CN113501561A - 光量子束水处理*** - Google Patents

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Abstract

本发明属于环境保护领域。光量子束水处理***，其特征在于包括风机、第一管道、光量子束产生装置、第二管道、废水处理池、曝气管、曝气喷头、排水管、进水管；光量子束产生装置的进口由第一管道与风机的输出口相连，光量子束产生装置的出口由第二管道与曝气管的一端相连，曝气管的另一端为封闭端，曝气管位于废水处理池内的水线之下，曝气管上设有多个曝气喷头，曝气喷头的喷口朝下。该***可对污水进行处理，具有污水处理效果好的特点。

Description

光量子束水处理***
技术领域
本发明属于环境保护领域，具体涉及一种污水处理***。
背景技术
现有污水处理***较多，如：中国专利CN202110469914.2(一种循环水排污水处理回用***及方法)、CN202110375884.9(污水处理设备)、CN202110296924.0(一种用于污水处理防控膜污染的耦合反应器)等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光量子束水处理***，该***可对污水进行处理，具有污水处理效果好的特点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：光量子束水处理***，其特征在于包括风机26、第一管道27、光量子束产生装置28、第二管道29、废水处理池30、曝气管31、曝气喷头32、排水管33、进水管35；光量子束产生装置28的进口10由第一管道27与风机26的输出口相连，光量子束产生装置28的出口8由第二管道29与曝气管31的一端相连，曝气管31的另一端为封闭端，曝气管31位于废水处理池30内的水线之下，曝气管31上设有多个曝气喷头32，曝气喷头32的喷口朝下。
按照上述技术方案，所述曝气管31为1-100根，每一曝气管31上所述多个曝气喷头32为2-100个曝气喷头32。
按照上述技术方案，所述的废水处理池30上设有进口，进口与进水管35相连，进水管35上设有水泵36；废水处理池30上设有排出口，排出口与排水管33相连，排水管33上设有控制阀。
按照上述技术方案，所述光量子束产生装置包括电源1、绝缘体4、阳极5、阳极支架6、出口腔体7、阴极9、收集装置11、进口腔体13、外壳20；出口腔体7内为出口腔15，出口腔体7的右侧面设有出口8，出口腔体7的上端面设有第四通孔22，出口腔体7的下端面设有第三通孔21，出口8、第四通孔22、第三通孔21均与出口腔体7的出口腔15相连通，第四通孔22位于第三通孔21的正上方；
进口腔体13的右侧面设有进口10，进口腔体13的上端面设有第二通孔19，进口10、第二通孔19均与进口腔体13的进口腔相连通，进口腔体13的下端为开口端；进口腔体13的下端与收集装置11固定连接；
所述阴极9位于外壳20内，阴极9的下端由固定装置14与进口腔体13的上端固定连接，固定装置14上设有第一通孔17，第一通孔17与进口腔体13上的第二通孔19相连通；阴极9的上端与出口腔体7的下端固定连接；外壳20的下端部与固定装置14固定连接，外壳20的上端部与出口腔体7的下端固定连接；
阳极5的上端部25与阳极支架6相连，阳极5的中下部穿过第四通孔22、第三通孔21后位于阴极9的附近；阳极5由绝缘体4与出口腔体7相连，绝缘体4***第四通孔22内；阳极5的上端由电源线2与电源1的正极相连，阴极9由电源线与电源1的负极相连。
按照上述技术方案，所述阴极9为1-100个，阳极的个数为与阴极的个数相对应的个数。
按照上述技术方案，所述阳极5与阴极9之间的距离为2-60cm。
按照上述技术方案，所述阳极的材料为导电材料；所述阴极的材料为金属或合金。
按照上述技术方案，所述阴极的形状为板式、管状或蜂窝状。
按照上述技术方案，所述阴极9为管状，阴极9的管孔16的上端与第三通孔21相连通，阴极9的管孔16的下端与第一通孔17相连通，阳极5的中下部穿入阴极9的管孔16内。
按照上述技术方案，所述电源为高频高压电源、高压变频电源或超音频高压电源，电源的电压为0.4千伏至200千伏，频率为3000Hz-30MHz。
