动装置212开启，液体在水溶性氮化合物降解装置22管路内循环流动，直至降解全部完成后控制单向阀213和214开启，单向阀209和211关闭。通过循环流动，进一步提高了降解处理效率。
优选地，如图3和图4所示，所述分路阀装置1包括：中空柱体11、第一内槽12、第二内槽13、第三内槽14和工形柱体15；
中空柱体11沿轴线方向具有中空腔；第一内槽12、第二内槽13和第三内槽14沿中空柱体11轴线方向顺次等间距开设于中空腔壁上，并且每一槽上均连接有一沿中空柱体11径向通向中空柱体11外壁的通孔，第一内槽12和第三内槽14的通孔相互连通；工形柱体15位于中空腔内，工形柱体15的外壁与中空腔壁紧密接触连接，工形柱体15中部开设有槽宽略大于内槽间距的宽槽体，工形柱体15两端部柱体的高度大于相邻两内槽的最宽处间距，以使端部柱体能同时堵住相邻两内槽，用于工形柱体15在中空腔内移动时开启/关闭第二内槽13和第一内槽12之间或者第二内槽13和第三内槽14之间的连通。通过采用工形柱体的面接触封闭，提高了密闭性，延长了分路阀的使用寿命。
优选地，所述高分子量含氮化合物降解装置21包括：两条以上的U形工作管路，每条工作管路的输入端与分路阀装置1的输出管路一一对应连接，每条工作管路的输出端与水溶性氮化合物降解装置22管路的输入端一一对应连接。
所述水溶性氮化合物降解装置22包括：两条以上的U形工作管路，每条工作管路的输入端与高分子量含氮化合物降解装置21的输出端一一对应连接，每条工作管路的输出端用于输出已降解无害物。
优选地，如图5所示，所述第一控制电路和第二控制电路均包括：电源DC、可控开关S1、三极管功率调节电路和复合晶体管正弦波产生电路；
电源DC的输出端与可控开关S1的输入端连接；可控开关S1的输出端与三极管功率调节电路的输入端连接，可控开关S1用于在信号的控制下开启或关闭；三极管功率调节电路的输出端与复合晶体管正弦波产生电路的输入端连接，三极管功率调节电路用于传输最大的功率；复合晶体管正弦波产生电路的输出端与第一谐振线圈或第二谐振线圈连接，复合晶体管正弦波产生电路用于产生频率为5500-5550MHz或650-700MHz的正弦波。
优选地，三极管功率调节电路包括第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2和三极管T1；第一电容C1的一端与可控开关S1的输出端连接，另一端分别与第二电容C2的一端和第一电阻R1的一端连接；第二电容C2的另一端接地；第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端和三极管T1的基极连接；第二电阻R2的另一端接地；三极管T1的射极接地，集电极与复合晶体管正弦波产生电路的输入端连接。通过调节第一电容C1和第二电容C2使前后级之间的阻抗相匹配，以传输最大的功率。
优选地，如图5所示，复合晶体管正弦波产生电路包括第一电感L1、第二电感L2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一二极管U1、第二二极管U2、第一复合晶体管T2、第二复合晶体管T3、第三电容C3、第四电容C4和第五电阻R5；三极管T1的集电极分别与第一电感L1、第三电阻R3、第二电感L2和第四电阻R4的一端连接；第一电感L1的另一端分别与第二二极管U2的负极、第一复合晶体管T2的集电极、第三电容C3的一端和第五电阻R5的一端连接；第三电阻R3的另一端分别与第一二极管U1的正极和第一复合晶体管T2的基极连接；第二电感L2的另一端分别与第一二极管U1的负极、第二复合晶体管T3的集电极、第三电容C3的另一端和第四电容C4的另一端连接；第四电阻R4的另一端分别与第二二极管U2的正极和第二复合晶体管T3的基极连接；第一、第二复合晶体管T2、T3的射极分别接地；第五电阻R5的另一端与第四电容C4的一端连接；谐振线圈跨接在第三电容C3的两端。通过采用第一、第二复合晶体管有效减少了所产生的正弦波的毛刺，提高了正弦波信号质量。通过第五电阻和第四电容，使高频干扰得到抑制，进一步提高了信号质量。通过调节第一电感L1、第二电感L2和第三电容C3的值，获得不同频率输出的正弦波。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种降解含氮化合物废物的装置，其特征在于，包括：
