申请日2003.12.31
公开(公告)日2005.07.06
IPC分类号C02F9/04
摘要
一种涉及水处理的废水净化方法及其磁化混凝器集成设备，废水经过磁化混凝器中内壁附有催化剂薄膜的导磁水管，通过催化剂的催化氧化反应，产生强活性的电子—空穴对，促进废水中有机物的矿化，然后经过滤处理对废水净化;磁化混凝器中，通过导磁水管外套设单极磁环产生磁场;单极磁环采用SRO6Fe2O3制作;催化剂采用二氧化钛和铁粉组合物;过滤器中依次通过活性炭初级过滤，以及采用滤袋截留的精细过滤对废水净化;过滤器中，通过对滤袋内外压力差的监测，反映滤袋截留杂物程度，当滤袋内外压力差至一定程度时，对滤袋内面的杂物进行清洗;本发明提供了一种可以免加混凝剂且无电耗的节能型水质净化方法和设备，成本低，净化效率高、实用性强。
権利要求書
1.一种废水净化方法，其特征在于：它采用如下步骤：
A.废水经过磁化混凝器中内壁附有催化剂薄膜的导磁水管，通过催 化剂的催化氧化反应，产生强活性的电子--空穴对，促进废水中 有机物的矿化;
B.然后经过滤处理对废水净化。
2.根据权利要求1所述的废水净化方法，其特征在于：所述的步骤A 中，所述的磁化混凝器中，通过导磁水管外套设单极磁环产生磁场。
3.根据权利要求2所述的废水净化方法，其特征在于：所述的单极磁 环采用SRO6Fe2O3制作。
4.根据权利要求1所述的废水净化方法，其特征在于：所述的导磁水 管内的水流流速为1米/秒-3米/秒之间。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的废水净化方法，其特征在于： 所述的步骤A中，催化剂采用二氧化钛和铁粉组合物。
6.根据权利要求1所述的废水净化方法，其特征在于：所述的步骤B 中，通过过滤器对废水净化。
7.根据权利要求6所述的废水净化方法，其特征在于：所述的步骤B 中，所述的过滤器中依次通过活性炭初级过滤，以及采用滤袋截留 的精细过滤对废水净化。
8.根据权利要求7所述的废水净化方法，其特征在于：所述的步骤B 中，所述的过滤器中，通过对滤袋内外压力差的监测，反映滤袋截 留杂物程度，当滤袋内外压力差至一定程度时，对滤袋内面的杂物 进行清洗。
9.根据权利要求7或8所述的废水净化方法，其特征在于：所述的滤 袋为针刺纤维毡滤袋。
10.根据权利要求9所述的废水净化方法，其特征在于：所述的滤袋 采用瞬间烧结方法制作。
11.一种实现权利要求1所述方法的磁化混凝器集成设备，包括磁化 混凝器(1)和沉淀池(3)，所述的磁化混凝器(1)包括导磁水管 (11)，其特征在于：所述的导磁水管(11)内壁附有催化剂薄膜。
12.根据权利要求11所述的磁化混凝器集成设备，其特征在于：所 述的磁化混凝器(1)中，导磁水管(11)外套设单极磁环(12)。
13.一种实现权利要求1所述方法的磁化混凝器集成设备，包括磁化 混凝器(1)和过滤器(2)且依次相连，所述的磁化混凝器(1)包 括导磁水管(11)，其特征在于：所述的导磁水管(11)内壁附有催 化剂薄膜。
14.根据权利要求13所述的磁化混凝器集成设备，其特征在于：所 述的磁化混凝器(1)中，导磁水管(11)外套设单极磁环(12)。
15.根据权利要求13所述的磁化混凝器集成设备，其特征在于：所 述的过滤器(2)包括下部的初级过滤层(21)和上部的精细过滤层 (22)，所述的初级过滤层(21)包括进水阀(211)、活性炭(212) 和排污阀(213)，并通过进水阀(211)与导磁水管(11)相连，所 述的精细过滤层(22)包括滤袋(221)、出水阀(222)和反冲进水 阀(223)。
16.根据权利要求15所述的磁化混凝器集成设备，其特征在于：所 述的活性炭(212)为光触媒陶土复合炭。
17.根据权利要求15所述的磁化混凝器集成设备，其特征在于：所 述的过滤器(2)还装设有监测滤袋(221)内外压力差的控制装置 (23)，所述的控制装置(23)根据滤袋(221)内外压力差控制反 冲进水阀(223)或排污阀(213)的开启。
