CN112607818A - 量子同频共振仪设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了量子同频共振仪设备，包括光波发射器和功能单元，所述光波发射器光源采用变频光源，所述功能单元包括检测单元、能量存储单元、线路编码单元、电路调制单元和控制单元，此量子同频共振仪设备，以区别于现有技术，可以覆盖多个传统技术的效果，净化水体的同时净化底泥，同时提升溶解氧，强化本土好样微生物，促进水生动植物生长，恢复自然水生态，同时成本相对低，且施工简单，工程量小，施工周期短，并无能源消耗，1年更换1次装置，第二年所需装置的数量根据水体的自净能力和外来污染量计算，一般不超过第一年的30％，且时间越长，维护所需的装置数量越少。

Description

量子同频共振仪设备

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体为量子同频共振仪设备。

背景技术

针对污水处理，目前主要技术包括有：清淤换水、化学药剂、微生物、暴气增氧和生物构造等方式，其中清淤换水是对河道湖泊水体淤泥清理，目的清除淤泥中的污染物，换水冲洗，冲走污染物；化学药剂是利用化学药剂分解污染物；微生物是利用微生物分解污染物；暴气增氧是利用暴气设备提升水体溶解氧；而生物构造则是人为种植水生植物、构造浮岛等，通过植物光合作用产生氧气，而提升水体溶解氧，同时通过对氮磷等污染物的吸收起到一定程度的消减作用。

然而，其现有污水处理方式都或多或少的存在一定的弊端，如：

1.清淤换水：工程量大，工期长，且清淤后，随着污染物的进入，淤泥会再次增多，需要再次清淤，浪费优质水资源，此类方法只能缓解污染度而并非真正的净化水质，治标不治本；

2.化学药剂：可能对水体造成二次污染，效果不能长久持续，此类方法只能缓解污染度而并非真正的净化水质，治标不治本；

3.微生物：微生物的活性受温度、酸碱性等环境因素的影响较大，温度较低时，微生物活性低，治理效果相对也会低，此外微生物对污染物的降解存在极限浓度，超过这个浓度，微生物的降解能力就显得明显不足，同时由于微生物对污染物降解的专一性使得并非进入环境的所有污染物都能被生物去除，且需要定期对微生物的筛选培育、保存、复壮等等一系列专业处理过程；

4.曝气增氧：持续能源消耗，需要长期稳定的维护；

5.生物构造：工程浩大，且工程成本高；

都严重影响污水的经济高效治理使用，为此，我们提出量子同频共振仪设备。

发明内容

本发明的目的在于提供量子同频共振仪设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：量子同频共振仪设备，包括光波发射器和功能单元，所述光波发射器光源采用变频光源，所述功能单元包括检测单元、能量存储单元、线路编码单元、电路调制单元和控制单元；

其中，光波发射器用于发射特定频率光波，且光波发射器与检测单元、能量存储单元、线路编码单元和电路调制单元均与控制单元配合使用。

优选的，所述检测单元基于微波消解流动注射光度法对水中总氮与总磷有机化合物进行联合测量。

优选的，所述光波发射器光源采用频率可调的激光发射器。

优选的，所述能量存储单元根据检测单元实时检测信号进行供电充能，并将电能存储。

优选的，所述线路编码单元基于算距离系统，采用加扰二元码进行编码，同时配合伪误码检测。

优选的，伪误码检测采用一个偏离正常状态的辅助判决器，将此判决器输出的码与主判决器输出的码作比较，系统正常时两者的差异很少，不正常时差异增多。

优选的，所述电路调制单元采用发射极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic＝f(ube)关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来。

优选的，所述控制单元由指令寄存器IR、指令译码器ID和操作控制器OC三个部件组成，并基于Arduino mega2560型号的微处理器满足自动控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.性价比高：本装置可以覆盖多个传统技术的效果，净化水体的同时净化底泥，同时提升溶解氧，强化本土好样微生物，促进水生动植物生长，恢复自然水生态，同时成本相对低；

2.施工简单，工程量小，施工周期短：只要将量子同频共振仪设备按照一定方式放置到水体，就能发挥治理效果；

3.维护简单方便：无能源消耗，1年更换1次装置，第二年所需装置的数量根据水体的自净能力和外来污染量计算，一般不超过第一年的30％，且时间越长，维护所需的装置数量越少；

4.适用广泛：适用于河湖水污染治理、黑臭水体治理、蓝藻治理、水源地水质的保护、海绵城市建设等，不受阳光、季节、地域等影响；

5.安全无毒：安全无毒，对水体不会造成二次污染。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明原理示意图；

图3为本发明技术路线示意图；

图4为本发明调制电路示意图。

图中：1-光波发射器；2-功能单元；3-检测单元；4-能量存储单元；5-线路编码单元；6-电路调制单元；7-控制单元。

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：量子同频共振仪设备，包括光波发射器1和功能单元2，所述光波发射器1光源采用变频光源，所述功能单元2包括检测单元3、能量存储单元4、线路编码单元5、电路调制单元6和控制单元7；

