增加水中溶解氧的裝置和工藝方法
2023-05-19 10:19:11 3
專利名稱：增加水中溶解氧的裝置和工藝方法
技術領域：
本發明屬於增加水中溶解氧的技術，特別涉及一種增加水中溶解氧的裝置和工藝方法。
背景技術：
氧和水是地球生命最基本的組成之一，對人類的生命繁衍起著關鍵性作用。在常態下水中溶解的氧有限，一般乾淨水的溶解氧在8mg/L左右，然而由於水質的嚴重汙染，水的溶解氧也日趨減少。依靠水生活的動物、植物的生存條件也受到了嚴重威脅。因此，如何解決水汙染問題，提高水中的溶解氧含量，改善水質是目前急待解決的技術問題。
目前，提高水中溶解氧的工藝方法有廣東駿豐實業有限公司申請的「頻譜水發生器」(專利申請號98234339)，它是利用電磁場的方法，水的溶解氧量僅提高0.5％；天津嘉華公司使用毛細管吸收式增氧的辦法，專利號99200748.2，即在膜外施加氧氣，通過彌散的原理將氧氣均勻進入水中，提高水的氧含量，此方法僅適用純淨水，不適用廢水汙水處理和種植、水產養殖業的水處理；日本新紀產業株式會社，是採用加壓水曝氣的方法，專利號為1786552，是將5～15氣壓的加壓水與無機物質全面接觸，從而製作出有一定含氧量的礦泉水；廣西發明專利，專利號為200410040528，通過曝氣裝置將經壓縮的空氣釋放於水中，使水中含氧量僅達到0.2～10mg/L；本發明提供一種與其他技術不同的增加水中溶解氧的裝置和工藝方法，即把氧和水通過高剪切力撞擊、攪拌、擠壓等作用，使水和氧充分混合，混合後的氧和水混合物在一定的壓力下送入補能器，再以一定的速度通過補能器，受到超常態高強度交變磁場作用，得到含氧穩定、含氧量高的溶解氧水，這種水在簡單的密封條件下可以長期存放。溶解氧的水可用於醫療、保健、化工、水產養殖、畜牧、農林等行業，本發明的設備可用於生產飲用水、各種酒類的陳化處理和廢水汙水治理等。
發明內容
本發明的目的是針對現有提高水中溶解氧技術存在的氧含量低和不穩定等技術問題，提供一種節能、結構簡單、生產效率高、溶解氧量高、含氧穩定和生產成本低的增加水中溶解氧的裝置和工藝方法，使水溶解氧的含量達到10～70mg/L，適用於生產飲用水、酒的陳化處理、動植物養殖和廢汙水處理等行業。
本發明增加水中溶解氧的技術特徵是氧和水通過高剪切力高速攪拌、擠壓和撞擊力的作用下，破壞了水分子間的作用力，使水與氧充分混合，然後以一定的速度和壓力送入補能器，受到超常態的高強度交變磁場作用，氧和水的分子重新排列組合，使氧和水產生相對穩定的締合狀態，得到溶解氧穩定的高溶解氧的水，在簡單的密封條件下可以長期存放。
本發明增加水中溶解氧的裝置，由氣液混合器和補能器兩部分結構組成，氣液混合器包括分配器、法蘭盤、混合器和連接管，分配器固定在法蘭盤上，法蘭盤安裝固定在混合器的進口管上，混合器的出口通過連接管與增壓器的進口連接固定，補能器包括增壓器、磁塊對、水管、隔離套、屏蔽罩、外殼、均質器和緩衝器，增壓器設置在水管的進口端，緩衝器設置在水管的出口端，水管縱向排列或橫向排列，水管的拐彎處通過均質器連結固定，水管的兩側設置有磁塊對，磁塊對沿水管縱向排列，磁塊對之間通過隔離套固定，相鄰兩個磁塊對的磁場方向相反，即為N-S，S-N配置，屏蔽罩設置在整體磁塊對的外側，屏蔽罩的外面設置有補能器的外殼，所述混合器為自吸式混合泵、或為高速離心泵或者為氣霧發生-液化器，所述分配器設有進水管和進氣毛細管，所述的隔離套的寬度為0～20mm，所述增壓器的增壓腔的橫截面積比進口的大，其進口的橫截面積比出口的大。
