一种三级微纳米气泡污水处理设备的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种三级微纳米气泡污水处理设备。


背景技术：

2.伴随我国经济社会的高速发展，水资源与水环境质量仍然是制约与胁迫我国经济社会发展的重大瓶颈。因此，尽快利用创新性的实用技术手段，力求从根源上彻底治理污染，还原水域的标准水质，并能够长期维护水域水质洁净状态，是保护人类生存健康安全的重要课题。
3.自然界的水域都有一定程度的自净能力，这种自净能力来源于水中微生物的活动,如果水中缺氧，厌氧微生物处于活跃状态，水域通常处于严重污染中。 但是，当进入水域中的污染物总量超过水中溶解氧含量的自净能力时，水中的溶解氧含量在氧化分解部分污染物后被消耗光，剩余的污染物由于微生物在贫氧状态下的还原性分解作用，会产生硫化氢、氨气等令大多数海陆生物致命的毒性气体，通常会导致鱼类、贝类等生物大批死亡；同时造成水体中的氨氮含量增大超标及重金属类（如锰、铁等）析出等严重影响生态环境的后果，同时由于深层水体的弱流动性，水分子与水中的各种生物的代谢产物结合成为庞大的聚合分子团，在这种聚合分子团中，水分子与水中的污染物带电粒子通过吸附方式紧密结合，随污染物质在贫氧状态下的还原性分解产物的增多又反过来加强了这种结合，致使这种庞大的聚合分子团在水域中扩大，由于这种结合相对稳定，即使采用强制曝气、通入氧气手段也无法使水中溶解氧扩散到全体水域，最终导致整个水域丧失吸收氧的能力，水域的自净能力彻底消失，使之成为“死水”，并出现水华（赤潮、青潮）、水体变黑变臭等现象，在污水处理的生化反应过程中也不同程度的存在同样的问题，对环境及卫生安全造成了严重的影响。
4.针对污水的处理，现有多种处理方式，常用的处理方式包括化学处理方法和物理处理方法，化学处理是以投加药剂产生化学反应为基础的处理方式，但是这种处理方式所添加的药剂与污水中的杂物产生反应后，会生产其他的物质。物理处理是通过物理作用分离、回收废水中不解的呈悬浮状态的污染物(包括油膜和油珠)的废水处理法，可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截留法等，这种处理方式复杂，且污水处理效率低，处理成本高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三级微纳米气泡污水处理设备，其是利用微纳米气泡把污水中的微细污染物颗粒吸附在其表面一起带上水面，并跟液体分离，实现净化污水的目的，该种污水处理简单，而且污水处理效果更佳，成本低。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种三级微纳米气泡污水处理设备，包括具有空腔结构的设备本体，所述设备本体的一侧面设有连通所述设备本体内部的气泡排出口，所述设备本体的另一侧面设有连通
所述设备本体内部的净化水排出口，所述设备本体的内部从所述气泡排出口到所述净化水排出口依次划分成不同功能作用的第一处理腔室、第二处理腔室和第三处理腔室；
8.所述第一处理腔室包括均设有上部开口的第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体、第二腔体、第三腔体通过上部开口相通，所述设备本体的底面设有连通至所述第一腔体的进水口，所述第一腔体的顶部设置有第一微纳米气泡发生器，所述气泡排出口与所述第三腔体连通，所述第二腔体位于所述第一腔体与第三腔体之间；
9.所述第二处理腔室包括均设有上部开口的第四腔体、第五腔体和第六腔体，所述第四腔体、第五腔体、第六腔体通过上部开口相通，所述第四腔体的上部与所述第一腔体相通，所述第一腔体与所述设备本体的底面之间设有分别连通所述第二腔体和所述第四腔体的第一水流道，所述第四腔体与第五腔体的底部之间设有相通的第一出水口，所述第五腔体的顶部设置有第二微纳米气泡发生器；