18.根据权利要求17所述的磁化混凝器集成设备，其特征在于：所 述的控制装置(23)包括电磁开关(231)、压差传感器(232)和反 冲计数器(233)，压差传感器(232)对滤袋(221)内外压力差进 行检测并向电磁开关(231)及反冲计数器(233)发出相应的信号， 所述的电磁开关(231)根据压差传感器(232)和反冲计数器(233) 发出的信号或指令直接进行反冲进水阀(223)和排污阀(213)的 开闭操作，所述的反冲计数器(233)控制电磁开关(231)的操作 时间间隔。
19.根据权利要求18所述的磁化混凝器集成设备，其特征在于：所 述的控制装置(23)还包括警报输出器(234)，所述的警报输出器 (234)根据压差传感器(232)或反冲计数器(233)发出的信号进 行相应提示、报警。
说明书
一种废水净化方法及其磁化混凝器集成设备
技术领域
本发明涉及水处理，尤其涉及城市工业废水、市政生活废水处理及 景观用水、农业灌溉用水杀菌灭藻的水质净化，用于环保的废水净化方 法及其磁化混凝器集成设备。
背景技术
随着社会经济的高度发展，人类社会的工业化和城市化日益加剧， 水污染日益严重。近10年来，我国城市生活污水排放量每年以5%的速 度递增，在1999年首次超过工业污水排放量。2001年城市生活污水排 放量为221亿吨，占全国污水排放总量的53.2%。2002年全国工业和 城镇生活废水排放总量为439.5亿吨，其中城镇生活废水排放总量为 232.3亿吨，比上年增长0.9%。由于如此巨大的排污压力，使各地污水 处理厂长期超负荷运作，甚至未经处理过的污水被直接排放到江河湖 泊，使江河湖泊慢慢失去自净能力，形成以黑臭缺氧为代表的第一代水 污染，或形成以重金属、有毒化学品污染为代表的第二代水污染，甚至 或形成以营养元素超量污染为代表的第三代水污染，更甚的是在很多江 河湖泊中三代污染同时，使江河湖泊水污染日益严重。在现有的水处理 技术领域，最传统的方法是直接加混凝药剂进行混凝沉淀工艺，处理后 的出水基本达到要求，但存在着占地面积大，投资费用高，运行费用高 等的成本高昂的问题，在实际应用中需要大量的混凝药剂和电费，致使 工艺的经济效益不高，造成资源浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废水净化方法及其磁化混凝器集成设 备，以解决现有技术中成本高昂的缺陷，提供一种免加混凝剂且无电耗 的方法和设备。
本发明所采用的废水净化方法为：
A.废水经过磁化混凝器中内壁附有催化剂薄膜的导磁水管，通过催化 剂的催化氧化反应，产生强活性的电子--空穴对，促进废水中有机 物的矿化;
B.然后经过滤处理对废水净化。
所述的步骤A中，所述的磁化混凝器中，通过导磁水管外套设单极 磁环产生磁场;
所述的单极磁环采用SRO6Fe2O3制作;
所述的导磁水管内的水流流速为1米/秒-3米/秒之间;
所述的步骤A中，催化剂采用二氧化钛和铁粉组合物;
所述的步骤B中，通过过滤器对废水净化;
所述的步骤B中，所述的过滤器中依次通过活性炭初级过滤，以及 采用滤袋截留的精细过滤对废水净化;
所述的步骤B中，所述的过滤器中，通过对滤袋内外压力差的监测， 反映滤袋截留杂物程度，当滤袋内外压力差至一定程度时，对滤袋内面 的杂物进行清洗;
所述的滤袋为针刺纤维毡滤袋;
所述的滤袋采用瞬间烧结方法制作。
这种实现上述方法的磁化混凝器集成设备，包括磁化混凝器和沉淀 池，所述的磁化混凝器包括导磁水管，其特征在于：所述的导磁水管内 壁附有催化剂薄膜。
另一种实现上述方法的磁化混凝器集成设备，包括磁化混凝器和过 滤器且依次相连，所述的磁化混凝器包括导磁水管，其特征在于：所述 的导磁水管内壁附有催化剂薄膜。
所述的磁化混凝器中，导磁水管外套设单极磁环;
所述的过滤器包括下部的初级过滤层和上部的精细过滤层，所述的 初级过滤层包括进水阀、活性炭和排污阀，并通过进水阀与导磁水管相 连，所述的精细过滤层包括滤袋、出水阀和反冲进水阀;
所述的活性炭为光触媒陶土复合炭;
