CN111470577A - 一种污水处理光量子载体及其制备方法和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理光量子载体及其制备方法和使用方法，按照重量份数计算，包括如下组分：粘土50~60份，各向异性磁粉5~10份，稀土化合物3~5份，粘结剂10~15份，粉煤灰5~10份，金属氧化物5~10份，水泥20~40份。本发明通过各向异性磁粉的磁场作用使载体承载更多的光量子，从而延长污水处理光量子载体的使用时长，提高污水处理的效率。

Description

一种污水处理光量子载体及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种污水处理光量子载体及其制备方法和使用方法。
背景技术
在污水处理中，现有技术可分为化学手段和生物手段。尤其是电化学方法在处理污水阶段取得一定的处理效果，例如电解降解法，电凝降解法，微电解法等等。所有这些方法都是基于电极反应而进行的，由于污水组成的复杂性，常常伴随着许多耗能而无用的副反应，因此电流一般很大，耗能高，且作用效果有限。
因此在环境工程中近年来出现了一种新的技术方案，即基于电场、磁场和其他辐射场的应用，将场的影响从宏观提高到微观的量子力学范围的作用，通过这种作用完全改变系统内所有物质的量子状态，使其相互放映易于发生而且非常彻底，处理结果十分理想。同事权利阻断以上各种立场的宏观作用，例如宏观电流和涡流等等的发生，避免任何宏观功率的损失，实现最能耗的过程。但是此种技术方案中需要载体对量子的状态进行记忆储存和释放，而目前现有技术中的载体依然存在能量储存能力不强、能量释放缓慢等缺点，严重制约了量子力学在污水处理以及其他方面的发展。
有鉴于上述现有的就地热再生存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种污水处理光量子载体及其制备方法和使用方法，以提高污水处理的效率，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于，克服现有的光量子污水处理技术存在的载体储能低，能量释放慢的缺陷，而提供一种污水处理光量子载体，有效提升污水效率，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明污水处理光量子载体利用的主要原理如下：
光量子发射装置发射出的能量可以以光、热以及电的形式存在，它们是的处于能量场中的载体的微观粒子发生“量子跃迁”，“量子跃迁”遵循量子规则，其释放或吸收的能量一定是h的整数倍；“量子跃迁”实则是粒子从高能态到低能态的过程中为了维持能量的平衡而释放出量子的过程，在这个过程中量子发生了“量子纠缠”，也就是超距作用，即在瞬间，两个量子之间形成了“量子纠缠”关系，进而将能量释放出来传递给下一对发生“量子纠缠”关系的量子，依次传递就形成了h的整数倍的能量从载体内的一个分子传递给下一个分子，进而依次传递，而能量保留在载体内部的分子空间内，在能量场的不断作用下，载体内部的“量子纠缠”态不断增加，使发生“能量跃迁”的能量不断储存在载体内部的分子空间内，简单来说，这就是一个通过“量子跃迁”吸收外部能量而通过“量子纠缠”保存能量的过程，从而使载体成为具备尺幅发生光量子波群的特定功能的介质载体，维持载体在能量场一定时间后，载体吸收了足够能量后，移走能像场后，载体内通过“能量跃迁”而处于激发态的分子会自发的回到稳定态。此时将介质载体放入待处理的水中，介质载体内的分子从激发态回到稳定态的过程中，释放出量子，进而形成纳米波群，对水体中的分子或原子的运动产生干扰，也就是给水体中对的分子或原子一个能量，使水体中的分子或原子也发生能级跃迁，进而改变分子或原子的排列，使其从聚集态由大分子团化向小分子团化转变，并通过纳米波群的共振作用打断大分子的化学键，形成自由基，例如含氮分子、含磷分子以及其他化合物分子形成小分子自由基，这些小分子自由基重新聚合形成氧气、氢气、氮气、磷等小分子单质，达到净化污水的目的，同时改变水体内部的酸碱环境和含氮量、含磷量和含磷量，使水体环境不再适宜水藻的生存，导致水藻死亡，进一步达到污水处理的目的。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
本发明提出的一种污水处理光量子载体，按照重量份数计算，包括如下组分：粘土50～60份，各向异性磁粉5～10份，稀土化合物3～5份，粘结剂10～15份，粉煤灰5～10份，金属氧化物5～10份，水泥20～40份。