本發明增加水中溶解氧的工藝方法是(1)氧和水送入混合器氧和水通過分配器送入混合器，分配器的進氣口為毛細管，其直徑為0.5～1mm，進氣口壓力為0～0.1MPa，通過調節進氣口的壓力可控制水中溶解氧的含量，所採用的氧為空氣，或氧氣瓶中的氧，或制氧機的氧，或臭氧；(2)氧和水混合氧和水通過氣液混合器在高剪切力高速攪拌、擠壓和撞擊力的作用下，破壞了水分子間的作用力，使水與氧充分混合；(3)氧和水混合物送入補能器氧和水混合物通過增壓器送入水管，水管內的縫隙為0.1～20mm，氧和水混合物送入水管內的壓力為0.3～0.6MPa，流動速度為0.1～6m/s；(4)氧和水混合物補能氧和水混合物在水管內的磁場強度為0.1～1.2T，磁頻率為10～120Hz，在高強交變磁場作用下，氧和水的分子重新排列組合，使氧和水產生相對穩定的締合狀態，得到溶解氧穩定的高溶解氧的水，在簡單的密封條件下可以長期存放；(5)生產飲用水如果生產飲用水時，在分配器的進水管安裝水淨化器。
本發明具有節能、結構簡單、生產效率高、溶解氧量高、含氧量穩定和生產成本低等優點，使水溶解氧的含量達到10～70mg/L，適用於生產飲用水、酒的陳化處理、動植物養植和廢汙水處理等行業。
圖1是本發明增加水中溶解氧裝置的結構示意圖；圖中1分配器、2法蘭盤、3混合器、4連接管、5增壓器、6磁塊對、7水管、8隔離套、9屏蔽罩、10外殼、11均質器、12緩衝器。
具體實施例方式
結合實例進一步說明本發明的結構方案和工藝方法。
如圖1所示，增加水中溶解氧的裝置，由氣液混合器和補能器兩部分結構組成，氣液混合器包括分配器1、法蘭盤2、混合器3、連接管4，分配器1固定在法蘭盤2上，法蘭盤2安裝固定在混合器3(自吸式混合泵)的進口上，混合器3的出口通過連接管4與增壓器5的進口連接固定。補能器包括增壓器5、磁塊對6、水管7、隔離套8、屏蔽罩9、外殼10、均質器11和緩衝器12。增壓器5設置在水管7的進口端，緩衝器12設置在水管7的出口端，水管7縱向排列或橫向排列，水管7的拐彎處通過均質器11連結固定，形成封閉的水道。水管7的兩側設置有磁塊對6，並且磁塊對6沿著水管7縱向排列，磁塊對6之間通過隔離套8固定，隔離套8的寬度為5mm，相鄰兩個磁塊對6的磁場方向相反，即為N-S，S-N配置。屏蔽罩9設置在整體磁對的外側，屏蔽罩9的外面設置有補能器的外殼10。混合器3為自吸式混合泵。分配器1設有進水管b和進氣毛細管a；水管7為ABS工程塑料，形狀為19*3mm2的矩形，長度45mm，為了節省空間，提高磁塊對的利用率，水管採用縱向蛇形排列，水管7的兩側分別布置30組磁塊對6，水管7內磁場強度為0.8T，磁頻率55Hz。
本發明增加水中溶解氧的工藝方法是(1)氧和水送入混合器氧和水通過分配器輸送給氣液混合器，分配器的進氣口為毛細管，其直徑為0.8mm，進氣口壓力為0.05MPa，所採用的氧為制氧機的氧，所採用的水為自來水；(2)氧和水氣液混合氧和水通過氣液混合器在高剪切力高速攪拌、擠壓和撞擊力的作用下，破壞了水分子間的作用力，使水與氧充分混合；(3)氧和水混合物送入補能器氧和水混合物通過增壓器進入水管，水管內的縫隙為0.5mm，氧和水混合物在水管內的壓力為0.45MPa，流動速度為1m/s；(4)氧和水混合物補能氧和水混合物在水管內的磁場強度為0.8T、磁頻率為55Hz的高強交變磁場作用下，使氧和水產生相對穩定的締合狀態，從而提高水中的溶解氧含量，水溶解氧的含量達到45mg/L，在簡單的密封條件下存放15個月，含氧量無明顯變化；(5)生產飲用水在分配器的進水管安裝水淨化器，淨化器為中空纖維膜和活性炭的組合。
