專利名稱：利用帶電離子的微氣泡磁化水凈化湖水的處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)裝置的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及利用同極電離子、微氣泡、磁化水的物化性能，清理湖水(污水)中的污染物、浄化湖水(污水)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)污水處理技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入第三代。第一代大致有水泵循環(huán)、跌水、沙缸過(guò)濾、投撒化學(xué)藥劑、增氧曝氣等簡(jiǎn)單方式。這些方法大都比較單一、治理效果甚微。第二代大致有全自動(dòng)精濾機(jī)、氣浮、生物制劑、人工濕地、生態(tài)基等技術(shù)。這些技術(shù)水面較小時(shí)治理效果較好，水面較大吋，治理效果很差。第三代大致有動(dòng)植物綜合調(diào)控技術(shù)和HDP直接浄化技木；這些技術(shù)對(duì)大水面及污染嚴(yán)重的水面有很好的治理效果，但人力、生物制劑、魚蟲的消耗，使得維護(hù)成本較高，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)。國(guó)外還有水中注入微氣泡并用電離子吸附水底沉積物，一起浮上水面技木，其效果較好。但制作微氣泡和分離水中電離子的過(guò)程是分離的，即先用高壓氣體和水混合的方法制作微氣泡水后，通過(guò)強(qiáng)電場(chǎng)使得微氣泡水帶電離子。這種技術(shù)耗電量大，成本高。不同的湖水或污水中可分離的電離子的金屬元素和H+、OH—的數(shù)量有限，因此此項(xiàng)技術(shù)為了提高微氣泡水的帶電離子，増大電場(chǎng)強(qiáng)度也只能達(dá)到在水中分離電離子的最高值后無(wú)法再提高電離子數(shù)量。另外還有，此項(xiàng)技術(shù)設(shè)備體積大、靈活性能差等缺點(diǎn)。國(guó)外還有ー項(xiàng)技術(shù)是在一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)中把水高速旋轉(zhuǎn)使得水中金屬元素電分離，同時(shí)把空氣和水混合粉碎成微氣泡磁化水后注入湖水底層。微氣泡吸附湖水里的沉積物、把沉積物浮上水面。此項(xiàng)技術(shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)如下圓筒式外殼的兩端圓面除設(shè)有水的進(jìn)出口外是封閉圓筒，在圓筒式外殼內(nèi)水按著圓筒軸向方向流動(dòng)(不是水圓周運(yùn)動(dòng)方向)；在圓筒式外殼內(nèi)側(cè)面沿圓筒軸向方向固定了幾個(gè)端面正方形的長(zhǎng)桿，作為高速旋轉(zhuǎn)的水和空氣與它沖撞粉碎成微氣泡的部件。圓筒式外殼內(nèi)側(cè)按一定間距固定了幾個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度不很高的小型永磁鐵。在圓筒式外殼內(nèi)同軸線裝有長(zhǎng)圓柱作為轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度與圓筒式外殼內(nèi)空間長(zhǎng)度相同，圓筒式外殼內(nèi)側(cè)和轉(zhuǎn)子外側(cè)間有一定距離，為水流的空間。轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)軸心同一直線連接。轉(zhuǎn)子的圓柱外側(cè)固定了幾個(gè)與外殼永磁體相對(duì)應(yīng)的小型永磁鐵，與圓筒式外殼內(nèi)側(cè)的永磁鐵形成一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子的圓柱外側(cè)固定了幾個(gè)端面正方形的長(zhǎng)桿，作為旋轉(zhuǎn)水和空氣作用的部件。此項(xiàng)技術(shù)的功能是把湖水引入此系統(tǒng)后用電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子制成微氣泡磁化水。 把此水在長(zhǎng)時(shí)間(3 4個(gè)月)連續(xù)注入到有沉積物的湖水中，微氣泡把湖水沉積物吸浮到湖水表面。此項(xiàng)技術(shù)缺點(diǎn)如下(1)結(jié)構(gòu)上采用了圓筒式，所以水流方向是直線。因此在磁場(chǎng)對(duì)水的作用時(shí)間較短，水磁化性能較差。(2)結(jié)構(gòu)上使用了圓筒式，因此水和空氣混合粉碎成微氣泡的效果較差，微氣泡大小不均勻，有用的微氣泡數(shù)量不多，從而降低了污水處理效率。( 湖水中的H+、OH—數(shù)量有限。此項(xiàng)技術(shù)設(shè)備運(yùn)作時(shí)注入湖水制成帶電磁化水，所以增加磁場(chǎng)強(qiáng)度或延長(zhǎng)圓筒長(zhǎng)度及提高水運(yùn)動(dòng)速度也很難制成非常多的電離子，因此提高污水處理效率有局限性。(4)此項(xiàng)技術(shù)設(shè)備也未加直流電池。因此制成的微氣泡磁化水的帶電離子不是同極，而是正、負(fù)電離子共存。因此把帶電微氣泡磁化水注入湖水過(guò)程和注入后容易正、負(fù)電離子相遇中和，從而減少了微氣泡帶電離子的數(shù)量。(5)如果為了提高有效微氣泡數(shù)量和磁化水的性能，增加永磁鐵或加長(zhǎng)圓筒長(zhǎng)度或增高水的圓周運(yùn)動(dòng)速度，只能增加電動(dòng)機(jī)的功率才有可能。