粉末颗粒具有磁各项异性特点的磁性粉末成为各向异性磁粉，磁各向异性指的是磁性随方向而改变，因此可以通过磁性方向的转变协助本发明中载体在能量场中形成磁各向异性场，当磁化强度矢量偏离易磁化轴方向时，即受到沿易磁化轴方向的一个磁场作用，使其恢复到易磁化轴方向，进而通过这种方式提高“量子纠缠”的形成速度，并提高“量子纠缠”中的能量累积进而提高污水处理效率。
作为优选的污水处理光量子载体，各向异性磁粉是烧结Nb-Fe-B磁粉、或粘结钐钴永磁体中的任意一种。
Sm-Fe-N磁粉具有更好的内禀矫顽力，即拥有更为优异的内禀磁性能，在光量子释放能量的时候，能够给光量子提供一个磁通量更大的磁场该磁场与能量场叠加，扩大能量场的覆盖面积，提高光量子发射的纳米波群的传播能力和干扰能力；粘结钐钴永磁体具有优异的磁感矫顽力，在能量场中能够获得更高的磁能积，进而形成一个更强的磁各向异性场，也就是进一步提高了“量子纠缠”的形成效率，以及“量子纠缠”中能量的累积。
作为优选的污水处理光量子载体，各向异性磁粉通过快淬或氢处理制成，其粒径为2～3nm。
作为优选的污水处理光量子载体，稀土化合物是硝酸铈铵、硝酸铈、醋酸钇、醋酸铈或醋酸镧中的任意一种或几种的混合物。
稀土金属化合物与石墨共混能够提高石墨的导电性能，从而协助石墨起到对共振的引导作用，提高污水处理的效率。
作为优选的污水处理光量子载体，金属氧化物是二氧化钛、二氧化锌、二氧化锰或氧化镍中的一种或几种的混合物。
其中二氧化钛和二氧化锌能够利用光量子释放出的能量对水体中的有机物进行分解，有效提高污水处理效率；二氧化锰和氧化镍在受到纳米波群干涉时，能够产生较强的耦合发热效应，产生顺磁效应，可将能量传递于水中更深处，进而提高污水的处理效率。
作为优选的污水处理光量子载体，金属氧化物的粒径为5～10nm。
作为优选的污水处理光量子载体，水泥是硅酸盐水泥和铝酸钙水泥的混合物。
作为优选的污水处理光量子载体，硅酸盐水泥和铝酸钙水泥的质量比为1:1～1:2。
硅酸盐水泥和铝酸钙水泥混合物在高温下能够生成类似于天然沸石的硅铝酸盐分子筛，在水中具有吸附作用，能够吸附水中的有机小分子，起到进一步净化水体的作用；同时分子筛的微孔结构能够通过对空气的吸附激活反应效果，提高污水处理效率。
作为优选的污水处理光量子载体，按照重量份数计算，载体的组分中还包括纤维材料5～8份。
由于本发明中的载体长期浸泡在水体中，收到水流的冲击性较大，且易在水中与其他岩石等物体发生膨胀，因此本发明组分中纤维材料的加入能够改善载体的脆性，提高载体的拉伸性能和抗冲击性，进而延长载体的使用寿命。
作为优选的污水处理光量子载体，纤维材料是碳纤维或玻璃纤维或碳纤维和玻璃纤维的混合物。
作为优选的污水处理光量子载体，纤维材料的粒径为0.12～0.23mm。
其中碳纤维本身也具有导电性能，能够与稀土化合物共同形成协同作用进一步提高载体的污水处理效率。
本发明的第二个目的在于，提供一种污水处理光量子载体的制备方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
更进一步的，一种污水处理光量子载体的制备方法，将粘土，各向异性磁粉，稀土化合物，粘结剂，粉煤灰，金属氧化物，水泥共同溶于水中，搅拌均匀进行烧制。
其中，烧成制度为：烘干至温度达到105℃，然后以50℃/时的速度升温至450℃，恒温2小时，再以50℃/时的速度升温至850℃，控温在820～870℃50分钟，然后以小于70℃/时的速度降温至常温。
本发明的第三个目的在于，提供一种污水处理光量子载体的使用方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
更进一步的，一种污水处理光量子载体的使用方法，包括如下操作步骤：
S1.将载体放置于密闭的空间谐振器中进行利用光量子发射装置对所述载体进行共振处理；
S2.利用频率发射器对所述载体进行射频干扰处理获得介质载体；
S3.将所述介质载体放入待处理的污水中进行污水处理。
在射频干扰处理过程中，频率发射器每3～5分钟发射15～25次干扰频率，每3～5小时为一个处理周期，重复5～8个周期介质载体制作完毕。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
通过各向异性磁粉的磁场作用使载体承载更多的光量子，从而延长污水处理光量子载体的使用时长。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的污水处理光量子载体及其制备方法和使用方法，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1：本发明提出的污水处理光量子载体，按照重量份数计算，包括50份粘土，5份各向异性磁粉，3份稀土化合物，10份粘结剂，粉煤灰5份，5份金属氧化物，20份水泥。
