磁电纳滤污水净化系统的制作方法

专利名称：磁电纳滤污水净化系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种磁电纳滤污水处理装置。
背景技术：
水是生命之源。目前，世界范围内水资源频频告急。我国是一个水资源馈乏的国 家之一，充分利用现有的水资源，做好水资源的回收利用工作是国人的责任所在。而目前在 运行中的污水净化设备和工艺，普遍存在着能耗大、投资大、占地面积大、运行成本高、不易 维护、工作效率低、处理效果差、处理范围小的不足，有的不具有广泛应用性、不具有快速推 广优势、不具有低耗高产性能等优势。为此，研究人员不断探索新的水处理方法。如中国专 利申请CN101348307 '—种可以将污水处理成为直饮水的水处理工艺'，其流程是城市污 水先通过生化处理成为中水，再将处理成的中水引入后续水处理系统，后续水处理系统则 包括相互串联的03催化氧化、改性无机软化滤料、改性无机复合阴离子交换滤料、改性无 机复合阳离子交换滤料及核电纳滤，从核电纳滤从出来的水则成为直饮水。又如中国专利 CN201245518 '可移动式集成双膜法污水处理设备'，在可移动座体上设污水处理装置，其特 征在于该污水处理装置由前级膜处理单元、中间水箱和后级膜处理单元串联构成；前级 膜处理单元包括超滤膜组件，其进液口经第一循环泵、过滤器和进水阀接原水，其出液口通 至中间水箱，其回流排污口上分出两路，一路经第一单向阀并接第一循环泵的进口上，另一 路至排污口 ；后级膜处理单元包括纳滤膜组件或反渗透膜组件，其进液口经第二循环泵、保 安过滤器、给水阀和给水泵接中间水箱的出口，其出液口至产水出口，其回流排污口上分出 两路，一路经第二单向阀并接至第二循环泵的进口上，另一路至排污口。上述文献还是没有 摆脱运行成本高、工作效率低、处理范围小之不足。

发明内容本实用新型主要目的是克服现有技术的不足，从而开发一种占地面积小、能耗低、 无需耗材，只需一次投资，即可长期受益的磁电纳滤污水净化系统； 本实用新型的另一个目的是提供一种可以对各种水质进行净化、活化、磁化、矿化 等优化处理的磁电纳滤污水净化系统； 本实用新型的再一个目的是提供一种免维护、使用寿命长、投资少、可自动化全天 候工作的磁电纳滤污水净化系统； 本实用新型的又一个目的是提供一种不需添加化学药剂或生物制剂即可以达到
饮用水标准的磁电纳滤污水净化系统。 本实用新型应用下述多项相关专业技术 磁场本身是一种具有特殊能量的场，经磁场处理过的水或水溶液，其光学性质、导 电率、介电常数、粘度、化学反应及表面张力和吸附、凝聚作用及电化学效应等方面的特性， 都会产生可测量的变化。 —、磁催化催化氧化的机理主要是自由基反应，而体系产生的活性中间体H202则是形成自由基的重要引发剂。MNFP系统的磁催化装置在磁催化过程中，通过永磁强磁场 和脉冲电磁场的磁电反应，产生活性物种H202和0H。 本实用新型磁催化装置通过磁电场电解产生的02和外界可提供的02在阴极上还 原产生H202。磁催化体系中的有机物发生快速氧化反应及自由基链反应，而使有机物迅速 去除。磁催化去除废水中有机污染物的必备条件首先是磁场强度，磁场强度的大小直接影 响着磁催化的反应速率和处理效果。 二、磁催化氧化磁催化氧化是一种高级氧化技术.所谓高级氧化技术 (advancedoxidation process,简称A0P)，是可产生大量羟基自由基的技术过程，即利用 各种光、声、电、磁等物理和化学过程产生大量自由基，该自由基具有极强的氧化性，通过自 由基反应能够将有机污染物有效地分解，甚至彻底地转化为无害无机物(如二氧化碳和水 等)的技术过程。 磁催化氧化技术是利用单级磁技术，采用永磁材料制作一个强磁正单极磁路装置。 1、在高强聚焦的负极磁场内水分子发生了两种物理变化分子被极化(有序排 列)和带上_负电性。空气中的02和水中的02在负电场作用下生成H202+0H在水中产生 快速氧化反应及自由基链反应。另外，阴极产生的新生的氢还原能力很强，与废水中的污染 物发生还原反应。 