因此能源消耗大，使用成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有同類技術(shù)的不足，通過(guò)新技術(shù)方案的設(shè)計(jì)， 顯著增加有效微氣泡數(shù)量和微氣泡帶同性(同極)電離子的數(shù)量，并提高磁化水的物化性能和臭氧氧化性能，制造一個(gè)與現(xiàn)有同類技術(shù)相比明顯提高凈化湖水(污水)處理效率的節(jié)能環(huán)保的綜合系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案一種利用帶電離子的微氣泡磁化水凈化湖水的處理系統(tǒng)，其特征在于，結(jié)構(gòu)包括水泵2及水泵用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)I、空氣壓縮機(jī)4及空氣壓縮機(jī)用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī) 3，微氣泡磁化水制作器7及制作器用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)8、臭氧發(fā)生器10、電離子發(fā)生器
11、直流電源6、噴嘴9 ;臭氧發(fā)生器10與空氣壓縮機(jī)4連通，電離子發(fā)生器11前端接微氣泡磁化水制作器7，后端經(jīng)導(dǎo)管46接噴嘴9，直流電源6的一個(gè)電極連接電離子發(fā)生器11， 另一電極接地；除直流電源6外利用帶電離子的微氣泡磁化水凈化湖水的處理系統(tǒng)是與地絕緣的；水泵2和空氣壓縮機(jī)4通過(guò)管道45向微氣泡磁化水制作器7供水和供含臭氧的空氣，水、空氣經(jīng)微氣泡磁化水制作器7制作成微氣泡磁化水后，再與電離子發(fā)生器11產(chǎn)生的同性電離子一起經(jīng)噴嘴9進(jìn)入湖底；所述的微氣泡磁化水制作器7由圓筒狀外殼和圓盤轉(zhuǎn)子29構(gòu)成，圓盤轉(zhuǎn)子29同軸線的安裝在外殼內(nèi)；其中的外殼由開有水氣進(jìn)口 15的外殼前蓋22和開有微氣泡磁化水出口 31的外殼后蓋23扣合連接成封閉圓筒，在外殼內(nèi)同軸線的裝有圓環(huán)狀中板21 ;外殼內(nèi)側(cè)圓周面上裝有與軸向平行的圓筒長(zhǎng)方型桿18,外殼內(nèi)側(cè)兩端面和圓環(huán)狀中板21兩側(cè)面上分別裝有與軸向垂直的端面長(zhǎng)方型桿28和定子永磁鐵17 ;其中的圓盤轉(zhuǎn)子29，由制作器用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)8經(jīng)圓盤轉(zhuǎn)子軸12帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；每個(gè)圓盤轉(zhuǎn)子29的兩個(gè)側(cè)面裝有與軸向垂直的側(cè)面長(zhǎng)方型桿19、30和轉(zhuǎn)子永磁鐵32，轉(zhuǎn)子永磁鐵32和定子永磁鐵17個(gè)數(shù)相同、一一對(duì)應(yīng)且磁極極性相反；每個(gè)圓盤轉(zhuǎn)子29的側(cè)面沿母線方向裝有撥水桿20、25。上述的圓盤轉(zhuǎn)子29，可以有2 10個(gè)安裝在同一個(gè)圓盤轉(zhuǎn)子軸12上，相應(yīng)的在相鄰的兩個(gè)圓盤轉(zhuǎn)子29中間都裝有一個(gè)圓環(huán)狀中板21。上述的3個(gè)風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)、水泵2、空氣壓縮機(jī)4、臭氧發(fā)生器10、電離子發(fā)生器11、直流電源6均可以使用現(xiàn)有的設(shè)備或裝置。本發(fā)明的系統(tǒng)中還可以安裝添加劑液箱5。添加劑液箱5中的添加劑經(jīng)管道45和外殼開有的水氣進(jìn)口 15進(jìn)入微氣泡磁化水制作器7。所述的添加劑，可以是火山石、浮石、 黃土等幾十種微顆粒粉組成，可以將火山石、浮石、黃土等天然物質(zhì)粉碎成50um以下的微粉末做添加劑，既可以單獨(dú)使用也可以混合使用。添加劑在與磁化水混合后通過(guò)電離子發(fā)生器11時(shí)產(chǎn)生大量的帶電離子；火山石、浮石、黃土的微果粒粉的密度比水大。因此他們與磁化水均勻混合時(shí)與一般水相比比重増大。所述的外売，可以是順磁性材料(包括鐵)制成，其目的是最大限度的降低磁路線上的磁阻，增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度；所述的圓盤轉(zhuǎn)子四，可以是抗磁性合金材料制成，其目的是減少在高強(qiáng)度磁場(chǎng)中圓盤高速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電磁渦流所引起的發(fā)熱耗能現(xiàn)象，提高節(jié)能效率。上述的結(jié)構(gòu)也可以理解為本系統(tǒng)中的微氣泡磁化水制作器7主要由封閉圓筒形的外殼和可高速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤轉(zhuǎn)子四組成。用順磁材料鑄造的圓筒形外殼的兩端分別有水氣進(jìn)ロ 15和微氣泡磁化水出口 31。圓筒內(nèi)側(cè)兩圓型端面有若干個(gè)端面長(zhǎng)方型桿觀和高強(qiáng)度永磁鐵塊作為定子永磁鐵17， 端面長(zhǎng)方型桿觀和定子永磁鐵17與圓筒形外殼中心軸線垂直；圓筒內(nèi)側(cè)周面有若干個(gè)圓筒長(zhǎng)方型桿18，周面上的圓筒長(zhǎng)方型桿18與圓筒形外殼中心軸線平行。圓筒內(nèi)有2個(gè)或2個(gè)以上有一定厚度的、用抗磁性合金材料鑄造的實(shí)心圓盤(即圓盤轉(zhuǎn)子四)與圓盤轉(zhuǎn)子軸12連體，并且圓盤轉(zhuǎn)子軸12與制作器用風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī) 8軸心在一條直線上，并通過(guò)軸對(duì)輪連接。