具体的，各向异性磁粉通过快淬或氢处理制成，其粒径为2～3nm；污水处理光量子载体，金属氧化物的粒径为5～10nm；纤维材料的粒径为0.12～0.23mm。
一种污水处理光量子载体的制备方法：将50份粘土，5份各向异性磁粉，3份稀土化合物，10份粘结剂，粉煤灰5份，5份金属氧化物，20份水泥共同溶于水中，搅拌均匀进行烧制。其中，烧成制度为：烘干至温度达到105℃，然后以50℃/时的速度升温至450℃，恒温2小时，再以50℃/时的速度升温至850℃，控温在820～870℃50分钟，然后以小于70℃/时的速度降温至常温。
一种污水处理光量子载体的使用方法，包括如下操作步骤：
S1.将载体放置于密闭的空间谐振器中进行利用光量子发射装置对所述载体进行共振处理；
S2.利用频率发射器对所述载体进行射频干扰处理获得介质载体；
S3.将所述介质载体放入待处理的污水中进行污水处理。
具体的，在射频干扰处理过程中，频率发射器每3～5分钟发射15～25次干扰频率，每3～5小时为一个处理周期，重复5～8个周期介质载体制作完毕。
实施例2：本发明提出的污水处理光量子载体，按照重量份数计算，包括50份粘土，5份烧结Nb-Fe-B磁粉，3份硝酸铈铵，10份粘结剂，粉煤灰5份，5份二氧化锌，硅酸盐水泥10份，铝酸钙水泥10份。
具体的，各向异性磁粉通过快淬或氢处理制成，其粒径为2～3nm；污水处理光量子载体，金属氧化物的粒径为5～10nm；纤维材料的粒径为0.12～0.23mm。
一种污水处理光量子载体的制备方法：将50份粘土，5份烧结Nb-Fe-B磁粉，3份硝酸铈铵，10份粘结剂，粉煤灰5份，5份二氧化锌，硅酸盐水泥10份，铝酸钙水泥10份共同溶于水中，搅拌均匀进行烧制。其中，烧成制度为：烘干至温度达到105℃，然后以50℃/时的速度升温至450℃，恒温2小时，再以50℃/时的速度升温至850℃，控温在820～870℃50分钟，然后以小于70℃/时的速度降温至常温。
一种污水处理光量子载体的使用方法，包括如下操作步骤：
S1.将载体放置于密闭的空间谐振器中进行利用光量子发射装置对所述载体进行共振处理；
S2.利用频率发射器对所述载体进行射频干扰处理获得介质载体；
S3.将所述介质载体放入待处理的污水中进行污水处理。
具体的，在射频干扰处理过程中，频率发射器每3～5分钟发射15～25次干扰频率，每3～5小时为一个处理周期，重复5～8个周期介质载体制作完毕。
实施例3：本发明提出的污水处理光量子载体，按照重量份数计算，包括粘土50份，Sm-Fe-N磁粉5份，硝酸铈2份，醋酸钇2份，粘结剂10份，粉煤灰5份，二氧化镍5份，硅酸盐水泥10份，铝酸钙水泥15份。
具体的，各向异性磁粉通过快淬或氢处理制成，其粒径为2～3nm；污水处理光量子载体，金属氧化物的粒径为5～10nm；C含量大于98％；纤维材料的粒径为0.12～0.23mm。
一种污水处理光量子载体的制备方法：将粘土50份，Sm-Fe-N磁粉5份，硝酸铈2份，醋酸钇2份，粘结剂10份，粉煤灰5份，二氧化镍5份，硅酸盐水泥10份，铝酸钙水泥15份共同溶于水中，搅拌均匀进行烧制。其中，烧成制度为：烘干至温度达到105℃，然后以50℃/时的速度升温至450℃，恒温2小时，再以50℃/时的速度升温至850℃，控温在820～870℃50分钟，然后以小于70℃/时的速度降温至常温。
一种污水处理光量子载体的使用方法，包括如下操作步骤：
S1.将载体放置于密闭的空间谐振器中进行利用光量子发射装置对所述载体进行共振处理；
S2.利用频率发射器对所述载体进行射频干扰处理获得介质载体；
S3.将所述介质载体放入待处理的污水中进行污水处理。
具体的，在射频干扰处理过程中，频率发射器每3～5分钟发射15～25次干扰频率，每3～5小时为一个处理周期，重复5～8个周期介质载体制作完毕。
实施例4：本发明提出的污水处理光量子载体，按照重量份数计算，包括粘土50份，粘结钐钴永磁粉5份，硝酸铈铵2份，醋酸钇2份，粘结剂10份，粉煤灰5份，二氧化锰5份，硅酸盐水泥15份，铝酸钙水泥15份。
具体的，各向异性磁粉通过快淬或氢处理制成，其粒径为2～3nm；污水处理光量子载体，金属氧化物的粒径为5～10nm；纤维材料的粒径为0.12～0.23mm。
一种污水处理光量子载体的制备方法：将粘土50份，粘结钐钴永磁粉5份，硝酸铈铵2份，醋酸钇2份，粘结剂10份，粉煤灰5份，二氧化锰5份，硅酸盐水泥15份，铝酸钙水泥15份共同溶于水中，搅拌均匀进行烧制。其中，烧成制度为：烘干至温度达到105℃，然后以50℃/时的速度升温至450℃，恒温2小时，再以50℃/时的速度升温至850℃，控温在820～870℃50分钟，然后以小于70℃/时的速度降温至常温。
