[发明专利]一种基于电场强化的切割流体富氧装置

说明书

技术领域

本发明属于污染废水和水体处理技术领域，特别涉及一种基于电场强化的切割流体富氧装置。

背景技术

天然水体具有一定的自净能力，其中微生物的氧化分解是水体自净的主要途径。如果水体中溶解氧含量较低，好氧微生物将受到抑制，而厌氧微生物处于活跃状态。当进入水体中污染物总量超过水体自净能力时，水体中溶解氧会被好氧微生物消耗殆尽，导致水体呈现厌氧状态，剩余污染物在厌氧微生物的作用下被分解为氨气、甲烧、二氧化碳、硫化氨等对水生生物具有毒害性的气体。同时，水分子同各种微生物的代谢产物结合成较大的聚合分子团进一步通过吸附的方式与水体中的污染物紧密结合，最终致使水体的自净能力丧失，并伴随着水体发黑变臭等现象的发生，对周围环境带来极大的影响。污染废水的生物处理是利用微生物的生命活动，对废水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用，从而使废水得到净化的一种处理方法，其中废水好氧生物处理以其效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显著优点而备受人们的青睐。污染废水的好氧生物处理和污染水体的高效净化都需要氧气，因此如何向水体高效增氧是这些技术的关键所在。

微米气泡的直径一般在50μm以下，这种微小气泡与普通气泡相比具有许多独特的优势，如：高内压、高表面能、高界面活性等。纳米氧气泡的表面积能有效增大，如1mm的大气泡分散成100nm微气泡，表面积增大10000倍，气泡的表面能也从0.1卡增大到5-10卡，表面能的增大及气泡内能量增大可以加强表面氧化反应，可以提高氧的利用率。根据杨-拉普拉斯法则，气泡表面张力与气泡直径大小成反比，与气泡内压成正比。表面张力增大，气泡不断收缩，同时内压也随之增大，即所谓出现自我加压现象。一旦收缩的气泡内压与表面张力失去平衡，纳米气泡最后大约在4000个大气压的压力下破裂，气泡破裂后活性氧分子的自由热运动增强，可以随时加入到水分子共价键中形成溶解氧，气体即完全溶解于水液中，这样就实现了超饱和溶氧。如果能制成一种设备，将产生的超饱和溶氧应用于污染废水的好氧生物处理和污染水体的高效净化，将是一种非常有前景的水处理技术。但是，目前还缺少高效的富氧装置，特别是一种基于电场强化的切割流体富氧装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电场强化的切割流体富氧装置，以期创造一种结构紧凑，功能模块化和智能化的水处理装置，增强污染废水的好氧生物处理和污染水体的高效净化。

基于电场强化的切割流体富氧装置由该装置包括出水管1、出口支座2、出口法兰3、锁紧螺母4、壳体5、电线圈6、中心轴7、变螺距螺旋叶片8、填料管支座9、填料管法兰10、导流锥11、聚氨酯基催化填料12、填料管13、填料管导气管加气孔14、填料管导气管15、填料管气体连接管16、填料管导气管支座17、进水管支座18、进水管法兰19，填料管气管20、后流量阀21、氧气罐22、前流量阀23、进水管气管24、进水管气体连接管25、进水管导气管支座26、进水管导气管27、进水管导气管加气孔28、进水管29。

壳体5安装于出口支座2和填料管支座9之间，出水管1通过出口法兰3与壳体5相连；填料管13安装于填料管支座9和进水管支座18之间，填料管13通过填料管法兰10与壳体5相连；进水管29通过进水管法兰19与填料管13相连；

在壳体5的中心设置中心轴7，中心轴7通过锁紧螺母4安装于出口支座2上，中心轴7穿过填料管支座9进入填料管13内部，在中心轴7的顶端设置导水锥11；在壳体5右半部的中心轴7上设置变螺距螺旋切割片8，变螺距螺旋切割片8的中心孔与中心轴7间相连接；在壳体5左半部的外围缠有电线圈6；

在填料管13内装填聚氨酯基催化填料12和填料管导气管15，聚氨酯基催化填料12均匀装填于填料管13内，填料管导气管15通过填料管导气管支座17安装在填料管13的内部，在填料管导气管15的末端设置填料管导气管加气孔14，填料管导气管15通过填料管气体连接管16与填料管气管20相连；填料管气管20通过后流量阀21与氧气罐22相连；

在进水管29内安装进水管导气管27，进水管导气管27通过进水管导气管支座26安装在进水管29的内部，在进水管导气管27的末端设置进水管导气管加气孔28，进水管导气管27通过进水管气体连接管25与进水管气管24相连；进水管气管24通过前流量阀23与氧气罐22相连。

其中，所述聚氨酯基催化填料由如下方法制备：

(1)将220g粒径为1～2cm的聚氨酯颗粒用1000ml去离子水洗涤，然后在70℃条件下干燥7h，得到物质A；