專利名稱：一種造流曝氣滅藻裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及污水處理領域，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：
隨著社會經濟的高度發展，人類社會的工業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年全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億噸，其中城鎮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，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，傳統的曝氣及滅藻設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合產生射流，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，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。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服上述現有技術的缺陷，提供一種能耗低、增氧效率高，可利用本身結構設計實現二次射流之造流曝氣滅藻裝置。
本實用新型所提出的技術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；所述射流口為入口大于出口之錐形口；所述擴大器內壁鍍有催化劑膜，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置無能耗的磁環制造強磁區磁化污水的方法，使之流經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計原理，利用了二級射流及整流放大的能量轉換原理，通過巧妙的結構設計，在不需要外加設備的情況下可使其污水產生二次射流，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水流，進一步進行高效曝氣增氧，因而特別節能，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為富含氧氣流動水，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，即極大降低傳質阻力，使氧分子更好地從氣相轉移到液相。
本實用新型凈化效率高，成本低，解決了傳統射流裝置的增氧效率不高及高能耗等問題。
圖1為本實用新型結構實施例示意圖。
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；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協同工作，將待凈化水射入混氣窒3，混氣窒3入口設有射流口2，該射流口2為進口大于出口之錐形口，可在加工時實現。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。在混氣室3之上部，裝有進氣管4，進氣管4由多節組成，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6，可對流經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，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，其間距可根據整體裝置的大小不同而設定。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水流，可產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。經出水管5高速噴出的氣液混合體強制通過磁環6產生的強磁區，當氣液混合流經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，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是長圓筒形設計，空間面積比出水管噴嘴5可大出50倍以上。經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，通常可以增量20倍以上，使得在水中營造出的可見水流長度大幅提高數倍，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的內壁度有催化劑膜9，當經出水管5高速噴出的氣液混合體強制通過磁環6產生的強磁區時，磁力線與水垂直相交，水作為導體將產生一個電動勢，激發催化劑膜9進行催化氧化反應，在磁電勢下催化劑膜9禁帶(valence聯合)上的電子吸收電磁波而被激發到導帶(傳導)上，即在導帶上產生帶有很強負電性的高活性電子，同時在禁帶上產生帶正電的空穴(h+)，從而產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發生作用，最終產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，常常可以將有機物完全礦化為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物，形成氧化還原體系，實現對污水水中消毒副產物的烴、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，實現去除如剩余農藥、氯仿、多氯聯苯、有機磷化合物、多環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等三種功能同時完成，達到了本實用新型的設計目的。
權利要求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.根據權利要求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(6)。
3.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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(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。本實用新型通過結構設計可使污水產生二次射流及能量轉換，人工造流、曝氣增氧和殺菌凈化水質等三種功能可同時完成，凈化效率高，成本低，且特別節能。
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 優先權日2005年4月12日
發明者彭云龍 申請人:彭云龍