權利要求
1.增加水中溶解氧的工藝方法，其特徵是，氧和水通過高剪切力高速攪拌、擠壓和撞擊力的作用下，破壞了水分子間的作用力，使水與氧充分混合，然後以一定的速度和壓力送入補能器，受到超常態的高強度交變磁場作用，氧和水的分子重新排列組合，使氧和水產生相對穩定的締合狀態，得到溶解氧穩定的高溶解氧的水，其工藝方法是(1)氧和水送入混合器氧和水通過分配器送入混合器，分配器的進氣口為毛細管，其直徑為0.5～1mm，進氣口壓力為0～0.1MPa，通過調節進氣口的壓力可控制水中溶解氧的含量；(2)氧和水混合氧和水通過氣液混合器在高剪切力高速攪拌、擠壓和撞擊力的作用下，破壞了水分子間的作用力，使水與氧充分混合；(3)氧和水混合物送入補能器氧和水混合物通過增壓器送入水管，水管內的縫隙為0.1～20mm，氧和水混合物送入水管內的壓力為0.3～0.6MPa，流動速度為0.1～6m/s；(4)氧和水混合物補能氧和水混合物在水管內的磁場強度為0.1～1.2T，磁頻率為10～120Hz，在高強交變磁場作用下，氧和水的分子重新排列組合，使氧和水產生相對穩定的締合狀態，得到溶解氧穩定的高溶解氧的水，在簡單的密封條件下可以長期存放；(5)生產飲用水如果生產飲用水時，在分配器的進水管安裝水淨化器。
2.如權利要求1所述的增加水中溶解氧的工藝方法，其特徵是，所述氧為空氣，或氧氣瓶中的氧，或制氧機的氧，或臭氧。
3.增加水中溶解氧的裝置，其特徵是，由氣液混合器和補能器兩部分結構組成，氣液混合器包括分配器、法蘭盤、混合器和連接管，分配器固定在法蘭盤上，法蘭盤安裝固定在混合器的進口管上，混合器的出口通過連接管與增壓器的進口連接固定，補能器包括增壓器、磁塊對、水管、隔離套、屏蔽罩、外殼、均質器和緩衝器，增壓器設置在水管的進口端，緩衝器設置在水管的出口端，水管縱向排列或橫向排列，水管的拐彎處通過均質器連結固定，水管的兩側設置有磁塊對，磁塊對沿水管縱向排列時，磁塊對之間通過隔離套固定，相鄰兩個磁塊對的磁場方向相反，即為N-S，S-N配置，屏蔽罩設置在整體磁塊對的外側，屏蔽罩的外面設置有補能器的外殼。
4.如權利要求3所述的增加水中溶解氧的裝置，其特徵是，所述氣液混合器為自吸式混合泵、或高速離心泵或者為氣霧發生-液化器。
5.如權利要求3所述的增加水中溶解氧的裝置，其特徵是，所述分配器設有進水管和進氣毛細管。
全文摘要
增加水中溶解氧的裝置和工藝方法，由氣液混合器和補能器兩部分結構組成，氧和水通過氣液混合器在高剪切力高速攪拌、擠壓和撞擊力的作用下，破壞了水分子間的作用力，使水與氧充分混合，然後以一定的速度和壓力送入補能器，受到超常態的高強度交變磁場作用，得到溶解氧穩定、含氧量高溶解氧的水，其工藝方法是(1)氧和水送入混合器；(2)氧和水氣液混合；(3)氧和水混合物送入補能器；(4)氧和水混合物補能；(5)生產飲用水；本發明具有節能、結構簡單、生產效率高、溶解氧量高、含氧量穩定和生產成本低等優點，使水溶解氧的含量達到10～70mg/L，適用於生產飲用水、酒的陳化處理、動植物養植和廢汙水處理等行業。
文檔編號C02F1/48GK1803661SQ20061004569
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月20日 優先權日2006年1月20日
發明者姜慶芳, 賀燕, 範玉研 申請人:姜慶芳, 賀燕, 範玉研