按照上述技术方案，所述电源线2上安装有稳流器3，所述稳流器为可编程稳流器。
按照上述技术方案，所述绝缘体的材料为玻璃、瓷瓶、尼龙柱、硅胶或四氟乙烯绝缘柱等材料。
按照上述技术方案，所述外壳20由接地线接地。
按照上述技术方案，所述阴极9的上端采用由固定装置与出口腔体7的下端固定连接。
本发明利用光电效应产生光量子，而形成可见光的粒子、电子、离子流，我们称作为光量子束。
本发明是利用光子的粒子性在高压量子电场产生的光电效应，形成大量可见的光量子束。
本发明的有益效果在于：该***可对污水进行处理，具有污水处理效果好的特点。
附图说明
图1为本发明光量子束产生装置的结构示意图(外视图)。
图2为本发明光量子束产生装置的剖视图。
图3为本发明实施例1中阳极的结构示意图。
图4为图3的俯视图。
图5为本发明实施例2中阳极的结构示意图。
图6为图5的俯视图。
图7为本发明光量子束水处理***的结构示意图。
图中：1-电源，2-电源线，3-稳流器，4-绝缘体，5-阳极，6-阳极支架，7-出口腔体，8-出口，9-阴极，10-进口，11-收集装置，12-收集料排出口，13-进口腔体，14-固定装置，15-出口腔，16-管孔，17-第一通孔，18-收集腔，19-第二通孔，20-外壳，21-第三通孔，22-第四通孔，23-电极尖刺，24-阳极棒体，25-阳极的上端部，26-风机，27-第一管道，28-光量子束产生装置，29-第二管道，30-废水处理池，31-曝气管，32-曝气喷头，33-排水管，34-废水，35-进水管，36-水泵。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例1
如图7所示，光量子束水处理***，包括风机26、第一管道27、光量子束产生装置28、第二管道29、废水处理池30、曝气管31、曝气喷头32、排水管33、进水管35；光量子束产生装置28的进口10由第一管道27与风机(软茨风机)26的输出口相连，光量子束产生装置28的出口8由第二管道29与曝气管31的一端相连，曝气管31的另一端为封闭端(所述曝气管31为1-100根)，曝气管31位于废水处理池30内的水线之下，曝气管31上设有多个曝气喷头32(所述多个为2-100个)，曝气喷头32的喷口朝下。
所述曝气管31为1-100根，每一曝气管31上所述多个曝气喷头32为2-100个曝气喷头32。
所述的废水处理池30上设有进口，进口与进水管35相连，进水管35上设有水泵36；废水处理池30上设有排出口，排出口与排水管33相连，排水管33上设有控制阀。
光量子束水处理***的使用：打开风机26、光量子束产生装置28，光量子束产生装置形成高能量的光量子束；光量子束与风机26送入的空气接触，光量子束随压缩空气进入第二管道29、曝气管31、曝气喷头32(曝气装置)进入废水处理池30内的废水中，对废水进行处理0.5-5小时，污水经处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002，2003-07-01实施)排放标准后，打开排水管33上的控制阀进行排放。
如图1、图2、图3、图4所示，光量子束产生装置，包括电源1、绝缘体4、阳极5、阳极支架6、出口腔体7、阴极9、收集装置11、进口腔体13、外壳20；出口腔体7内为出口腔15，出口腔体7的右侧面设有出口8(为了描述方便，图2中左边为左，右边为右)，出口腔体7的上端面设有第四通孔22，出口腔体7的下端面设有第三通孔21，出口8、第四通孔22、第三通孔21均与出口腔体7的出口腔15相连通，第四通孔22位于第三通孔21的正上方(阳极5的数量为多个时，第四通孔22与第三通孔21成组的对应的多个)；
进口腔体13的右侧面设有进口10(进口腔体13内为进口腔)，进口腔体13的上端面设有第二通孔19，进口10、第二通孔19均与进口腔体13的进口腔相连通，进口腔体13的下端为开口端；进口腔体13的下端与收集装置(如：收集斗)11固定连接(进口腔体13的下端口与收集装置11的收集腔18相连通，收集装置11的下端部设有收集料排出口12，收集料排出口12处设有控制阀)；