一种污水处理光量子载体的使用方法，包括如下操作步骤：
S1.将载体放置于密闭的空间谐振器中进行利用光量子发射装置对所述载体进行共振处理；
S2.利用频率发射器对所述载体进行射频干扰处理获得介质载体；
S3.将所述介质载体放入待处理的污水中进行污水处理。
具体的，在射频干扰处理过程中，频率发射器每3～5分钟发射15～25次干扰频率，每3～5小时为一个处理周期，重复5～8个周期介质载体制作完毕。
实施例5：本发明提出的污水处理光量子载体，按照重量份数计算，包括粘土50份，烧结Nb-Fe-B磁粉5份，硝酸铈铵2份，醋酸钇2份，粘结剂10份，粉煤灰5份，二氧化钛5份，硅酸盐水泥15份，铝酸钙水泥10份，碳纤维3份，玻璃纤维2份。
具体的，各向异性磁粉通过快淬或氢处理制成，其粒径为2～3nm；污水处理光量子载体，金属氧化物的粒径为5～10nm；纤维材料的粒径为0.12～0.23mm。
一种污水处理光量子载体的制备方法：将粘土50份，烧结Nb-Fe-B磁粉5份，硝酸铈铵2份，醋酸钇2份，粘结剂10份，粉煤灰5份，二氧化钛5份，硅酸盐水泥15份，铝酸钙水泥10份，碳纤维3份，玻璃纤维2份共同溶于水中，搅拌均匀进行烧制。其中，烧成制度为：烘干至温度达到105℃，然后以50℃/时的速度升温至450℃，恒温2小时，再以50℃/时的速度升温至850℃，控温在820～870℃50分钟，然后以小于70℃/时的速度降温至常温。
一种污水处理光量子载体的使用方法，包括如下操作步骤：
S1.将载体放置于密闭的空间谐振器中进行利用光量子发射装置对所述载体进行共振处理；
S2.利用频率发射器对所述载体进行射频干扰处理获得介质载体；
S3.将所述介质载体放入待处理的污水中进行污水处理。
在射频干扰处理过程中，频率发射器每3～5分钟发射15～25次干扰频率，每3～5小时为一个处理周期，重复5～8个周期介质载体制作完毕。
结果测试：
采集江苏省无锡市某河段实验中进行工程验证，利用本发明提供的光量子载体及其使用方法对水进行10天的处理，测试水质情况，并与原水样进行对比，其结果如下表：
表1水质测试结果
Figure BDA0002451775940000121
其中，悬浮物的测试按照GB/T11914-1989执行，氨氮测试按照HJ535-2009执行，总氮按照HJ636-2012执行，总磷按照GB/T11893-1989执行。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种污水处理光量子载体，其特征在于，按照重量份数计算，包括如下组分：粘土50~60份，各向异性磁粉5~10份，稀土化合物3~5份，粘结剂10~15份，粉煤灰5~10份，金属氧化物5~10份，水泥20~40份。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理光量子载体，其特征在于，所述各向异性磁粉是Sm-Fe-N磁粉、烧结Nb-Fe-B磁粉或粘结钐钴永磁体中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理光量子载体，其特征在于，所述稀土化合物是硝酸铈铵、硝酸铈、醋酸钇、醋酸铈或醋酸镧中的任意一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种污水处理光量子载体，其特征在于，所述金属氧化物是二氧化钛、二氧化锌、二氧化锰或氧化镍中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种污水处理光量子载体，其特征在于，所述水泥是硅酸盐水泥和铝酸钙水泥的混合物。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的一种污水处理光量子载体，其特征在于，按照重量份数计算，所述载体的组分中还包括纤维材料5~8份。
7.根据权利要求6所的一种污水处理光量子载体，其特征在于，所述纤维材料是碳纤维或玻璃纤维或碳纤维和玻璃纤维的混合物。
8.一种污水处理光量子载体的制备方法，其特征在于，将粘土，各向异性磁粉，稀土化合物，粘结剂，粉煤灰，金属氧化物，水泥共同溶于水中，搅拌均匀进行烧制。
9.一种污水处理光量子载体的使用方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
S1.将载体放置于密闭的空间谐振器中进行利用光量子发射装置对所述载体进行共振处理；
S2.利用频率发射器对所述载体进行射频干扰处理获得介质载体；
S3.将所述介质载体放入待处理的污水中进行污水处理。
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