專利名稱：一種造流曝氣滅藻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種用于河流、湖泊、人工湖、噴泉、景觀魚池等水體人工造流、曝氣增氧以及消滅藻類之造流曝氣滅藻裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟的高度發(fā)展，人類社會的工業(yè)化和城市化日益加劇，水污染日益嚴重。近10年來，我國城市生活污水排放量每年以5％的速度遞增，在1999年首次超過工業(yè)污水排放量。2001年城市生活污水排放量為221億噸，古全國污水排放總量的53.2％。2002年全國工業(yè)和城鎮(zhèn)生活廢水排放總量為439.5億噸，其中城鎮(zhèn)生活廢水排放總量為232.3億噸，比上年增長0.9％。由于如此巨大的排污壓力，使各地污水處理廠長期超負荷運作，甚至未經(jīng)處理過的污水被直接排放到江河湖泊，使江河湖泊慢慢失去自凈能力，形成以黑臭缺氧為代表的第一代水污染，或形成以重金屬、有毒化學品污染為代表的第二代水污染，或形成以營養(yǎng)元素超量污染為代表的第三代水污染，更甚的是在很多江河湖泊中三代污染同時出現(xiàn)，使我國的江河湖泊水污染日益嚴重。目前，用于污水凈化的裝置很多，傳統(tǒng)的曝氣及滅藻設(shè)備為達到其曝氣增氧效果，大多是采用附加的螺旋槳與潛水泵相結(jié)合產(chǎn)生射流，或采用專門的射流器使水流達到一定的速度后進入混合室，進行流量放大來實現(xiàn)，以使微小氣泡在水中行程遠，增強推流與增氧能力。但這種方式僅含有一次水射流放大造流效果，且能耗高，占地面積大，運行成本高。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能耗低、增氧效率高，可利用本身結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)二次射流之造流曝氣滅藻裝置。
本實用新型所提出的技術(shù)方案是一種造流曝氣滅藻裝置，其特征在于包括混氣室、擴大器，所述混氣室入口設(shè)有射流口，其上裝有進氣管，出口與出水管連通，且通過擴大器連接條與擴大器連接；所述出水管外表面套有至少一個磁環(huán)；所述射流口為入口大于出口之錐形口；所述擴大器內(nèi)壁鍍有催化劑膜，該催化劑膜主要成份為納米二氧化鈦及納米鐵粉的組合；所述出水管與擴大器為同一中心線上之同心筒體，擴大器入口大于出水管出口，出水管內(nèi)壁亦鍍有催化劑膜，該催化劑膜主要成份為納米二氧化鈦及納米鐵粉的組合。
本實用新型通過在出水管上設(shè)置無能耗的磁環(huán)制造強磁區(qū)磁化污水的方法，使之流經(jīng)的污水降低了其表面張力，改變了水的溶解性，提高了氧遷移率。同時，本實用新型運用最先進的流體力學設(shè)計原理，利用了二級射流及整流放大的能量轉(zhuǎn)換原理，通過巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在不需要外加設(shè)備的情況下可使其污水產(chǎn)生二次射流，消耗同樣的電力能營造出比普通水泵大20-30倍的水流量，可在水中形成龐大的水平循環(huán)水流，進一步進行高效曝氣增氧，因而特別節(jié)能，用很小的耗能就能將龐大的水體攪動，使整個水體由死水變?yōu)楦缓鯕饬鲃铀?，因而提高了河流、湖泊的自凈能力。水與空氣在射流中心及前端產(chǎn)生較高的負壓和強烈的紊動、攪拌、剪切，促使液膜與氣膜高頻振蕩，使氣泡直徑大幅度減小，氣泡數(shù)目增多，增大氣泡的比表面積，同時也使氣液膜變薄，即極大降低傳質(zhì)阻力，使氧分子更好地從氣相轉(zhuǎn)移到液相。
本實用新型凈化效率高，成本低，解決了傳統(tǒng)射流裝置的增氧效率不高及高能耗等問題。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)實施例示意圖。