其中，光波发射器1用于发射特定频率光波，且光波发射器1与检测单元3、能量存储单元4、线路编码单元5和电路调制单元6均与控制单元7配合使用。

所述检测单元3基于微波消解流动注射光度法对水中总氮与总磷有机化合物进行联合测量。

所述光波发射器1光源采用频率可调的激光发射器。

所述能量存储单元4根据检测单元3实时检测信号进行供电充能，并将电能存储。

所述线路编码单元5基于算距离系统，采用加扰二元码进行编码，同时配合伪误码检测。

伪误码检测采用一个偏离正常状态的辅助判决器，将此判决器输出的码与主判决器输出的码作比较，系统正常时两者的差异很少，不正常时差异增多。

所述电路调制单元6采用发射极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic＝f(ube)关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来。

所述控制单元7由指令寄存器IR、指令译码器ID和操作控制器OC三个部件组成，并基于Arduino mega2560型号的微处理器满足自动控制。

由于每种物质均有固有频率，当外界振动与其固有频率接近或相等或整数倍时，就会发生共振，光子是光线中携带能量的粒子，一个光子能量的多少正比于光波的频率大小，频率越高,能量越高，当一个光子被原子吸收时，就有一个电子获得足够的能量从而从内轨道跃迁到外轨道,具有电子跃迁的原子就从基态变成了激发态。

在量子系统中，定义两能级之间的间隔为固有频率：

ω0＝(Ea-Eb)/2πh＝ΔE/2πh(h表示普朗克常量)

当所加的频率ω接近ω0时，或者说外界输入的能量ΔE接近或者等于两个能量差(Ea-Eb)时，会引起系统从外界磁场或光波中吸收能量，产生受激吸收或者受激辐射的跃迁现象。

而化学键能是表征化学键强度的物理量，可以用键断裂时所需的能量大小来衡量，在101.3kPa和298.15K下，将1mol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的能量叫做AB的离解能(KJ·mol-1)。

比如我们已知的C-N、C-P化学键能都是305kJ/mol，H-H化学键能是436kJ/mol。

如果外界输入或加载的能量ΔE接近或等于化学键能E时，会打开甚至打断化学键，可计算出外界输入或加载的频率：ω＝E/2πh

因而，我们在实时污水处理过程中，通过将量子同频共振仪设备投入水中，并发射固定频率的光波，此处固定频率为根据上述所需打断的化学键能计算，具体的，通过检测单元3检测水体中有机物成分，并根据检测结果，控制单元7控制通过能量存储单元4进行储能，并经电路调制单元6对载波信号进行调整，最后通过光波发射器1根据实时充能量，从而发出特定频率的光波；

一方面能够打断H-H化学键，使大分子团水变成小分子团水，提升水体的溶解性，从而提升水体溶解氧，另一方面，能够打断C-N、C-P等污染物的化学键，使水体及底泥中的有机污染物变成无机污染物；

进而在微生物的作用下，无机磷被转化为ATP和ADP进入生物体，ATP和ADP是生物体中生物化学反应的能源，促进水生动植物的繁殖与成长，无机氮也是好氧植物生长所必须的养分，加上溶解氧和好氧微生物，好氧的底端植物开始大量繁殖，消耗氮磷养分的同时，进一步巩固完整生物链基础，有了溶解氧、微生物和底端植物的基础，浮游动植物到大型的水生动植物进一步繁殖生长，大量生长吸收氮、磷等元素，有效控制水体富营养化，从而达到治理水污染、防治藻华的效果，二水生动植物的繁殖与生长，有效的修复了良性自然水生态，形成了良好的自然水生态系统，这样水体及底泥的营养化得到大幅度的消减。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (8)

1.量子同频共振仪设备，包括光波发射器(1)和功能单元(2)，其特征在于：所述光波发射器(1)光源采用变频光源，所述功能单元(2)包括检测单元(3)、能量存储单元(4)、线路编码单元(5)、电路调制单元(6)和控制单元(7)；

其中，光波发射器(1)用于发射特定频率光波，且光波发射器(1)与检测单元(3)、能量存储单元(4)、线路编码单元(5)和电路调制单元(6)均与控制单元(7)配合使用。

2.根据权利要求1所述的量子同频共振仪设备，其特征在于：所述检测单元(3)基于微波消解流动注射光度法对水中总氮与总磷有机化合物进行联合测量。

3.根据权利要求2所述的量子同频共振仪设备，其特征在于：所述光波发射器(1)光源采用频率可调的激光发射器。

4.根据权利要求3所述的量子同频共振仪设备，其特征在于：所述能量存储单元(4)根据检测单元(3)实时检测信号进行供电充能，并将电能存储。

5.根据权利要求4所述的量子同频共振仪设备，其特征在于：所述线路编码单元(5)基于算距离系统，采用加扰二元码进行编码，同时配合伪误码检测。

6.根据权利要求5所述的量子同频共振仪设备，其特征在于：伪误码检测采用一个偏离正常状态的辅助判决器，将此判决器输出的码与主判决器输出的码作比较，系统正常时两者的差异很少，不正常时差异增多。

7.根据权利要求6所述的量子同频共振仪设备，其特征在于：所述电路调制单元(6)采用发射极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic＝f(ube)关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来。

8.根据权利要求7所述的量子同频共振仪设备，其特征在于：所述控制单元(7)由指令寄存器IR、指令译码器ID和操作控制器OC三个部件组成，并基于Arduino mega2560型号的微处理器满足自动控制。

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