10.所述第三处理腔室包括第七腔体、第八腔体和第九腔体，所述第七腔体、第八腔体均设有相通的上部开口，所述第五腔体、第六腔体的上部与所述设备本体的顶面之间设有分别连通所述第七腔体和所述第五腔体的第二水流道，所述第六腔体与第七腔体的底部之间设有相通的第二出水口，所述第八腔体的顶部设置有第三微纳米气泡发生器，所述第八腔体的底部与所述第九腔体的底部之间设有相通的第三出水口，所述净化水排出口与所述第九腔体连通；
11.所述第一微纳米气泡发生器、第二微纳米气泡发生器、第三微纳米气泡发生器分别产生不同的功效。
12.进一步的，所述第一腔体通过相对垂直设置的第一隔板和第二隔板所形成，所述第一隔板的顶端设有朝所述第二腔体倾斜向下的第一倾斜面，所述第二隔板的顶端设有朝所述第四腔体倾斜向上的第二倾斜面。
13.进一步的，所述第二腔体和第三腔体通过第三隔板隔开，所述第三隔板从所述第二腔体到所述第三腔体倾斜向上设置，所述第三隔板的顶端设有朝所述第三腔体倾斜向下的第三倾斜面。
14.进一步的，所述第四腔体和第五腔体通过第四隔板隔开，所述第四隔板从所述第五腔体到所述第四腔体倾斜向上设置，所述第四隔板的顶端设有朝所述第四腔体倾斜向下的第四倾斜面，所述第四隔板的底端设有朝所述第五腔体倾斜向上的第五倾斜面。
15.进一步的，所述第五腔体和第六腔体通过垂直设置的第五隔板隔开，所述第五隔板的顶端设有朝所述第六腔体倾斜向上的第六倾斜面。
16.进一步的，所述第六腔体和第七腔体通过
“┌”
形的第六隔板隔开，所述第六隔板的平行段与所述设备本体的顶面之间形成所述第二水流道，所述第六隔板的平行段的自由端端部设有朝所述第五腔体倾斜向下的第七倾斜面，所述第六隔板的垂直段的底端设有朝所述第七腔体倾斜向上的第八倾斜面。
17.进一步的，所述第七腔体和第八腔体通过第七隔板隔开，所述第七隔板从所述第八腔体到所述第七腔体倾斜向上设置，所述第七隔板的顶端设有朝所述第八腔体倾斜向上的第九倾斜面。
18.进一步的，所述第八腔体和第九腔体通过垂直设置的第八隔板隔开，所述第八隔板的底端设有朝所述第九腔体倾斜向上的第十倾斜面。
19.进一步的，所述气泡排出口位于所述设备本体的侧面下部，所述净化水排出口位于所述设备本体的侧面中部。
20.进一步的，所述设备本体的底部均布有若干个支撑脚。
21.相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：
22.1、本实用新型利用微纳米气泡的特性，对污水进行净化处理，同时通过三级处理，以实现污水当中不同有害物质的去除，其污水处理效率高、处理效果佳；
23.2、本实用新型的污水处理简单，污水处理成本低。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
26.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例
28.请参阅图1，本实用新型提供的一种三级微纳米气泡污水处理设备，包括具有空腔结构的设备本体1，设备本体1的底部均布有若干个支撑脚10，设备本体1的一侧面设有连通设备本体1内部的气泡排出口11，该气泡排出口11位于设备本体1的侧面下部，设备本体1的另一侧面设有连通设备本体1内部的净化水排出口12，该净化水排出口12位于设备本体1的侧面中部，设备本体1的内部从气泡排出口11到净化水排出口12依次划分成不同功能作用的第一处理腔室、第二处理腔室和第三处理腔室。
29.具体的，第一处理腔室包括均设有上部开口的第一腔体21、第二腔体22和第三腔体23，第一腔体21、第二腔体22、第三腔体23通过上部开口相通，设备本体1的底面设有连通至第一腔体21的进水口13，第一腔体21的顶部设置有第一微纳米气泡发生器24，气泡排出口11与第三腔体23连通，第二腔体22位于第一腔体21与第三腔体23之间，第一腔体21与设备本体1的底面之间设有分别连通第二腔体22和第四腔体31的第一水流道25。