圓盤轉(zhuǎn)子四兩側(cè)有與外殼內(nèi)兩側(cè)相對(duì)應(yīng)的若干個(gè)側(cè)面長(zhǎng)方型桿19 (參見(jiàn)圖3，安裝在圓盤轉(zhuǎn)子四的左側(cè)面)、側(cè)面長(zhǎng)方型桿30 (參見(jiàn)圖3，安裝在圓盤轉(zhuǎn)子四的右側(cè)面) 和高強(qiáng)度永磁鐵塊作為轉(zhuǎn)子永磁鐵32，圓盤轉(zhuǎn)子四周面上有與外殼內(nèi)周面相對(duì)應(yīng)的若干個(gè)三角型撥水桿25。圓筒外殼內(nèi)兩端的端面長(zhǎng)方型桿觀、定子永磁鐵17和圓盤轉(zhuǎn)子四兩側(cè)的側(cè)面長(zhǎng)方型桿19、30、轉(zhuǎn)子永磁鐵32之間，圓筒外殼內(nèi)周面上的圓筒長(zhǎng)方型桿18和圓盤轉(zhuǎn)子四周面上三角型撥水桿25之間有一定的間距，不影響圓盤轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，并作為流水通道。從外部水泵2注入的水和用臭氧發(fā)生器10、空氣壓縮機(jī)4注入的氣體及從添加劑液箱5引入的添加劑液在外殼和圓盤轉(zhuǎn)子四之間流通，其流向呈M型。本系統(tǒng)中的3個(gè)風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)可以是由立式風(fēng)葉36或側(cè)式風(fēng)葉42，傳動(dòng)軸37，變速箱39和風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)固定架41組成。平均風(fēng)カ小的地方采取風(fēng)葉立式旋轉(zhuǎn)方式，平均自然風(fēng)カ大的地方采取風(fēng)葉側(cè)式旋轉(zhuǎn)方式。根據(jù)不同的風(fēng)速，風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)中的變速箱39自動(dòng)調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸37的轉(zhuǎn)速，能夠滿足本系統(tǒng)所需的動(dòng)能。如果自然條件的風(fēng)カ無(wú)法滿足本系統(tǒng)所需的動(dòng)能和電能吋，使用電カ來(lái)滿足本系統(tǒng)的運(yùn)行。本系統(tǒng)中的臭氧發(fā)生器10和電離子發(fā)生器11所需的電能也可以是用風(fēng)カ發(fā)電的方式取得。電離子發(fā)生器11是用高壓靜電方式，把磁化水中金屬和其他可能分離電離子的成分進(jìn)行電離子分離。本系統(tǒng)中的直流電源6可以是直流電池；直流電源6的一極接電離子發(fā)生器11， 另ー極接地。使電離子發(fā)生器11分離的電離子在直流電池的作用下，同極性電離子隨著磁化水流到湖水底層，從而由直流電源6、電離子發(fā)生器11、湖水、地形成ー個(gè)直流電環(huán)路。同極電離子的作用是提高微氣泡在污染物體表面的吸附力。本系統(tǒng)中采用的臭氧發(fā)生器10是用物理方法制成設(shè)備，用電量少，體積不大，使用方便。本系統(tǒng)中采用的水泵2和空氣壓縮機(jī)4是與微氣泡磁化水制作器7相配套的高效率低耗能常用設(shè)備。微氣泡磁化水制作器7的微氣泡磁化水出口 31與電離子發(fā)生器11接通，再經(jīng)較長(zhǎng)的導(dǎo)管46通向湖水(污水)底層，導(dǎo)管46的另一端出口上安裝多個(gè)小孔的噴嘴9。上述的管道45、導(dǎo)管46都可以使用軟管或/和硬管。本系統(tǒng)的凈化湖水(污水)處理效果如下。I、微氣泡制作技術(shù)本系統(tǒng)從結(jié)果上根本上改變了現(xiàn)有其他制造微氣泡技術(shù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)。其他現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)式技術(shù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)是圓筒內(nèi)轉(zhuǎn)子型態(tài)是圓柱式，因此只有在圓筒內(nèi)周面設(shè)有長(zhǎng)方形桿， 在圓筒內(nèi)流水通路是直線型。但本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是圓筒內(nèi)轉(zhuǎn)子是圓盤式，圓筒內(nèi)兩側(cè)和周面及圓盤兩側(cè)和周面都有長(zhǎng)方形桿。流水通路是M型。水和氣體在本系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行高速圓周運(yùn)動(dòng)的同時(shí)按M型通路流動(dòng)，與其他同類技術(shù)相比，在其他條件相同的情況下水和氣體在系統(tǒng)內(nèi)滯留的時(shí)間明顯增多，圓周運(yùn)動(dòng)的水和氣體與圓筒內(nèi)側(cè)長(zhǎng)方形桿相沖撞后被粉碎的幾率大大增高。從而水和氣體充分混合粉碎成有效微氣泡的數(shù)量顯著增多，微氣泡的大小非常均勻。2、增強(qiáng)磁化水的物化性能技術(shù)本系統(tǒng)采用磁場(chǎng)的方法讓微氣泡水磁化。在強(qiáng)磁場(chǎng)中微氣泡磁化水制作器內(nèi)的水以20 30m/s速度高速圓周運(yùn)動(dòng)。水的圓周運(yùn)動(dòng)的方向和磁力線方向垂直。因此在本系統(tǒng)中水的磁化率很高。