2、当水经过溶氧塔形成的水、气混合液流经强磁催化装置时，在高强聚焦的正极 磁场内水分子发生了两种物理变化分子被极化(有序排列)和带上正电性。阳极通过直 接的电解反应使污染物氧化为直接氧化；而利用溶液中电极电势较低的阴离子在阳极失 去电子生成寿命较短氧化性极强的活性物质，它们可以分解污染物。 三、磁还原1、磁还原装置是利用单级磁技术，采用永磁材料制作一个强磁负单极 磁路装置。当水分子流经高强聚焦的负极磁场时，发生了两种物理变化分子被极化(有序 排列)和带上-负电性。02还原产生H202在负电场作用下产生自由基作用促使有机物强 氧化分解。2、永磁脉冲装置是利用单级磁技术和电子单级脉冲磁技术，采用若干永磁单级 磁路和电子脉冲单级磁路，形成的一个单级脉冲切变磁场。当水分子流经高强聚焦的单级 脉冲切变磁场时，分子被极化(有序排列)。使废水中的颗粒所带电荷量减少，颗粒之间的 作用力减小还原。 四、磁电解磁电解就是将磁电场与磁场叠加，以促进电解过程。在磁电解过程中， 磁场方向与磁电场方向垂直，废水中离子既受到磁电场力的作用，也受到磁场力的作用，其 运动方向和规律发生变化。在洛仑兹力的作用下，离子运动轨迹复杂化，增加了对未电离电 解液分子的碰撞机会，促进了电化学反应。
五、磁凝聚磁凝聚是促使固液分离的一种手段，是提固体物质高沉淀效率的一种
处理方法，一般来说不需要外加磁种。磁凝聚就是使污水通过均匀磁场，由于磁场梯度为
零，水中磁性颗粒物不会被磁体捕集，但颗粒之间却相互吸引聚集成大颗粒，从而提高沉淀
效率。由于磁性颗粒有一定的矫顽力，因此即使离开磁场后也能继续产生凝聚作用。其优
点在于磁凝聚不存在设备堵塞问题，不需要外加磁种和分离装置，简单易行。经过磁场的作
用使废水中的颗粒所带电荷量减少，颗粒之间的作用力减小，相互结合的机率增大。
六、磁脉冲磁脉冲装置是利用单级磁技术和电子单级脉冲磁技术，采用若干永磁
4单级磁路和电子脉冲单级磁路，形成的一个低频单级脉冲切变磁场。
七、磁絮凝磁絮凝法操作简单，无须添加化学药剂，污泥产量少，且无二次污染。
1、在磁力场作用下，利用可溶性阳极产生大量阳离子，对废水进行凝聚沉淀。在 强磁场的情况下，水分子的缔合现象暂时被破解，水分子成为单个的极性分子，由于静电作 用，污水分子难以作有序排列，而是大量带相同静电的松静聚合，形成絮状的聚合体。 2、在微磁电池作用电解生成的Fe2+、Fe3+。具有极强的活性，在不同的pH条件下， 形成多种单核水解产物，由于单核水解产物产生的縮合作用，又生成一系列多核水解产物， 最终形成表面含有羟基的高分子线形物，这些水解产物对促进絮凝有着重要的作用。 八、磁微电池微电池法的基本原理是利用铁屑的铁和炭组分构成微小的原电池 的阴阳极，以充入的废水为电解质溶液形成微电池。其电极反应如下 阴极(C): 1/2 02+H20+2e_ = 20H- E0 = +0. 4V 阳极(Fe): Fe = Fe2++2e_ E0 = _0. 44V 在此反应中产生的Fe2+活性极高，能有效氧化废水中的有机污染物，改变其结构 形态，从而有效地降解这些污染物质，并大大降低废水的色度。Fe2+可与阴极产生的0H反 应生成Fe (0H) 2胶体，由于反应体系为开放体系有02存在，所以Fe2+可以转化成Fe3+并 生成Fe (OH) 3。新生的Fe (OH) 2与Fe (OH) 3是吸附能力较高的胶体絮凝剂，而产生的Fe2+、 Fe3+还能将废水中的染料粒子等胶凝在一起。形成以Fe2+、Fe3+为胶凝中心的絮凝体。捕 集、挟裹和吸附悬浮的胶体共沉。所以用微电解法处理污水时。同时发生氧化还原降解、电 化学、电吸附和电絮凝、混凝等作用，有效地去除污染物。 八、纳米纤维磁微电池以活性炭纤维为阴极，Fe粉为阳极，形成的微电池组。它 的分离机理包括原子筛分效应与电效应。纳米毡上的带电离子与液体中的离子形成离子 对，同时后者被除去。这种毡的小孔道以及表面电荷使得尺寸小于孔道的离子能被去除。 纳米纤维磁微电池过滤法比反渗透法需要的压力低，因此，操作费用也较后者低， 但是处理效果相同。 