30.其中，第一腔体21是通过相对垂直设置的第一隔板26和第二隔板27所形成，第一隔板26的顶端设有朝第二腔体22倾斜向下的第一倾斜面261，第二隔板27的顶端设有朝第四腔体31倾斜向上的第二倾斜面271。第二腔体22和第三腔体23通过第三隔板28隔开，第三隔板28从第二腔体22到第三腔体23倾斜向上设置，第三隔板28的顶端设有朝第三腔体23倾斜向下的第三倾斜面281。
31.具体的，第二处理腔室包括均设有上部开口的第四腔体31、第五腔体32和第六腔
体33，第四腔体31、第五腔体32、第六腔体33通过上部开口相通，第四腔体31的上部与第一腔体21相通，第四腔体31与第五腔体32的底部之间设有相通的第一出水口34，第五腔体32的顶部设置有第二微纳米气泡发生器35。
32.其中，第四腔体31和第五腔体32通过第四隔板36隔开，第四隔板36从第五腔体32到第四腔体31倾斜向上设置，第四隔板36的顶端设有朝第四腔体31倾斜向下的第四倾斜面361，第四隔板36的底端设有朝第五腔体32倾斜向上的第五倾斜面。
33.第五腔体32和第六腔体33通过垂直设置的第五隔板37隔开，第五隔板37的顶端设有朝第六腔体33倾斜向上的第六倾斜面371。
34.具体的，第三处理腔室包括第七腔体41、第八腔体42和第九腔体43，第七腔体41、第八腔体42均设有相通的上部开口，第五腔体32、第六腔体33的上部与设备本体1的顶面之间设有分别连通第七腔体41和第五腔体32的第二水流道38，第六腔体33与第七腔体41的底部之间设有相通的第二出水口39，第八腔体42的顶部设置有第三微纳米气泡发生器44，第八腔体42的底部与第九腔体43的底部之间设有相通的第三出水口45，净化水排出口12与第九腔体43连通。
35.其中，第六腔体33和第七腔体41通过
“┌”
形的第六隔板40隔开，第六隔板40的平行段与设备本体1的顶面之间形成第二水流道38，第六隔板40的平行段的自由端端部设有朝第五腔体32倾斜向下的第七倾斜面401，第六隔板40的垂直段的底端设有朝第七腔体41倾斜向上的第八倾斜面。
36.第七腔体41和第八腔体42通过第七隔板46隔开，第七隔板46从第八腔体42到第七腔体41倾斜向上设置，第七隔板46的顶端设有朝第八腔体42倾斜向上的第九倾斜面461。
37.第八腔体42和第九腔体43通过垂直设置的第八隔板47隔开，第八隔板47的底端设有朝第九腔体43倾斜向上的第十倾斜面。
38.该污水处理设备是利用了微纳米气泡的特性，对污水进行净化处理，同时通过三级处理，该三级处理中的第一微纳米气泡发生器24、第二微纳米气泡发生器35、第三微纳米气泡发生器44分别产生不同的功效，以实现污水当中不同有害物质的去除，其污水处理效率高、处理效果佳。而且污水处理简单，污水处理成本低。
39.第一级：从底面的进水口13输入待处理的污水，待处理的污水在第一腔体21中与第一微纳米气泡发生器24产生的微纳米气泡进行预处理，随着污水的不断输入，液体和悬浮在液面的气泡会从第一倾斜面261流到第二腔体22中，在第三隔板281的干涉下慢慢静置，紧接着液体会从第一水流道25流入第四腔体31，而悬浮在液面的气泡则会通过第三倾斜面281进入第三腔体23，进而固液分离，实现污水净化。第二倾斜面271可防止气泡倒流到第四腔体31。
40.第二级：从第一水流道25流入到第四腔体31中的液体通过第一出水口34进入第五腔体32，沿着液面的不断上升，在第四隔板36的干涉下慢慢静置，液体与第二微纳米气泡发生器35产生的微纳米气泡进行二次处理，处理过后，悬浮在液面的气泡会从第四倾斜面361流到第四腔体31中，再依次随第二倾斜面271、第一倾斜面261、第三倾斜面281进入第三腔体23，而液体则会流入第六腔体33，再从第二出水口39进入第七腔体41，进而固液分离，实现污水净化。第六倾斜面371可防止气泡进入第六腔体33。