所述的过滤器还装设有监测滤袋内外压力差的控制装置，所述的控 制装置根据滤袋内外压力差控制反冲进水阀或排污阀的开启;
所述的控制装置包括电磁开关、压差传感器和反冲计数器，压差传 感器对滤袋内外压力差进行检测并向电磁开关及反冲计数器发出相应 的信号，所述的电磁开关根据压差传感器和反冲计数器发出的信号或指 令直接进行反冲进水阀和排污阀的开闭操作，所述的反冲计数器控制电 磁开关的操作时间间隔;
所述的控制装置还包括警报输出器，所述的警报输出器根据压差传 感器或反冲计数器发出的信号进行相应提示、报警。
本发明的有益效果在于：在本发明中，当废水以流进导磁水管时， 由于导磁水管内壁附有催化剂薄膜，催化剂薄膜进行磁力线催化氧化反 应，在磁力线作用下催化剂膜禁带(valence联合)上的电子吸收电磁 波而被激发到导带(传导)上，即在导带上产生带有很强负电性的高活 性电子，同时在禁带上产生带正电的空穴(h+)，从而产生具有很强活 性的电子--空穴对，形成氧化还原体系，通过这些电子--空穴对迁移到 催化剂膜表面后，与溶解氧及H2O发生作用，最终产生具有高度化学氧 化活性的羟基自由基(.OH)和超氧化物离子(superoxide离子)，羟基自 由基(.OH)是强氧化剂，可以将有机物完全矿化为CO2和H2O，以达到杀 菌、灭藻及去除部分化学耗量(COD)、生物需氧量(BOD)、悬浮物(SS)， 以磁化混凝的作用，更有效低成本地完成废水净化处理，本发明在工作 过程中避免采用化学药品清除废水中的杂质而且无电耗，从而降低废水 处理的成本。特别是导磁水管外套设单极磁环产生磁场，这种单极永久 性磁环能够产生强大的磁场，达到4000到20000高斯，水在外力作用 下以一定的流速通过磁场，磁力线与水流垂直正交，作切割磁力线运动， 水中会产生电荷和使电荷运动的电动势，于是水就产生了电流、电位差 等物理变化，于是产生成了电能。这时水中有了电荷、电位，就会改变 水本身以及包含在水中其它物质的状态和性质，这种磁化水就有了与其 相接触的管壁、容器壁产生物理变化和电化学变化的能量。废水中溶有 盐、碱、酸等成份的杂质，使水有一定的酸碱度，同时也不同程度地悬 浮着不溶解的固体杂质和微量的金属、非金属元素，这些杂质和其它元 素促使有一定导电性能的非绝缘物质被磁化，水中的钙和铁等杂物也同 时会产生带正电和负电的离子。离子由于正负电的关系而相互吸引，使 悬浮杂物凝聚而体积增大，以达到混凝的目的，进一步提高本发明的净 化效果。
在本发明中，通过采用控制装置监测滤袋内外压力差，根据滤袋内 外压力差控制反冲进水阀或排污阀的开启，可实现自动自清洗、排放， 无需拆卸滤袋进行人工清洗，提高本发明的实用性和工作效率，控制装 置中附以警报输出器，使本发明的使用、控制过程更为直观。
过滤器中初级过滤层的活性炭采用光触媒陶土复合炭，其光电化学 吸附能力非常高，可以将废水中大部分悬浮杂物初步滤掉，再通过精细 过滤层截留，滤袋采用针刺纤维毡滤袋，由于这种滤袋材料主要是聚酯 毡，聚乙烯毡及聚丙烯毡，其特点为纤维组织疏松、高空隙率，增加了 对杂物的容截量，且此种滤袋属深层过滤型，即大颗料截留在纤维在表 面，小颗粒在深层间吸收，具有较高的过滤效率，此外，由于采用瞬间 烧结方法，从而能有效地防止过滤时纤维受流体高速冲带而散失，无纤 维脱落现象，其过滤精度可达1-100um，所截留污染物的颗粒度小可至 1μm，提高本发明的净化效果。
总之，本发明解决了现有废水的净水设备占地面积大、投资费用和 运行费用高的问题，提供了一种可以免加混凝剂且无电耗的节能型水质 净化方法和设备，本发明成本低，净化效率高、实用性强，可广泛地适 用于：
1、城市工业废水、市政生活废水、及农业灌溉用水的水质净化。
2、用于热交换器、冷热水系统、发电厂冲灰水系统油田注水杀菌。
3、工业冷却循环水系统。
4、中央空调冷却系统、冷凝器、冷却塔、冷却水箱、循环泵管路等。
5、热水锅炉、蒸汽炉、燃油燃汽炉、茶炉等。
6、生活小区用水系统，高层供水。
7、河流、湖泊、养殖场、亲水公园、景观鱼池等水体的净化及杀菌、 灭藻。