磁化水比一般的水，物理性能的變化是密度增大，比重增高。因此在湖水(污水) 底層注入微氣泡磁化水時(shí)，與微氣泡一般水相比在湖水(污水)底層滯留的時(shí)間增多，微氣泡吸附在污染物體表面的幾率增高。磁化水的另一個(gè)物理性能是比一般水，水分子團(tuán)的體積變小，溶解度高，滲透力強(qiáng)。因此，磁化水在(湖水)底層與污染物接觸時(shí)降低了污染物的凝聚度，軟化和分解污染物體，使得微氣泡更容易把污染物體吸附后浮上湖水(污水)表面。3、微氣泡帶電離子技術(shù)本系統(tǒng)為了提高微氣泡在湖水(污水)底層與污染物體的吸附力，微氣泡磁化水制作器的出口處安裝電離子發(fā)生器。電離子發(fā)生器是用高強(qiáng)度靜電場(chǎng)把磁化水中的金屬成分和其它可帶電成分進(jìn)行電尚子分尚。電離子發(fā)生器與直流電池的一極相連接，直流電池的另一極接地。電離子發(fā)生器輸出的帶電離子微氣泡磁化水注入到湖水底層時(shí)由電池、電離子發(fā)生器、湖水、地形成靜電環(huán)路。從而達(dá)到微氣泡磁化水注入湖水(污水)時(shí)帶同極電離子。由于微氣泡帶同極電荷在湖水中相互排斥，所以微氣泡在湖水底層容易擴(kuò)散，明顯提高微氣泡大面積附在污染物體表面的幾率。4、本系統(tǒng)的添加劑技術(shù)本系統(tǒng)設(shè)有添加劑加入裝制。適量加入添加劑大大提高磁化水中可分離電離子的金屬元素和其它成分的含量，使得微氣泡帶電離子的數(shù)量成倍增多，加大了微氣泡的靜電吸附力。現(xiàn)有其它同類技術(shù)從未采取此項(xiàng)添加劑技術(shù)。本系統(tǒng)采用的添加劑是無(wú)毒無(wú)害無(wú)污染的天然添加劑。如火山石粉、浮石粉、黃土粉等。這種添加劑粉碎成50um以下的微果粒粉末，按一定比例混合后根據(jù)不同湖水(污水)的成分和含量，微量及適量添加使用。湖水浄化處理后沒(méi)有因被添加劑再次污染的現(xiàn)象。各種礦石粉的密度比水高，因此含微果粒礦石粉的微氣泡磁化水在湖水(污水) 底層滯留的時(shí)間比其他未加礦石粉的微氣泡磁化水長(zhǎng)。從而提高了帶電微氣泡吸附在污染物體表面的幾率。5、用臭氧和金屬及金屬氧化物浄化湖水(污水)技術(shù)本系統(tǒng)有臭氧發(fā)生器，與空氣壓縮器連接，把臭氧和空氣同時(shí)注入微氣泡磁化水制作器中，混合成臭氧微氣泡磁化水。臭氧在水中有強(qiáng)氧化性，但在較短的時(shí)間內(nèi)自行分解，所以沒(méi)有二次污染。臭氧在水中的作用主要是除臭、脫色、殺菌、去除有機(jī)物。臭氧高氧化性容易與磁化水中金屬元素進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生金屬氧化物。但是金屬或金屬氧化物有均相或非均相催化臭氧的功能。因此本系統(tǒng)添加的礦石粉中含有大量金屬成分，使得更加催化臭氧并提高在湖水(污水)中去除有機(jī)污染物的作用。臭氧有強(qiáng)氧化性能。因此臭氧經(jīng)過(guò)的系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的內(nèi)表面，全部進(jìn)行防腐處理，使得防止臭氧對(duì)設(shè)備的腐蝕損壞作用。此外本系統(tǒng)凈化湖水時(shí)大量注入微氣泡，提供新鮮氧氣有利于水中各種微生物和魚類生長(zhǎng)。本系統(tǒng)在凈化處理湖水時(shí)從湖水底層浮上到表面的有機(jī)物收集后通過(guò)適當(dāng)加工處理，可作為農(nóng)業(yè)用有機(jī)肥，有利于綠色食品的生產(chǎn)，即環(huán)保，又提高經(jīng)濟(jì)效益。本系統(tǒng)體積小，也可以靈活改變凈化處理系統(tǒng)規(guī)摸。因此在大、中、小湖水凈化處理都有很好的效果。綜上，本發(fā)明的系統(tǒng)是以風(fēng)力作為驅(qū)動(dòng)源的新技術(shù)、獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)制作微氣泡磁化水的新技術(shù)、利用無(wú)毒害無(wú)污染的天然添加劑的新技術(shù)、微氣泡磁化水帯同極電荷的新技術(shù)及利用臭氧氧化性能浄化湖水(污水)技術(shù)相結(jié)合，全方位總合治理湖水(污水)的全新的技術(shù)系統(tǒng)。在使用相同的電能的條件下，浄化處理相同污染程度的湖水(污水)時(shí)本系統(tǒng)與其它現(xiàn)有技術(shù)相比，浄化處理面積明顯増大，時(shí)間明著縮短、凈化效率顯著提高。本系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2 3個(gè)月后湖水底層的有機(jī)污染物和沉積物全部浮到湖水表面，再用其它人工和機(jī)械方法把浮在湖水表面的污染物清理干凈，達(dá)到凈化湖水的目的。因此，本系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)外節(jié)能環(huán)保的最佳系統(tǒng)，是取得最好經(jīng)濟(jì)效益的系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的微氣泡磁化水制作器結(jié)構(gòu)的主視圖。圖3是微氣泡磁化水制作器內(nèi)部圓盤轉(zhuǎn)子主視圖。圖4是微氣泡磁化水制作器內(nèi)部圓盤轉(zhuǎn)子側(cè)視圖。圖5是微氣泡磁化水制作器外殼前蓋右視圖。圖6是圖5的A-A剖視圖。圖7是微氣泡磁化水制作器外殼中板主視圖。