41.第三级：从第二出水口39流入到第七腔体41中的液体在第七隔板46的干涉下慢慢
静置，随后进入第八腔体42中，与第三微纳米气泡发生器44产生的微纳米气泡进行第三次处理，处理过后，悬浮在液面的气泡会依次从第九倾斜面461、第二水流道38、第七倾斜面401、第二倾斜面271、第一倾斜面261、第三倾斜面281进入第三腔体23，而液体则会从第三出水口45进入到第九腔体43，进而固液分离，实现污水净化，最后从净化水排出口12排出干净的水。
42.气泡排出口11上设有开关，打开后，第三腔体23中的气泡可从气泡排出口11排出。
43.微纳米气泡生成过程及微纳米气泡的特性：微纳米气泡发生器在工作过程中生成大量微米、纳米级气泡，同时高速旋转的叶轮具有打碎聚合分子团，形成小分子团活性水的效果，并能够将小部分水分子电离分解。微纳米气泡具有比表面积大、上升速度慢、自身增压溶解、表面带电、能产生大量自由基、传质效率高、气体溶解率高等特性。
44.微纳米气泡在水中的溶解是一个气泡逐渐缩小的过程，压力的上升会增加气体的溶解速度，伴随着比表面积的增加，气泡缩小的速度会变的越来越快，从而最终溶解到水中，理论上气泡即将消失时的所受压力为无限大。
45.纯水溶液是由水分子以及少量电离生成的h+和oh
‑
组成，气泡在水中形成的气液界面具有容易接受h+和oh
‑
的特点，而且通常阳离子比阴离子更容易离开气液界面，而使界面常带有负电荷。已经带上电荷的表面一般倾向于吸附介质中的反离子，特别是高价的反离子，从而形成稳定的双电层。微气泡的表面电荷产生的电势差常利用ζ电位来表征，ζ电位是决定气泡界面吸附性能的重要因素。当微纳米气泡在水中收缩时，电荷离子在非常狭小的气泡界面上得到了快速浓缩富集，表现为ζ电位的显著增加，到气泡破裂前在界面处可形成非常高的ζ电位值。
46.微气泡破裂瞬间，由于气液界面消失的剧烈变化，界面上集聚的高浓度离子将积蓄的化学能一下子释放出来，此时可激发产生大量的羟基自由基。羟基自由基具有超高的氧化还原电位，其产生的超强氧化作用可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物如苯酚等，实现对水质的净化作用。
47.气液传质是许多化学和生化工艺的限速步骤。研究表明，气液传质速率和效率与气泡直径成反比，微气泡直径极小， 在传质过程中比传统气泡具有明显优势。当气泡直径较小时，微气泡界面处的表面张力对气泡特性的影响表现得较为显著。这时表面张力对内部气体产生了压缩作用，使得微气泡在上升过程中不断收缩并表现出自身增压效应。从理论上看，随着气泡直径的无限缩小，气泡界面的比表面积也随之无限增大，最终由于自身增压效应可导致内部气压增大到无限大。因此，微气泡在其体积收缩过程中，由于比表面积及内部气压地不断增大，使得更多的气体穿过气泡界面溶解到水中，且随着气泡直径的减小表面张力的作用效果也越来越明显，最终内部压力达到一定极限值而导致气泡界面破裂消失。因此，微气泡在收缩过程中的这种自身增压特性，可使气液界面处传质效率得到持续增强，并且这种特性使得微气泡即使在水体中气体含量达到过饱和条件时，仍可继续进行气体的传质过程并保持高效的传质效率。
48.微纳米气泡具有上升速度慢、自身增压溶解的特点，使得微纳米气泡在缓慢的上升过程中逐步缩小成纳米级，最后消减湮灭溶入水中，从而能够大大提高气体（空气、氧气、臭氧、二氧化碳等）在水中的溶解度。对于普通气泡，气体的溶解度往往受环境压力的影响和限制存在饱和溶解度。在标准环境下，气体的溶解度很难达到饱和溶解度以上。而微纳米
气泡由于其内部的压力高于环境压力，使得以大气压为假定条件计算的气体过饱和溶解条件得以打破。
49.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。