圖中1-連接法蘭； 2-射流器； 3-混氣室；4-進氣管； 5-出水管噴嘴； 6-磁環(huán)；7-擴大器； 8-擴大器連接條；9-催化劑膜；10-擴大器支撐架。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括混氣室3、擴大器7，所述混氣室3端部加工有連接法蘭1，可與潛水泵連接，由潛水泵與射流器2協(xié)同工作，將待凈化水射入混氣窒3，混氣窒3入口設(shè)有射流口2，該射流口2為進口大于出口之錐形口，可在加工時實現(xiàn)。由于污水入口截面積的突然改變，可提高入口處水流的速度，使之形成射水流高速噴出，進入混氣室3內(nèi)。在混氣室3之上部，裝有進氣管4，進氣管4由多節(jié)組成，一段連通混氣室3，另一端露出水面，與大氣相通，為混合水提供氧氣。混氣室3出口與出水管5連通，其外表面套有至少一個磁環(huán)6，可對流經(jīng)該管之污水進行強磁化處理，降低水的表面張力，改變水的溶解性，以提高氧遷移率。出水管5內(nèi)壁鍍有催化劑膜9，該催化劑膜9主要成份為納米二氧化鈦及納米鐵粉的組合，具有很強的氧化性，能氧化大多數(shù)的有機污染物及部分無機污染物，將各種細菌、病毒殺滅及將有機物完全氧化為二氧化碳和水。
如圖所示，所述出水管5管徑小于混氣室3內(nèi)徑，使之從混氣室3流入出水管5之水流截面積又突然變小，可提高出水管5內(nèi)水流的速度，使之重新形成第二次高速射水流。所述擴大器5與出水管5為同一中心線上之同心筒體，內(nèi)壁鍍有催化劑膜9，該催化劑膜9主要成份亦為納米二氧化鈦及納米鐵粉的組合，可對流經(jīng)此處的水流再次氧化。擴大器7底部通過擴大器支撐架10支撐，可使其固定于污水池內(nèi)，出水管5通過擴大器連接條8與擴大器7連接，使兩者連成整體，且中間具有一定的間距，其間距可根據(jù)整體裝置的大小不同而設(shè)定。當水流從出水管5噴出時，由于擴大器7入口大于出水管5出口，流量被大幅放大，且同時由于此時水流并非在封閉的空腔內(nèi)運動，其吸能的作用會使其將周圍的水卷入，在水中形成龐大的循環(huán)水流，可產(chǎn)生較強的曝氣增氧效果。
本實用新型工作過程當污水從射流口2射入混氣窒3內(nèi)時，由于負壓作用，進氣管4不斷吸入空氣，使水與空氣充分混合而形成微小氣泡，形成氣液混合流，進行乳化反應，促進了氧分子的擴散作用，加速了溶氧過程。經(jīng)出水管5高速噴出的氣液混合體強制通過磁環(huán)6產(chǎn)生的強磁區(qū)，當氣液混合流經(jīng)一適當聚集的強磁場時，磁力線與水垂直相交，水作為導體將產(chǎn)生一個電動勢，這個電動勢將使水帶上直流正電荷而互相排拆、分離，導致水的表面張力大大降低，從而使水具有溶解性，這樣水能溶解更多的可溶解性物質(zhì)，從而提高了氧在水中的溶解率，進而提高水中溶解氧的飽和度(能提高25％)。當出水管5高速噴出的氣液混合體噴向擴大器7時，由于射流卷吸原理，出水管5高速噴出的氣液混合體由于遇到水的阻力，外圍的水源源不斷地被卷吸進入擴大器7，在進入擴大器7的水再進一步氣水混合進行二次充氧。在由出水管噴嘴5噴入到擴大器7的距離可為10-20cm，由于擴大器7是長圓筒形設(shè)計，空間面積比出水管噴嘴5可大出50倍以上。經(jīng)磁化和氣水混合的水由出水管5噴入到擴大器7時，再進一步乳化增氧后形成均速大水流，由于速度均一的大動量水流，大幅減少了在水中扇面噴射時的動量損失，流量得以大幅度放大，通?？梢栽隽?0倍以上，使得在水中營造出的可見水流長度大幅提高數(shù)倍，達到100米以上，形成大幅波浪。同時由于出水管5及擴大器7的內(nèi)壁度有催化劑膜9，當經(jīng)出水管5高速噴出的氣液混合體強制通過磁環(huán)6產(chǎn)生的強磁區(qū)時，磁力線與水垂直相交，水作為導體將產(chǎn)生一個電動勢，激發(fā)催化劑膜9進行催化氧化反應，在磁電勢下催化劑膜9禁帶(valence聯(lián)合)上的電子吸收電磁波而被激發(fā)到導帶(傳導)上，即在導帶上產(chǎn)生帶有很強負電性的高活性電子，同時在禁帶上產(chǎn)生帶正電的空穴(h+)，從而產(chǎn)生具有很強活性的電子--空穴對，形成氧化還原體系。