所述阴极9位于外壳20内(所有的阴极9均位于外壳20内)，阴极9的下端由固定装置14与进口腔体13的上端固定连接(如焊接或螺栓连接)，固定装置14上设有第一通孔17，第一通孔17与进口腔体13上的第二通孔19相连通；阴极9的上端与出口腔体7的下端固定连接(如焊接或螺栓连接)；外壳20的下端部与固定装置14固定连接(如焊接或螺栓连接；本实施例的外壳20为正方形的筒状)，外壳20的上端部与出口腔体7的下端固定连接(如焊接或螺栓连接；所有的第一通孔17、第三通孔21均位于外壳20内，构成进口与出口之间的通道)；
阳极5的上端部25与阳极支架6相连(阳极支架6可固定在出口腔体7上，也可是独立的设置在基础上)，阳极5的中下部穿过第四通孔22、第三通孔21后位于阴极9的附近(附近为：阳极5与阴极9之间的距离为2-60cm；阳极5的中下部位于外壳20内；阳极5的下端部可由绝缘体与固定装置14固定连接)；阳极5由绝缘体4与出口腔体7相连，绝缘体4***第四通孔22内；阳极5的上端由电源线2与电源1的正极相连(所述的电源线2上安装有稳流器3)，阴极9由电源线与电源1的负极相连(图2中未画出连接的电源线)。
所述阴极9为1-100个，阳极的个数为与阴极的个数相对应的个数{本实施例采用16个阴极，外壳20的截面为方形(外壳20为正方形的筒状)；第四通孔22、第三通孔21、绝缘体4均为相对应的个数}。
所述阳极5与阴极9之间的距离为2-60cm(靠近阴极9最近的阳极5的电极尖刺与阴极9之间的距离)。
所述阳极的材料为导电材料(如金属、合金或石墨烯)。所述阴极的材料为金属(金属板)或合金。
所述阴极的形状为板式、管状(圆管、方管)或蜂窝等形状(本实施例1采用管状的阴极)。
本实施例中，所述阴极9为管状，阴极9的管孔16的上端与第三通孔21相连通，阴极9的管孔16的下端与第一通孔17相连通，阳极5的中下部穿入阴极9的管孔16内。
所述固定装置14为板状(板状的固定装置上设有用于连接的2-20个螺纹连接孔)。
所述电源为高频高压电源、高压变频电源或超音频高压电源(电源控制一个阳极5和阴极9，也可以控制多个阳极5和阴极9)，电源的电压为0.4千伏至200千伏，频率为3000Hz-30MHz(兆赫)。
所述电源线2上安装有稳流器3。进一步的，所述稳流器为可编程稳流器。
所述绝缘体(或绝缘装置)的材料为玻璃、瓷瓶、尼龙柱、硅胶或四氟乙烯绝缘柱等材料。绝缘体使其可以经受住存在于两电极之间的大的电位差。
所述外壳20由接地线接地。
所述阴极9的上端也可采用由固定装置与出口腔体7的下端固定连接。
所述阳极5由阳极棒体24和电极尖刺(放电针)23组成，阳极棒体24的上端部为用于连接的连接部(如阳极棒体24的上端部设外螺纹)，阳极棒体24的中下部设有多个电极尖刺23(所述多个电极尖刺为10-1000个；电极尖刺23可与阳极棒体24为一体结构，也可焊接连接；阳极棒体24为管状，管的直径为28mm)，多个电极尖刺23成螺旋盘升状布置在阳极棒体24上，相邻电极尖刺23之间的间距为10-50mm，螺旋距a为10-40mm(上下距高a，如图3所示)。
所述电极尖刺(放电针)23为锥状，锥度为5°-45°，电极尖刺的高度为10-30mm。
实施例2
如图1、图2、图5、图6所示，与实施例1基本相同，不同之处在于阳极。所述阳极5由阳极棒体24和电极尖刺组组成，阳极棒体24的上端部为用于连接的连接部(如阳极棒体24的上端部设外螺纹)，阳极棒体24的中下部设有多个电极尖刺组(所述多个为3-30个电极尖刺组)，多个电极尖刺组沿竖向间隔布置在阳极棒体24上(平行布置)，相邻两电极尖刺组之间的间距c为10-40mm；每个电极尖刺组由多个电极尖刺23组成(所述多个电极尖刺为10-200个；电极尖刺23可与阳极棒体24为一体结构；阳极棒体24为管状，管的直径为28mm)，每个电极尖刺组内相邻电极尖刺23之间的间距b为10-50mm(如图5所示)。
所述阳极的材料为石墨烯，所述阳极或称石墨烯光量子束电极棒。
光量子束水处理技术过程：
1)在光量子束产生装置(辐射场)内，电压和电流产生辉光放电，形成高能量的光量子束；
2)光量子束与空气接触，空气中的O2，H2O分子获得能量，生成吸附性、氧化性极强的自由基活性因子；
3)光量子束随压缩空气进入曝气装置，进入废水中，同时光量子束含有的高能量可以将高分子量粉尘打碎，形成低分子量化合物；
4)吸附性极强的的自由基活性因子使废水中的微小颗粒凝聚成团，沉降在废水池底部；
5)氧化性极强的自由基活性因子可以杀菌灭藻，除味。