圖8是微氣泡磁化水制作器外殼中板側(cè)視圖。圖9是微氣泡磁化水制作器后蓋左視圖。圖10是圖9的A-A剖視圖。圖11是微氣泡磁化水制作器內(nèi)流水線路(M形態(tài))示意圖(在微氣泡磁化水制作器內(nèi)的水和空氣以軸為中心高速圓周運(yùn)動(dòng))。圖12是電離子發(fā)生器與地絕緣，直流電源負(fù)極連接電離子發(fā)生器、正極接地時(shí)的電環(huán)流圖。圖13是立式風(fēng)葉風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)裝置剖面圖(自然風(fēng)力小條件下用)。圖14是側(cè)式風(fēng)葉風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)裝置剖面圖(自然風(fēng)力小條件下用)。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和原理。本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式如圖I 14所示。附圖僅僅是為了易于理解本發(fā)明而示出的優(yōu)選結(jié)構(gòu)和湖水(污水)處理原理。在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中部分結(jié)構(gòu)可以放大或省略，并且除了附圖中所示的結(jié)構(gòu)之外還有更多的實(shí)施方式。在各附圖中，I為水泵用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)，2為水泵，3為空氣壓縮機(jī)用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)，4為空氣壓縮機(jī)，5為添加劑液箱，6為直流電源，7為微氣泡磁化水制作器，8 為制作器用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)，9為噴嘴，10為臭氧發(fā)生器，11為電離子發(fā)生器，12為圓盤轉(zhuǎn)子軸，13為軸對(duì)輪，14為制作器固定架，15為水氣進(jìn)口，16為固定永磁鐵螺釘，17為定子永磁鐵，18為圓筒長(zhǎng)方型桿，19為側(cè)面長(zhǎng)方型桿(安裝在圓盤轉(zhuǎn)子29的左側(cè)面)，20為撥水桿，21為圓環(huán)狀中板，22為外殼前蓋，23為外殼后蓋，24為圓環(huán)狀中板的空心，25為撥水桿(示意為前端截面方形周截面三角形)，26為軸承，27為油封，28為端面長(zhǎng)方型桿(安裝在外殼內(nèi)兩端面和圓環(huán)狀中板21兩側(cè)面上)，29為圓盤轉(zhuǎn)子，30為側(cè)面長(zhǎng)方型桿(安裝在圓盤轉(zhuǎn)子29的右側(cè)面)，31為微氣泡磁化水出口，32為轉(zhuǎn)子永磁鐵，33為法蘭，35為風(fēng)葉固定箱，36為立式風(fēng)葉，37為傳動(dòng)軸，38為上對(duì)輪，39為變速箱，40為下對(duì)輪，41為風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)固定架，42為側(cè)式風(fēng)葉，43為傳動(dòng)箱,45為管道,46為導(dǎo)管。實(shí)施例I本系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程如圖I所示，本發(fā)明的“利用帶電離子的微氣泡磁化水凈化湖水(污水)處理系統(tǒng)”，由水泵用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)I、空氣壓縮機(jī)用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)3、制作器用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)8、水泵2、空氣壓縮機(jī)4、添加劑液箱5、直流電源6、微氣泡磁化水制作器
7、噴嘴9、臭氧發(fā)生器10、電離子發(fā)生器11組成。水泵用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)I與水泵2、 空氣壓縮機(jī)用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)3與空氣壓縮機(jī)4、制作器用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)8與微氣泡磁化水制作器7分別同軸連接。如圖I所示，水泵2、空氣壓縮器4和添加劑液箱5的出口用管道45 (硬管或軟管) 相連接，并與微氣泡磁化水制作器7的水氣進(jìn)口 15相接。微氣泡磁化水制作器7的微氣泡磁化水出口 31連接電離子發(fā)生器11，再由導(dǎo)管46連接多孔的噴嘴9。直流電源6的一極(正極或負(fù)極)與電離子發(fā)生器11的外殼連接，另一極接地。 本系統(tǒng)采用直流電源6的目的是本系統(tǒng)制作器輸出的微氣泡磁化水帶同極電離子。添加劑液箱5是儲(chǔ)存和輸出一定量添加劑的裝置。添加劑的成分和比例、濃度、輸出量根據(jù)湖水水質(zhì)的成分和微氣泡磁化水制作器7的大小規(guī)格確定。添加劑的作用是提高微氣泡磁化水的比重，延長(zhǎng)微氣泡磁化水在湖水底層滯留的時(shí)間，從而增大微氣泡吸附在污染物的幾率；同時(shí)增加可以分離電離子的金屬元素和其它成分，從而增加電離子發(fā)生器 11分離的同極電離子數(shù)量。參見(jiàn)圖1，本系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)首先水泵2從湖水中吸入水后輸出的水和臭氧發(fā)生器輸出的臭氧氣、空氣壓縮器4的輸出的空氣及添加劑液箱5的輸出的添加劑液同時(shí)進(jìn)入微氣泡磁化水制作器7。微氣泡磁化水制作器7制作輸出的微氣泡磁化水通過(guò)電離子發(fā)生器11 后通過(guò)導(dǎo)管46和噴嘴9將帶有同極電離子添加劑的微氣泡磁化水按一定的速度和壓カ注入到湖水底層，并很快均勻擴(kuò)散到湖水底層，擴(kuò)散距離最高達(dá)到100m。