[发明专利]一种利用天然冷能净化污染水体的冻结装置与方法

说明书

本发明公开了一种利用天然冷能净化污染水体的冻结装置与方法，通过在寒区建立下沉式污水处理箱体，箱体分割成大小相同的隔间并增设可视窗口，在每个隔间中心分别固定热棒，基于冰的自净功能，充分利用自然冷能处理污染水体。根据污染水体特征信息及寒区冬季负温特征，确定最佳热棒工作参数。当天然冷能不足时，在箱体顶部施加人工冷源。该方法充分利用外部自然冷能自热棒中心向外冻结污染水体，随着冻结锋面不断迁移，水相变析出污染物，实现了水体和污染物的分离。当热棒停止工作时，抽出热棒去除热棒周冰体，进一步补充待处理污染水体，重新插入热棒继续冻结过程。同时在箱体容器底部设置排水口，高浓度的污染水体可随排水通道流出并集中处理。

技术领域

本发明涉及水体污染处理技术领域，具体涉及一种可以用于食品溶液的浓缩，药品提纯等领域的通过热棒利用天然冷能净化污染水体的冻结装置与方法。

背景技术

水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和自净能力即水体的环境容量，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在人类生活和生产中的作用。降低了水体的使用价值和功能的现象。目前我国不仅一直受水资源短缺的困扰，还面临着水污染日益严重、水环境持续恶化的威胁，生活污水、工业废水及其他污染物未经处理而大量排放，对河流、湖泊、水库、地下水和海洋水资源造成污染，严重违纪到国民健康、社会生产和生活，阻碍了城市化和工业化的进程，甚至威胁到国家安全和社会的可持续发展。

中国是现今世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中有大约一半的城市缺水，水污染使水质的恶化更使水短缺雪上加霜。有资料显示：我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75％的湖泊出现了不同程度的富营养化，90％的城市水系污染严重，南方城市总缺水量60％～70％是由于水污染造成的；对我国118个大中城市的地下水调查显示，有11个城市地下水受到污染，其中重度污染约占40％。水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺。以上这些对我国可持续成长战略的实施带来了负面影响。城市污水处理设施所采用的污水处理技术是污水处理效率高低的决定因素。目前，我国污水净化和处理技术相对落后，大多数的污水处理设备都是从国外进口，一旦设备出现故障，维修成本很高。国产化的设备又存在污水处理效率不高、能耗高，自动化程度低，运行费用高等缺点。因此，亟需一种能大规模应用的、处理效率高的污水净化处理的方法。

发明内容

技术问题：发明的目的是针对现有技术中的不足之处，提供一种处理污染水体经济、高效、环保、能够大面积使用的更为环保的天然冷能净化污染水体的冻结装置与方法。

技术方案：本发明的利用天然冷能净化污染水体的冻结装置，包括：污染水体容器、污水处理箱体容器、高浓度污染水体收集容器和人工冷能控制系统四个部分；所述的污染水体处理箱体容器周围铺设有聚苯乙烯保温层，污水处理箱体容器内设有将其分割为多个独立单一隔间的隔板，所述隔板的高度小于污水处理箱体容器的高度，使污水处理箱体容器上部留有冷量循环空间；每个独立单一隔间上均设有可视窗口，每单一隔间中心插有热棒，在污水处理箱体容器的侧壁及热棒的上设有进行实时温度监测的温度传感器，污水处理箱体容器的顶部设有保温板，保温板上设有一端插入污水处理箱体容器内的人工冷能供给管路和人工冷能返回管路，人工冷能供给管路和人工冷能返回管路的另一端分别与人工冷能控制系统相连，污水处理箱体容器的底座中部设有排出高浓度污染水的通道，通道口处连有与高浓度污染水体收集容器相连的高浓度污染水体收集导管，所述污染水体容器内插装有与污水处理箱体容器进水口相连的由污染水导管。

所述的污染水导管上设有开关阀门。

所述的高浓度污染水体收集导管上设有压力安全阀。

所述污染水体处理箱体容器的单一隔间边长为180～250cm。

所述隔板的高度距离污染水体处理箱体容器高度的间隔距离为20-50cm。