一般说来，纳米过滤法可以处理含重金属离子浓度大于2000mg/L的无 机污水。 九、磁灭菌磁场能够使水分子间的部分氢键断裂，生成过量的超氧阴离子自由 基，由于在生命体内适量的超氧阴离子自由基具有代谢贮能、转化、排废及防御消毒的作 用，过量则会破坏脂质、损坏核酸、破坏碳水化合物及蛋白质，给生命体带来危害，这就是磁 化水为什么能杀菌的原因。 十、磁气浮磁气浮作用是在电解时，由于水中的离解以及有机物的电解氧化，在 阴极和阳极上分别析出氢气和氧气，而产生大量微小气泡，这些气泡尺寸很小，分散度高， 作为载体粘附水中的悬浮固体而上浮，在上升过程中，可俘获粘附水中大量的杂质微粒及 有机物浮到水面，达到分离的效果。 十一、磁防、除垢在强磁场的情况下，水分子的缔合现象暂时被破解，水分子成为 单个的极性分子，它吸附在刚生成的碳酸钙微晶上，形成水分子与碳酸钙微晶分子团，由于 静电作用，碳酸钙难以作晶状有序排列，而是大量带相同静电微晶的松静聚合，形成絮状的 聚合体。经过磁场处理过的水分子，不仅能使由于过饱和新析出碳酸钙微晶不在传热面上粘结成垢，还会向已有的垢层浸润渗透，对水垢产生吸着、束集作用而逐渐松散剥脱； 在纳滤(NF)和反渗透(R0)膜分离过程中，无机污染是造成膜通量下降的主要因 素之一。膜的无机污染是指被截留的难溶性二价盐在膜面上的浓度超过一定饱和度后，形 成晶体沉积在膜面上，且熟化成致密层。无机污染将大大减少有效过滤膜面积，增加透过阻 力，降低膜的透水通径和产水品质。将磁场与膜过程结合起来用于预防和减少膜的无机污 染。 本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的 —种污磁电纳滤水净化系统， 按顺序设有 集水池，增压装置，第一道强磁催化装置，微米溶氧塔装置，第二道强磁催化装置， 磁电初滤装置，强磁还原装置，微电解精滤装置，净水储存装置； 上述装置由自动控制系统控制；装置之间设有管道、增压装置，管道、增压装置之 间采用阀门，所述增压装置、阀门与自动控制系统电连接； 净水储存装置内有反冲装置；所述反冲装置与反冲管道相连通，与自动控制系统 电连接。 作为优选，在第二道强磁催化装置与磁电初滤装置之间设有磁电解金属回收装 置。磁电解金属回收装置适用于水体中含有需要回收的金属成分时。
作为优选，在磁电初滤装置与强磁还原装置之间设有磁电ra调节装置。磁电ra
调节装置适用于处理水为强酸或强碱性质。 作为优选，在微电解精滤装置与净水储存装置之间设有矿化装置。矿化装置是作 为饮用水，则需要经过矿化系统7融入合理的微量元素，以保障健康需求。 作为优选，所述强磁催化装置由4-12块磁场强度为8000-20000Gs的组合永磁体 和圆周立体屏蔽层，呈圆周对应排列组成单级聚焦圆环，在高强聚焦永磁场下对流经的水 进行磁电催化处理抓H20生成一定量的H202使水产生初级氧化反应和磁电化学反应，在这 一过程中水中的细菌、病毒等有机物因为细胞核电子同化和强氧化反应，而被大量杀灭；水 中的各类矿物质在分子被极化(有序排列)，相互之间的作用力减弱；在H202强氧化反应 作用下，大量的从水中分离出来，并变成高强磁化水。 作为优选，微米溶氧塔装置运用二项分布原理，将流入的水分流成若干细小水流 柱，加大了水和气体的结合面积，配合微米曝气装置，将高压气体(空气或臭氧)分割成数 十万道从下往上行进的气泡，使水的溶氧率最大化。进入微米溶氧塔的高强磁化水溶氧量 明显高于普通水，并且在二项分布蜂窝体分水柱的作用下水气的结合几率和结合面积大大 增加；经过微米曝气装置进入溶氧塔的高压气体，被微米气体滤网分割成直径为25微米左 右的微小气泡，使得水体和气体的结合几率和结合面积以及结合效率进一步提高。由于水 体中的溶解氧迅速得以增加，所以水中的氧化反应迅速加剧。水中H202的含量成倍增长， 水中有机物和矿物成分进一步被氧化杀灭或氧化分离，并形成一定的絮凝体。 作为优选，磁电解金属回收装置以单级磁技术为基础，以单磁极N/S形成阳 极和阴极过滤膜，采用活性炭和铁屑形成阴极和阳极吸附电极。