參見(jiàn)圖12，本系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)直流電源6、電離子發(fā)生器11、湖水、陸地形成直流電環(huán)路。噴嘴9噴出的同極性電離子的微氣泡在同極電離子相互排斥的靜電カ的作用下很快擴(kuò)散，并在靜電カ的作用下吸附到物體的表面。吸附在同一個(gè)污染物體的微氣泡總合浮力大于污染物在水中的重力時(shí)污染物被浮上到湖水的表面。實(shí)施例2本系統(tǒng)中微氣泡磁化水制作器7的外殼結(jié)構(gòu)如圖2所示，本系統(tǒng)的外殼由外殼前蓋22、外殼后蓋23和圓環(huán)狀中板21構(gòu)成，外殼前蓋22和外殼后蓋23扣合，由法蘭33封閉成圓筒形的外殼；外殼前蓋22開有水氣進(jìn)ロ 15，外殼后蓋23開有微氣泡磁化水出口 31 ；在外殼前蓋22和外殼后蓋23中間同軸線安裝 1 9個(gè)圓環(huán)狀中板21，圖2中的M為圓環(huán)狀中板的空心。外殼前蓋22和外殼后蓋23與圓盤轉(zhuǎn)子軸12連接處裝有軸承沈及油封27，其作用是旋轉(zhuǎn)圓盤轉(zhuǎn)子四的穩(wěn)定性和節(jié)省耗能及保持良好的微氣泡磁化水制作器7內(nèi)部的封閉性能。如圖2、圖5 10所示，外殼前蓋22圓形端面內(nèi)側(cè)、外殼后蓋23圓形端面內(nèi)側(cè)和圓環(huán)狀中板21兩側(cè)面上，分別裝有方向與外殼軸線垂直的端面長(zhǎng)方型桿觀，與圓盤轉(zhuǎn)子四兩個(gè)平面裝有成輻射狀的側(cè)面長(zhǎng)方型桿19、30配合，用于高速運(yùn)動(dòng)的水和空氣與它們沖撞發(fā)生均勻的大量微氣泡水。每個(gè)端面或側(cè)面上可以裝8 對(duì)個(gè)端面長(zhǎng)方型桿觀，根據(jù)所需微氣泡的數(shù)量和大小，可増加或減少。外殼前蓋22內(nèi)側(cè)圓周面上和外殼后蓋23內(nèi)側(cè)圓周面上裝有方向與外殼軸線平行的圓筒長(zhǎng)方型桿18，與圓盤轉(zhuǎn)子四側(cè)面的撥水桿20、25配合，用于高速運(yùn)動(dòng)的水和空氣與它們沖撞產(chǎn)生大量微氣泡水。每段圓周面上可以裝8 對(duì)個(gè)圓筒長(zhǎng)方型桿18，根據(jù)所需微氣泡的數(shù)量和大小，可増加或減少。外殼前蓋22圓形端面內(nèi)側(cè)、外殼后蓋23圓形端面內(nèi)側(cè)和圓環(huán)狀中板21兩側(cè)面上分別裝有方向與外殼軸線垂直的高磁場(chǎng)強(qiáng)度的定子永磁鐵17，每個(gè)端面或側(cè)面上可以裝 4 12個(gè)，分別用固定永磁鐵螺釘16固定；定子永磁鐵17可以與端面長(zhǎng)方型桿觀不等數(shù)量的相間排列；定子永磁鐵17的作用是，與圓盤轉(zhuǎn)子四側(cè)面的轉(zhuǎn)子永磁鐵32配合，把高速運(yùn)動(dòng)的水在此強(qiáng)磁場(chǎng)中被磁化。實(shí)施例3本系統(tǒng)中微氣泡磁化水制作器7的圓盤轉(zhuǎn)子四結(jié)構(gòu)如圖2 4所示，圓盤轉(zhuǎn)子四可以是抗磁性合金材料制作的圓盤形狀，同心固定在圓盤轉(zhuǎn)子軸12上。圓盤轉(zhuǎn)子軸12和制作器用風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)8用軸對(duì)輪13同心連接。圓盤轉(zhuǎn)子四的旋轉(zhuǎn)速度與制作器用風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)8相同。
圓盤轉(zhuǎn)子29的圓形兩側(cè)平面各裝有成輻射狀的側(cè)面長(zhǎng)方型桿19、30。它的功能是隨著圓盤轉(zhuǎn)子29而高速旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)水和空氣，使得水和空氣高度旋轉(zhuǎn)同時(shí)也起到粉碎水和空氣的作用。圓盤轉(zhuǎn)子29圓周側(cè)面沿母線方向裝有前端截面方形周截面三角形的撥水桿20、
25。撥水桿20、25的功能是隨著高度旋轉(zhuǎn)的圓盤推動(dòng)和粉碎水和空氣，同時(shí)發(fā)揮水泵功能把微氣泡磁化水制作器7內(nèi)的水從圖2所示的左方向右方推進(jìn)。制作器內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)的水總體流線如圖11所示。圓盤轉(zhuǎn)子29的兩側(cè)平面分別裝有與圓盤轉(zhuǎn)子29軸線垂直的高磁場(chǎng)強(qiáng)度的轉(zhuǎn)子永磁鐵32,轉(zhuǎn)子永磁鐵32與相鄰的外殼前蓋22、圓環(huán)狀中板21、外殼后蓋23上的定子永磁鐵 17個(gè)數(shù)相同且相對(duì)的磁極極性相反，以形成高強(qiáng)度磁場(chǎng)。它的功能是使高速運(yùn)動(dòng)的水被磁化。所說(shuō)的轉(zhuǎn)子永磁鐵32和定子永磁鐵17的數(shù)量根據(jù)磁化水的不同磁化需要，可以增加或減少。磁化水的物化性能有較高的溶解度和滲透力，使得污染物容易軟化和分解。磁化水比一般水密度大、比重高。因此，磁化水在湖水底層滯留時(shí)間比一般水長(zhǎng)。磁化水的以上物化性能大大提高了微氣泡吸附污染物體并浮上湖水表面的效率。