專利名稱：聲電一體化水處理滅菌除藻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理滅菌除藻設(shè)備領(lǐng)域，特指利用超聲波空化效應(yīng)、電化學(xué)水處理 方法有機(jī)結(jié)合，采用導(dǎo)葉式旋流器實(shí)現(xiàn)反應(yīng)腔內(nèi)自動(dòng)攪拌，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)凈化、高效率的水處 理滅菌除藻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前水處理滅菌領(lǐng)域，傳統(tǒng)的氯消毒法易形成毒副產(chǎn)物，臭氧消毒成本高，濃度過(guò) 高時(shí)對(duì)人體有害，紫外線沒(méi)有消毒能力，在除藻方面，化學(xué)藥劑除藻容易引起水體二次污 染，生物除藻成本低，效果持久，但是運(yùn)作周期長(zhǎng)，各種病理真菌或噬菌體的殺生范圍普遍 狹窄且專一性強(qiáng)，技術(shù)還需進(jìn)一步完善。電化學(xué)法已逐漸在水處理領(lǐng)域得到應(yīng)用，如專利 US6613202“Tank batch electrochemical water treatment process'MJS6241861"Waste water treatment tank using an electrochemical treatment process",{JiL^/JC^illii 程具有間歇性，工作效率不高。中國(guó)專利CN200510024020.3 “電化學(xué)水處理方法及其裝置 和應(yīng)用”、中國(guó)專利CN200780022554. X “電化學(xué)水處理裝置”主要側(cè)重于電解裝置的改進(jìn)與 優(yōu)化。中國(guó)專利CN99120675. 4“一種超聲波水處理的方法及其裝置”，采用超聲原理和傳統(tǒng) 的曝氣原理結(jié)合進(jìn)行污水處理，但能耗較高。現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有采用將電化學(xué)法和超聲波凈 化技術(shù)結(jié)合、可連續(xù)工作的滅菌除藻裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了避免和克服上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種利用電化學(xué)水處理方法和超 聲波凈化技術(shù)相結(jié)合的新型、高效的聲電一體化水處理滅菌除藻系統(tǒng)，不添加任何化學(xué)藥 劑，實(shí)現(xiàn)水體連續(xù)凈化消毒、除菌抑藻的目的。聲電一體化水處理滅菌除藻系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子流量計(jì)、吸水管、水泵、導(dǎo)流錐、超聲 波探頭、電極陽(yáng)極、導(dǎo)葉式旋流器、電極陰極、冷卻水出水管、溢水管、濾網(wǎng)、過(guò)濾池、污水出 水管，采用轉(zhuǎn)子流量計(jì)、吸水管、水泵依次相連，導(dǎo)流錐、超聲波探頭、電極陽(yáng)極、導(dǎo)葉式旋流 器、電極陰極組成反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔與水泵相連。所述反應(yīng)腔前端安裝導(dǎo)流錐，電極陽(yáng)極 與用絕緣材料制成的導(dǎo)葉式旋流器用螺紋連接。電極陽(yáng)極與直流電源正極、電極陰極與直 流電源負(fù)極、超聲波探頭與交流電源分別用電線相接。電極陽(yáng)極斷面為四角錐形，尖角倒 圓，錐角根部為圓弧形狀，電極陽(yáng)極內(nèi)部開(kāi)冷卻水孔，與冷卻水出水管相連，超聲探頭在反 應(yīng)腔長(zhǎng)度方向、圓周方向根據(jù)需要均勻、多點(diǎn)布置。反應(yīng)腔與過(guò)濾池相連，反應(yīng)腔與過(guò)濾池 之間設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥控制反應(yīng)腔流體流動(dòng)速度，過(guò)濾池池內(nèi)設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾池上端設(shè)有 溢水管，溢水管安裝溢水閥，過(guò)濾池底部為斜錐形，與污水出水管相連，污水出水管安裝排 污閥。本發(fā)明的工作過(guò)程是，電極陽(yáng)極、電極陰極構(gòu)成的反應(yīng)腔，電極陽(yáng)極斷面為四角錐 形并進(jìn)行尖端倒圓處理，在錐角附近產(chǎn)生高強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)細(xì)胞膜具有電擊穿作用，同時(shí)對(duì)水體 進(jìn)行電解產(chǎn)生的·0Η、0·、C1 ·等自由基、H202、03等均可殺傷細(xì)胞，利用電滲和電泳作用干擾細(xì)胞代謝功能，實(shí)現(xiàn)水體的消毒滅菌，抑制藻類細(xì)胞的生長(zhǎng)和繁殖。另外，根據(jù)超聲波探 頭合理布置的需要，將電極陽(yáng)極斷面錐角根部設(shè)計(jì)成圓弧形狀，中心開(kāi)設(shè)冷卻水孔。