這些電子--空穴對遷移到催化劑膜表面后，與溶解氧及H2O發(fā)生作用，最終產(chǎn)生具有高度化學氧化活性的羥基自由基(.OH)和超氧化物離子(superoxide離子)，.OH是強氧化劑，常?？梢詫⒂袡C物完全礦化為CO2和H2O。同時，空穴本身也可奪取吸附在催化劑膜9表面的有機污染物中的電子，且對氧化物的氧化作用具有廣譜性，OH自由基的電子親和能力可達到569.3kj，容易攻擊高電子云密度的有機分子部位，更進一步氧化的中間產(chǎn)物，形成氧化還原體系，實現(xiàn)對污水水中消毒副產(chǎn)物的烴、鹵代有機物(包括鹵代脂肪烴、鹵代羧酸、鹵代芳香烴)、羧酸、表面活性劑、含氮有機物、有機磷等有機物，以及有毒金屬離子等無機物等達到完全無機化，實現(xiàn)去除如剩余農(nóng)藥、氯仿、多氯聯(lián)苯、有機磷化合物、多環(huán)芳烴等污染物的催化氧化過程，以達到殺菌、滅藻及去除部分BOD(生物需氧量)、COD(化學需氧量)、SS(懸浮物)的目的。經(jīng)過上述一連串過程及反應，從而使人工造流、曝氣增氧和殺菌凈化水質(zhì)等三種功能同時完成，達到了本實用新型的設(shè)計目的。
權(quán)利要求1.一種造流曝氣滅藻裝置，其特征在于包括混氣室(3)、擴大器(7)，所述混氣室(3)入口設(shè)有射流口(2)，其上裝有進氣管(4)，出口與出水管(5)連通，且通過擴大器連接條(8)與擴大器(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造流曝氣滅藻裝置，其特征在于所述出水管(5)外表面套有至少一個磁環(huán)(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的造流曝氣滅藻裝置，其特征在于所述射流口(2)為入口大于出口之錐形門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的造流曝氣滅藻裝置，其特征在于所述擴大器(7)內(nèi)壁鍍有催化劑膜(9)，該催化劑膜(9)主要成份為納米二氧化鈦及納米鐵粉的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的造流曝氣滅藻裝置，其特征在于所述出水管(5)與擴大器(5)為同一中心線上之同心筒體，擴大器(7)入口大于出水管(5)出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的造流曝氣滅藻裝置，其特征在于所述出水管(5)內(nèi)壁鍍有催化劑膜(9)，該催化劑膜(9)主要成份為納米二氧化鈦及納米鐵粉的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的造流曝氣滅藻裝置，其特征在于所述擴大器(7)內(nèi)壁鍍有催化劑膜(9)，該催化劑膜(9)主要成份為納米二氧化鈦及納米鐵粉的組合。
專利摘要一種造流曝氣滅藻裝置，包括混氣室(3)、擴大器(7)，所述混氣室(3)入口設(shè)有射流口(2)，該射流口(2)為入口大于出口之錐形口，其上裝有進氣管(4)，出口與出水管(5)連通，且通過擴大器連接條(8)與擴大器(7)連接；所述出水管(5)外表面套有至少一個磁環(huán)(6)，與擴大器(5)為同一中心線上之同心筒體，擴大器(7)入口大于出水管(5)出口。在出水管(5)和擴大器(7)內(nèi)壁，還鍍有催化劑膜(9)，該催化劑膜(9)主要成份為納米二氧化鈦及納米鐵粉的組合。本實用新型通過結(jié)構(gòu)設(shè)計可使污水產(chǎn)生二次射流及能量轉(zhuǎn)換，人工造流、曝氣增氧和殺菌凈化水質(zhì)等三種功能可同時完成，凈化效率高，成本低，且特別節(jié)能。
文檔編號C02F7/00GK2791033SQ200520056848
公開日2006年6月28日 申請日期2005年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月12日
發(fā)明者彭云龍 申請人:彭云龍