分路阀装置（1），包括一路输入管路和两路以上的输出管路，输入管路用于输入含氮化合物废物，分路阀装置（1）用于将输入的一路含氮化合物废物分成两路以上进行输出；
谐振降解装置（2），包括高分子量含氮化合物降解装置（21）和水溶性氮化合物降解装置（22）；高分子量含氮化合物降解装置（21）管路的输入端与分路阀装置（1）的两路以上的输出管路一一对应连接，输出端与水溶性氮化合物降解装置（22）管路的输入端一一对应连接；水溶性氮化合物降解装置（22）管路的输出端用于输出已降解无害物；高分子量含氮化合物降解装置（21）管路的输入端和输出端位于同一侧，水溶性氮化合物降解装置（22）管路的输入端和输出端位于同一侧；高分子量含氮化合物降解装置（21）用于降解高分子量含氮化合物；水溶性氮化合物降解装置（22）用于降解水溶性氮化合物；
第一频率产生装置（3），包括第一谐振线圈和第一控制电路；第一谐振线圈缠绕在高分子量含氮化合物降解装置（21）管路外；第一控制电路与第一谐振线圈连接，用于产生频率为5500-5550MHz的正弦波并输出给第一谐振线圈；以及
第二频率产生装置（4），包括第二谐振线圈和第二控制电路；第二谐振线圈缠绕在水溶性氮化合物降解装置（22）管路外；第二控制电路与第二谐振线圈连接，用于产生频率为650-700MHz的正弦波并输出给第二谐振线圈。
2.根据权利要求1所述的降解含氮化合物废物的装置，其特征在于，所述分路阀装置（1）包括两路输出管路，为第一输出管路和第二输出管路。
3.根据权利要求2所述的降解含氮化合物废物的装置，其特征在于，所述分路阀装置（1）包括：中空柱体（11）、第一内槽（12）、第二内槽（13）、第三内槽（14）和工形柱体（15）；
中空柱体（11）沿轴线方向具有中空腔；第一内槽（12）、第二内槽（13）和第三内槽（14）沿中空柱体（11）轴线方向顺次等间距开设于中空腔壁上，并且每一槽上均连接有一沿中空柱体（11）径向通向中空柱体（11）外壁的通孔，第一内槽（12）和第三内槽（14）的通孔相互连通；工形柱体（15）位于中空腔内，工形柱体（15）的外壁与中空腔壁紧密接触连接，工形柱体（15）中部开设有槽宽略大于内槽间距的宽槽体，用于工形柱体（15）在中空腔内移动时开启/关闭第二内槽（13）和第一内槽（12）之间或者第二内槽（13）和第三内槽（14）之间的连通。
4.根据权利要求1-3所述的降解含氮化合物废物的装置，其特征在于，所述高分子量含氮化合物降解装置（21）包括：
两条以上的U形工作管路，每条工作管路的输入端与分路阀装置（1）的输出管路一一对应连接，每条工作管路的输出端与水溶性氮化合物降解装置（22）管路的输入端一一对应连接。
5.根据权利要求1-4所述的降解含氮化合物废物的装置，其特征在于，所述水溶性氮化合物降解装置（22）包括：
两条以上的U形工作管路，每条工作管路的输入端与高分子量含氮化合物降解装置（21）的输出端一一对应连接，每条工作管路的输出端用于输出已降解无害物。
6.根据权利要求1-5所述的降解含氮化合物废物的装置，其特征在于，所述第一控制电路和第二控制电路均包括：电源（DC）、可控开关（S1）、三极管功率调节电路和复合晶体管正弦波产生电路；
电源（DC）的输出端与可控开关（S1）的输入端连接；可控开关（S1）的输出端与三极管功率调节电路的输入端连接，可控开关（S1）用于在信号的控制下开启或关闭；三极管功率调节电路的输出端与复合晶体管正弦波产生电路的输入端连接，三极管功率调节电路用于传输最大的功率；复合晶体管正弦波产生电路的输出端与第一谐振线圈或第二谐振线圈连接，复合晶体管正弦波产生电路用于产生频率为5500-5550MHz或650-700MHz的正弦波。
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