由于超 聲空化效應(yīng)，水體中產(chǎn)生· 0H，空化泡破裂產(chǎn)生的沖擊波和射流使· OH進(jìn)入整個(gè)溶液，部分 形成具有氧化作用的H202。超聲波空化產(chǎn)生的瞬間高溫及溫度變化、瞬間高壓及壓力變化， 使水體中細(xì)菌致死，病毒失活，高強(qiáng)的超聲波甚至可以在很短的時(shí)間內(nèi)破壞細(xì)胞壁，對(duì)藻類 造成損傷，達(dá)到殺藻抑藻、消除藻毒素的目的。導(dǎo)葉式旋流器采用絕緣材料制成，其作用是 使水體在反應(yīng)腔內(nèi)除軸向運(yùn)動(dòng)以外還有徑向運(yùn)動(dòng)，對(duì)有電場(chǎng)電解及超聲空化產(chǎn)生的自由基 和氧化劑進(jìn)行攪拌，進(jìn)一步提高滅菌除藻的效果，而沒(méi)有額外的能源消耗。經(jīng)聲電處理的水 體自反應(yīng)腔流入過(guò)濾池濾除污物。反應(yīng)腔長(zhǎng)度可根據(jù)設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)流速來(lái)確定，保證水體 在反應(yīng)腔中具有一定的時(shí)間，整個(gè)裝置中水體始終處于流動(dòng)狀態(tài)，無(wú)靜置過(guò)程，水體處理過(guò) 程具有連續(xù)性，效率高。本發(fā)明的有益效果是
(1)聲電一體化水處理滅菌除藻系統(tǒng)不需添加任何化學(xué)藥劑，避免了水體二次污 染的可能性。(2)利用導(dǎo)葉式旋流器，使水體在管內(nèi)呈螺旋式前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)腔中自由基、氧 化劑等物質(zhì)的均勻混合，省略了攪拌裝置，無(wú)額外的能源消耗。(3)聲電一體化水處理滅菌除藻系統(tǒng)中水體無(wú)需靜置，裝置可連續(xù)工作，效率高， 操作實(shí)施方便。(4)聲電凈化技術(shù)的結(jié)合，獲得較高的水處理凈化效率，具有殺菌、消毒、除藻多種 功能。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是導(dǎo)葉式旋流器導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)圖。圖3是超聲波探頭布置示意圖。圖4是電極陽(yáng)極斷面示意圖。圖中，1.轉(zhuǎn)子流量計(jì)2.吸水管3.水泵4.導(dǎo)流錐5.超聲波探頭6.電極 陽(yáng)極7.導(dǎo)葉式旋流器8.電極陰極9.冷卻水出水管10.流量調(diào)節(jié)閥11.溢水閥
12.溢水管13.濾網(wǎng)14.過(guò)濾池 15.污水出水管 16.排污閥。
具體實(shí)施例方式聲電一體化水處理滅菌除藻系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子流量計(jì)1、吸水管2、水泵3、導(dǎo)流錐4、 超聲波探頭5、電極陽(yáng)極6、導(dǎo)葉式旋流器7、電極陰極8、冷卻水出水管9、溢水管12、濾網(wǎng)
13、過(guò)濾池14、污水出水管16，采用轉(zhuǎn)子流量計(jì)1、吸水管2、水泵3依次相連，導(dǎo)流錐4、超 聲波探頭5、電極陽(yáng)極6、導(dǎo)葉式旋流器7、電極陰極8組成反應(yīng)腔。反應(yīng)腔前端安裝導(dǎo)流錐 4，電極陽(yáng)極6與用絕緣材料制成的導(dǎo)葉式旋流器7用螺紋連接。電極陽(yáng)極6與直流電源正 極、電極陰極8與直流電源負(fù)極、超聲波探頭5與交流電源分別用電線相接。電極陽(yáng)極6斷 面為四角錐形，尖角倒圓，錐角根部為圓弧形狀，電極陽(yáng)極6內(nèi)部開(kāi)冷卻水孔，與冷卻水出水管9相連，超聲波探頭5在反應(yīng)腔長(zhǎng)度方向、圓周方向根據(jù)需要均勻、多點(diǎn)布置。反應(yīng)腔 與過(guò)濾池14相連，反應(yīng)腔與過(guò)濾池14之間設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥10控制反應(yīng)腔流體流動(dòng)速度， 過(guò)濾池14池內(nèi)設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)13，過(guò)濾池14上端設(shè)有溢水管12，溢水管12上設(shè)有溢水閥11， 過(guò)濾池14底部為斜錐形，與污水出水管15相連，污水出水管上設(shè)有排污閥16。導(dǎo)葉式旋流器7采用絕緣材料，入口安放角為90°，出口安放角為30°。使用時(shí)，打 開(kāi)流量調(diào)節(jié)閥10、溢水閥11，關(guān)閉排污閥13，啟動(dòng)水泵3，觀察轉(zhuǎn)子流量 計(jì)1中流量，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥10至設(shè)計(jì)流量。電極陽(yáng)極6接直流電源正極，電極陰極8接 直流電源負(fù)極，啟動(dòng)交流電源，使超聲波探頭5進(jìn)入工作狀態(tài)，水體在由電極陽(yáng)極6和電極 陰極8組成的反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)生多種物理化學(xué)反應(yīng)，生成自由基和氧化劑等物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)滅菌除 藻的目的。導(dǎo)葉式旋流器7使水體在反應(yīng)腔內(nèi)作螺旋式前進(jìn)，進(jìn)行攪拌，進(jìn)一步提高水處理 凈化效率。經(jīng)處理后的水體直接進(jìn)入過(guò)濾池14，經(jīng)濾網(wǎng)13過(guò)濾后從溢水管12中溢出，污物 在重力作用下沉降至污水出水管15中。使用過(guò)程中定期進(jìn)行排污，打開(kāi)流量調(diào)節(jié)閥10、排 污閥16，關(guān)閉溢水閥11，啟動(dòng)水泵3，利用水流自動(dòng)沖洗污水溢出管15，將管內(nèi)污物排出。
