[发明专利]一种基于双螺旋细分子化技术的高氧水制备系统

说明书

本发明公开了一种基于双螺旋细分子化技术的高氧水制备系统，包括Y型过滤器、粗过滤器、轴向中心加气装置、静态双螺旋切割装置、紫外线杀菌装置、精过滤器和活性炭吸附及超滤设备，静态双螺旋切割装置包括切割管，切割管中心设有芯轴，芯轴的进水端设有导水锥，芯轴上设有若干个依次叠加的切割片，轴向中心加气装置包括设于切割管进水端的加气头和加气孔，加气头顶部设有管座，管座中设置导气管，导气管的一端设有气管，气管的一端设有分气头，导气管内侧设有节流座，节流座内设有节流阀芯。本发明工艺简单，成本远低于其他高氧水制备技术，设备易维护，产能高，可实现大规模工业生产和应用。

技术领域

本发明涉及高氧水制备技术领域，尤其涉及一种基于双螺旋细分子化技术的高氧水制备系统。

背景技术

普通自来水含氧量为8毫克/升，高氧水每1升水中氧含量大于20毫克。高氧水在康体健身方面可以用于高氧水疗、去除老化角质、美白皮肤；在医学领域，对于高原缺氧环境下，饮用高氧水可以明显改善身体由于缺氧所引起的不良反应。尤其对于无法自主呼吸危重病人，进行静脉注射富氧药液进行输氧抢救具有重要的意义，对维护人类健康具有重要作用，富氧水具有无比广阔的市场前景。在环保工业领域，高氧水技术可以用于水环境改善修复及污水治理等；高氧水技术可以与废水生物处理工艺流程中的絮凝沉淀池、厌氧生物处理池、溶氧好氧一体化综合处理池相结合，形成一种高效的、节能减排的新型废水生物处理工艺及方法。在养殖业方面可以用于高效增氧、提高养殖效益；在农业方面可以用于改良土壤、消毒、杀菌；在工业污染处理时，可以用于除臭、及二恶英等化学物的分解处理。

微纳米氧气泡具有与一般气泡不同的理化特性，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。在水中通入微纳米氧气泡，可有效分离水中固体杂质、快速提高水体氧浓度、杀灭水中有害病菌、降低固液界面摩擦系数，从而在气浮净水、水体增氧、臭氧水消毒和微纳米气泡减阻等领域比宏观气泡有更高的效率，应用前景也更为广阔。

目前市场上已经有了一些气、液态材料微纳米化的相关设备，但基本都采用能量消耗巨大的动力旋转切割机械实现。目前国内外生成高氧水的技术主要有电解、微孔膜和超高压磁化等技术。电解法制造成本高，能耗大，只适用于小规模生产。超高压磁化法的原理是水经过磁场处理后，改变水分子的径向分布函数和分子内能从而破坏氢键。最终改变水分子的团簇结构。实验表明，通磁处理能使水的吸光度、渗透压明显升高，水分子团簇断裂成了较小的分子团簇甚至是单个水分子。小分子水渗透性和溶解性都显著增大，然后将氧气经高压压水中，增加水中溶氧浓度。这种方法工艺成本高，富氧率低，高氧水中的氧不稳定，不适合大规模工业生产。微孔膜法是采用聚四氟乙烯等微孔膜毛细管吸收式增氧，通过弥散的原理将氧气均匀溶入水中。纯净水在膜内通过，在膜外施加氧气。微孔膜法具有无气泡，无挥发，氧的利用率高、溶解氧具有良好的稳定性的优势。但该技术工艺复杂，设备昂贵，制造成本高，微孔膜维护困难，容易堵塞，使用寿命短,同样不适合大规模工业生产,单螺旋切割的高氧水制备系统可以实现30-50mg/L的溶氧浓度，可以适应大规模工业生产，但对于溶氧浓度更高(50mg/L以上)的场合，还有局限性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的技术问题，而提出的一种基于双螺旋细分子化技术的高氧水制备系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：