本发明的污水经处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002，2003-07-01实施)排放标准。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
以上对本发明的优选实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.光量子束水处理***，其特征在于包括风机(26)、第一管道(27)、光量子束产生装置(28)、第二管道(29)、废水处理池(30)、曝气管(31)、曝气喷头(32)、排水管(33)、进水管(35)；光量子束产生装置(28)的进口(10)由第一管道(27)与风机(26)的输出口相连，光量子束产生装置(28)的出口(8)由第二管道(29)与曝气管(31)的一端相连，曝气管(31)的另一端为封闭端，曝气管(31)位于废水处理池(30)内的水线之下，曝气管(31)上设有多个曝气喷头(32)，曝气喷头(32)的喷口朝下。
2.根据权利要求1所述的光量子束水处理***，其特征在于：光量子束产生装置包括电源(1)、绝缘体(4)、阳极(5)、阳极支架(6)、出口腔体(7)、阴极(9)、收集装置(11)、进口腔体(13)、外壳(20)；出口腔体(7)内为出口腔(15)，出口腔体(7)的右侧面设有出口(8)，出口腔体(7)的上端面设有第四通孔(22)，出口腔体(7)的下端面设有第三通孔(21)，出口(8)、第四通孔(22)、第三通孔(21)均与出口腔体(7)的出口腔(15)相连通，第四通孔(22)位于第三通孔(21)的正上方；
进口腔体(13)的右侧面设有进口(10)，进口腔体(13)的上端面设有第二通孔(19)，进口(10)、第二通孔(19)均与进口腔体(13)的进口腔相连通，进口腔体(13)的下端为开口端；进口腔体(13)的下端与收集装置(11)固定连接；
所述阴极(9)位于外壳(20)内，阴极(9)的下端由固定装置(14)与进口腔体(13)的上端固定连接，固定装置(14)上设有第一通孔(17)，第一通孔(17)与进口腔体(13)上的第二通孔(19)相连通；阴极(9)的上端与出口腔体(7)的下端固定连接；外壳(20)的下端部与固定装置(14)固定连接，外壳(20)的上端部与出口腔体(7)的下端固定连接；
阳极(5)的上端部与阳极支架(6)相连，阳极(5)的中下部穿过第四通孔(22)、第三通孔(21)后位于阴极(9)的附近；阳极(5)由绝缘体(4)与出口腔体(7)相连，绝缘体(4)***第四通孔(22)内；阳极(5)的上端由电源线(2)与电源(1)的正极相连，阴极(9)由电源线与电源(1)的负极相连。
3.根据权利要求2所述的光量子束水处理***，其特征在于：所述阴极(9)为1-100个，阳极的个数为与阴极的个数相对应的个数。
4.根据权利要求2所述的光量子束水处理***，其特征在于：所述阳极(5)与阴极(9)之间的距离为2-60cm。
5.根据权利要求2所述的光量子束水处理***，其特征在于：：所述阳极的材料为导电材料；所述阴极的材料为金属或合金。
6.根据权利要求2所述的光量子束水处理***，其特征在于：所述阴极的形状为板式、管状或蜂窝状。
7.根据权利要求2所述的光量子束水处理***，其特征在于：所述阴极(9)为管状，阴极(9)的管孔(16)的上端与第三通孔(21)相连通，阴极(9)的管孔(16)的下端与第一通孔(17)相连通，阳极(5)的中下部穿入阴极(9)的管孔(16)内。
8.根据权利要求2所述的光量子束水处理***，其特征在于：所述电源为高频高压电源、高压变频电源或超音频高压电源，电源的电压为0.4千伏至200千伏，频率为3000Hz-30MHz。
9.根据权利要求1所述的光量子束水处理***，其特征在于：所述曝气管(31)为1-100根，每一曝气管(31)上所述多个曝气喷头(32)为2-100个曝气喷头(32)。
10.根据权利要求1所述的光量子束水处理***，其特征在于：所述的废水处理池(30)上设有进口，进口与进水管(35)相连，进水管(35)上设有水泵(36)；废水处理池(30)上设有排出口，排出口与排水管(33)相连，排水管(33)上设有控制阀。
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