權(quán)利要求
聲電一體化水處理滅菌除藻系統(tǒng)，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子流量計(jì)(1)、吸水管(2)、水泵(3)、導(dǎo)流錐(4)、超聲波探頭(5)、電極陽(yáng)極(6)、導(dǎo)葉式旋流器(7)、電極陰極(8)、過(guò)濾池(14)、溢水管(12)、污水出水管(16)、冷卻水出水管(9)、流量調(diào)節(jié)閥(10)，所述轉(zhuǎn)子流量計(jì)(1)、吸水管(2)、水泵(3)依次相連；導(dǎo)流錐(4)、超聲波探頭(5)、電極陽(yáng)極(6)、導(dǎo)葉式旋流器(7)、電極陰極(8)組成反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔與水泵(3)相連；所述反應(yīng)腔前端安裝導(dǎo)流錐(4)，所述電極陽(yáng)極(6)與用絕緣材料制成的導(dǎo)葉式旋流器(7)用螺紋連接；所述電極陽(yáng)極(6)與直流電源正極通過(guò)導(dǎo)線相接，所述電極陰極(8)與直流電源負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線相接，超聲波探頭(5)與交流電源分別用導(dǎo)線相接；所述電極陽(yáng)極(6)內(nèi)部開(kāi)冷卻水孔，與冷卻水出水管(9)相連，所述超聲波探頭(5)在反應(yīng)腔長(zhǎng)度方向、圓周方向根據(jù)需要多點(diǎn)均勻布置；所述反應(yīng)腔與過(guò)濾池(14)相連，反應(yīng)腔與過(guò)濾池(14)之間設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(10)控制反應(yīng)腔流體流動(dòng)速度，過(guò)濾池(14)池內(nèi)設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)(13)，過(guò)濾池(14)上端設(shè)有溢水管(12)，溢水管(12)上安裝溢水閥(11)，過(guò)濾池(14)底部為斜錐形，與污水出水管(15)相連，污水出水管上安裝排污閥(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲電一體化水處理滅菌除藻系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)葉式 旋流器(7)采用絕緣材料，入口安放角為90°，出口安放角為30°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲電一體化水處理滅菌除藻系統(tǒng)，其特征在于，所述電極陽(yáng) 極(6)斷面為四角錐形，尖角倒圓，錐角根部為圓弧形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲電一體化水處理滅菌除藻系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲波 探頭(5)在反應(yīng)腔長(zhǎng)度方向、圓周方向均勻布置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了聲電一體化水處理滅菌除藻系統(tǒng)，涉及水處理滅菌除藻設(shè)備領(lǐng)域，包括由導(dǎo)流錐、超聲波探頭、電極陽(yáng)極、導(dǎo)葉式旋流器、電極陰極組成的反應(yīng)腔、過(guò)濾池、溢水管、污水出水管，反應(yīng)腔前端安裝導(dǎo)流錐，電極陽(yáng)極與用絕緣材料制成的導(dǎo)葉式旋流器用螺紋連接。電極由直流電源供電、超聲波探頭由交流電源供電。超聲探頭多點(diǎn)均勻布置，反應(yīng)腔與過(guò)濾池相連，上端設(shè)有溢水管，過(guò)濾池底部為斜錐形，與污水出水管相連。本發(fā)明將聲電凈化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，系統(tǒng)可連續(xù)工作無(wú)水體靜置過(guò)程，具有殺菌、消毒、除藻多種功能，且不需添加任何化學(xué)藥劑，避免水體二次污染；導(dǎo)葉式旋流器自動(dòng)攪拌水體，冷卻水自動(dòng)供給。
文檔編號(hào)C02F1/36GK101948154SQ20101027884
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者康燦, 王軍鋒, 王曉英, 羅惕乾 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)