實(shí)施例4風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)中的動(dòng)力可以采用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，即水泵2、空氣壓縮機(jī)4、微氣泡磁化水制作器7使用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)然，本系統(tǒng)使用的3個(gè)風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)根據(jù)凈化湖水的客觀條件，也可以用電力、水力或燃料發(fā)動(dòng)機(jī)替代；臭氧發(fā)生器10和電離子發(fā)生器11所需電能也用風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供。本發(fā)明給出風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)的一種具體結(jié)構(gòu)，風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)由立式風(fēng)葉36或側(cè)式風(fēng)葉 42、傳動(dòng)軸37、變速箱39和風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)固定架41組成；立式風(fēng)葉36或側(cè)式風(fēng)葉42通過(guò)風(fēng)葉固定箱35或傳動(dòng)箱43驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸37按軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；傳動(dòng)軸37經(jīng)上對(duì)輪38連接變速箱 39，再經(jīng)下對(duì)輪40連接水泵2、空氣壓縮機(jī)4或微氣泡磁化水制作器7的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。如圖13所示，平均風(fēng)力較小的自然條件下采用立式風(fēng)葉36的風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)。立式風(fēng)葉36葉面寬度大，因此葉面積大,吸收風(fēng)力的容量增加。但傳動(dòng)軸37較短，適合在低空使用，吸收動(dòng)能較小。如圖14所示，平均風(fēng)力較大的自然條件下采用側(cè)式風(fēng)葉42的風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)。側(cè)式風(fēng)葉42的葉面寬較小，但葉長(zhǎng)度較大，傳動(dòng)軸37較長(zhǎng)，適合在高空使用，吸收動(dòng)能大。如圖13、14所示，傳動(dòng)軸37與風(fēng)葉固定箱35、上對(duì)輪38、變速箱39、下對(duì)輪40、微氣泡磁化水制作器7同軸心相連接。變速箱39和微氣泡磁化水制作器7被固定在風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)固定架41上。把風(fēng)力機(jī)械能直接接用于本系統(tǒng)，省略了發(fā)電過(guò)程，提高了風(fēng)能的使用效率。特別是較大型野外湖水用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)力作為驅(qū)動(dòng)源，既環(huán)保、又節(jié)能。利用自然風(fēng)力驅(qū)動(dòng)本系統(tǒng)的裝置是凈化湖水(污水)處理技術(shù)中本系統(tǒng)采用的節(jié)能環(huán)保的新技術(shù)。
權(quán)利要求
1.ー種利用帶電離子的微氣泡磁化水浄化湖水的處理系統(tǒng)，其特征在干，結(jié)構(gòu)包括水泵(2)及水泵用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)(1)、空氣壓縮機(jī)(4)及空氣壓縮機(jī)用風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)(3)，微氣泡磁化水制作器(7)及制作器用風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)(8)、臭氧發(fā)生器(10)、 電離子發(fā)生器(11)、直流電源(6)、噴嘴(9)；臭氧發(fā)生器(10)與空氣壓縮機(jī)⑷連通，電離子發(fā)生器(11)前端接微氣泡磁化水制作器(7)，后端經(jīng)導(dǎo)管06)接噴嘴(9)，直流電源(6)的一個(gè)電極連接電離子發(fā)生器(11)，另ー電極接地；除直流電源(6)外利用帶電離子的微氣泡磁化水浄化湖水的處理系統(tǒng)是與地絕緣的；水泵( 和空氣壓縮機(jī)(4)通過(guò)管道 (45)向微氣泡磁化水制作器(7)供水和供含臭氧的空氣，水、空氣經(jīng)微氣泡磁化水制作器(7)制作成微氣泡磁化水后，再與電離子發(fā)生器(11)產(chǎn)生的同性電離子一起經(jīng)噴嘴(9)進(jìn)入湖底；所述的微氣泡磁化水制作器(7)由圓筒狀外殼和圓盤轉(zhuǎn)子09)構(gòu)成，圓盤轉(zhuǎn)子09) 同軸線的安裝在外殼內(nèi)；其中的外殼由開有水氣進(jìn)ロ(15)的外殼前蓋02)和開有微氣泡磁化水出口(31)的外殼后蓋扣合連接成封閉圓筒，在外殼內(nèi)同軸線的裝有圓環(huán)狀中板01)；外殼內(nèi)側(cè)圓周面上裝有與軸向平行的圓筒長(zhǎng)方型桿(18)，外殼內(nèi)側(cè)兩端面和圓環(huán)狀中板01)兩側(cè)面上分別裝有與軸向垂直的端面長(zhǎng)方型桿08)和定子永磁鐵(17)；其中的圓盤轉(zhuǎn)子09)，由制作器用風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)(8)經(jīng)圓盤轉(zhuǎn)子軸(1 帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；每個(gè)圓盤轉(zhuǎn)子09)的兩個(gè)側(cè)面裝有與軸向垂直的側(cè)面長(zhǎng)方型桿(19、30)和轉(zhuǎn)子永磁鐵(32)， 轉(zhuǎn)子永磁鐵(3 和定子永磁鐵(17)個(gè)數(shù)相同、一一對(duì)應(yīng)且磁極極性相反；每個(gè)圓盤轉(zhuǎn)子 (29)的側(cè)面沿母線方向裝有撥水桿00、25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用帶電離子的微氣泡磁化水浄化湖水的處理系統(tǒng)，其特征在干，所述的圓盤轉(zhuǎn)子(四)，有2 10個(gè)安裝在同一個(gè)圓盤轉(zhuǎn)子軸(1 上，相應(yīng)的在相鄰的兩個(gè)圓盤轉(zhuǎn)子09)中間都裝有一個(gè)圓環(huán)狀中板01)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用帶電離子的微氣泡磁化水浄化湖水的處理系統(tǒng)，其特征在干，結(jié)構(gòu)中有添加劑液箱(5)；添加劑液箱(5)中的添加劑經(jīng)管道05)和外殼開有的水氣進(jìn)ロ(1 進(jìn)入微氣泡磁化水制作器(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用帶電離子的微氣泡磁化水浄化湖水的處理系統(tǒng)，其特征在干，所述的添加劑，是火山石粉、浮石粉或/和黃土粉，粉碎成50um以下的微粉末。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用帶電離子的微氣泡磁化水浄化湖水的處理系統(tǒng)， 其特征在干，所述的外売，是順磁性材料制成；所述的圓盤轉(zhuǎn)子( )，是抗磁性合金材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用帶電離子的微氣泡磁化水浄化湖水的處理系統(tǒng)，其特征在干，所述的風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)，由立式風(fēng)葉(36)或側(cè)式風(fēng)葉0 、傳動(dòng)軸(37)、變速箱(39) 和風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)固定架組成；立式風(fēng)葉(36)或側(cè)式風(fēng)葉0 通過(guò)風(fēng)葉固定箱(35)或傳動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸(37)按軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；傳動(dòng)軸(37)經(jīng)上對(duì)輪(38)連接變速箱(39)， 再經(jīng)下對(duì)輪GO)連接水泵O)、空氣壓縮機(jī)(4)或微氣泡磁化水制作器(7)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用帶電離子的微氣泡磁化水浄化湖水的處理系統(tǒng)，其特征在干，所述的風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)，由立式風(fēng)葉(36)或側(cè)式風(fēng)葉(42)、傳動(dòng)軸(37)、變速箱(39)和風(fēng)カ轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)固定架Gl)組成；立式風(fēng)葉(36)或側(cè)式風(fēng)葉0 通過(guò)風(fēng)葉固定箱(3 或傳動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸(37)按軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；傳動(dòng)軸(37)經(jīng)上對(duì)輪(38)連接變速箱(39)，再CN 102531265 A經(jīng)下對(duì)輪(40)連接水泵(2)、空氣壓縮機(jī)(4)或微氣泡磁化水制作器(7)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
全文摘要
本發(fā)明的利用帶電離子的微氣泡磁化水凈化湖水的處理系統(tǒng)屬環(huán)境保護(hù)裝置的技術(shù)領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)包括微氣泡磁化水制作器(7)、臭氧發(fā)生器(10)、電離子發(fā)生器(11)、添加劑液箱(5)、直流電源(6)；微氣泡磁化水制作器(7)由外殼和圓盤轉(zhuǎn)子(29)構(gòu)成，外殼內(nèi)和圓環(huán)狀中板(21)裝有圓筒長(zhǎng)方型桿(18)、端面長(zhǎng)方型桿(28)和定子永磁鐵(17)；圓盤轉(zhuǎn)子(29)裝有側(cè)面長(zhǎng)方型桿(19)、撥水桿(20)和轉(zhuǎn)子永磁鐵(32)。本發(fā)明以自然風(fēng)作動(dòng)力源、將制作帶同極電荷的微氣泡磁化水、無(wú)污染添加劑、臭氧氧化性能凈化湖水技術(shù)相結(jié)合，凈化處理面積大時(shí)間短，凈化效率顯著提高，是節(jié)能環(huán)保和取得經(jīng)濟(jì)效益的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C02F9/12GK102531265SQ20121005760
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者溫德龍, 金亨權(quán) 申請(qǐng)人:溫德龍, 金亨權(quán)