本实用新型以直径 0. Olmm-l. 5mm的导磁材料，编织成一定孔径的导磁网与微滤过滤膜结合编织成具有一定导 磁经纬线的微滤单级磁导磁滤网。网的一面为阳极源体、另一面为阴极源体，如此在两张滤网之间就可以形成一个垂直交错磁电场。在这个空间内以颗粒直径为15微米-8000微米 的活性碳为吸附阴极，铁屑为吸附阳极；以进入的水为磁电传导媒体，在这有阳极源体和阴 极源体的磁电场空间内，形成无数个活性碳为阴极、铁屑为阳极的微电池组，产生两种电解 作用抓膜电解和微电池电解。通过膜电解作用和微电池电解作用，流经的水中的金属类物 质从水中析出凝聚，并且在微电场静电和活性碳吸附作用下，牢牢的吸附在活性碳内。当活 性炭颗粒吸附了一定量的金属后，随着自身比重的增加而沉入电解槽底部由底部排泥阀排 除回收。 作为优选，磁电初滤装置由3-15层，直径5微米-600微米的滤网和脉冲磁组 及永磁组，排泥阀、正反冲管路、脉冲控制电路和连接管路及阀体等构成；污水经过强 磁催化_ 二项分布微米曝气_强磁催化_(磁电解)后水中杂质已经成初级絮凝状态， 并且混合有大量气体进入磁电初滤系统，在一组或多组800Gs-3500Gs单级永磁磁组和 800Gs-5000Gs单级低频脉冲磁磁组，产生的垂直交变磁场作用下，进一步产生磁电解、磁电 絮凝和磁电催化、磁电还原反应，并且在颗粒直径为15微米-800微米的铁屑磁种和混合气 体的作用下，磁种被杂质凝絮包裹，凝结速度加快，凝絮被微米滤网拦截，经过微米滤网600 微米_5微米的梯度拦截过滤，被拦截污泥在磁种的重力作用下沉淀至排泥阀处，当污泥沉 淀到一定量时，排泥阀自动开启排放污泥至集泥仓处理。在凝絮被微米滤网拦截的过程中， 垂直交变磁场中的磁种和永磁磁组的永磁体，始终随着脉冲磁组的脉冲频率做规则的等速 运动。对微米滤网产生一定频率的震动和冲刷，在此过程中低频磁脉冲磁场，还可形成一定 功率的脉冲波。在磁种、永磁组永磁体和低频磁脉冲波的共同作用下，水中的杂质很难悬 挂、覆盖或堵塞微米滤网表面和滤网孔，极大地提高了滤网的工作效率和使用寿命，并且有 效的保障了滤网的过滤精度。经过磁电初滤系统初滤后的水中，5微米以上的杂质被拦截去 除、微生物、细菌病毒等有机物质被基本杀灭，水质基本清澈，无异味、无杂质。 作为优选，磁电ra调节装置采用15000Gs-50000Gs(或更大范围)可交变磁极强 磁场作为能量源，以导磁材料作为阳极，非导磁材料作为阴极，强磁电极作用于水中H、 0电
子，通过极化作用来改变和平衡水中正负电子数量，从而达到ra调节作用。在可交变磁极 强磁场强磁电极作用下，水的ra值可在流经的瞬间达到ra值6.5-8，满足排放或进一步优 化要求。 作为优选，微电解精滤装置由增压管道泵，1-10层直径0. 5-5微米滤网，1-10层直 径0. 2-30纳米滤网，直径0. 01微米-3000微米永磁颗粒，连接管道、控制阀、正反冲洗系 统、程控电路等部件组成。微米滤网0. 5-5微米的过滤精度，可以有效拦截水中残留杂质和 有机类物质；纳米滤网过滤精度0. 2-30纳米，可以有效的拦截细菌病毒及矿物成分；微电 池复合滤网，由活性碳纤维纳米滤网加载直径0. 01微米-3000微米永磁颗粒组成。活性碳 纤维采用特殊工艺制成，纤维直径2-80纳米，纤维长度5-45毫米，具有良好的吸附性能和 导电性能。以特殊工艺加载0. 01微米-3000微米铁永磁颗粒后，在铁永磁颗粒磁场产生的 磁电场中，活性碳纤维成为阴极和导体，铁永磁颗粒成为阳极和磁电动力源，他们共同组成 微电池效应复合滤网。微电池复合滤网可以产生高密度微电池电解作用，更为细密的通过 微电池电解、纳米过滤、膜电子吸附、活性炭吸附等作用彻底去除水中一切杂质，其过滤精 度接近超滤精度，但是过滤效率及使用寿命却是超滤膜的数百倍。水经过管道增压泵增压 后快速进入微电解精滤系统，在微米滤网、纳米滤网和纳米微电池复合滤网的层层作用下，水中一切物质基本被去除以纯水的形态经管路流出，可以作为工业或生活纯水直接使用。 作为优选，矿化装置以天然矿石为原料，经过高温高压梯度烧结特殊工艺烧结而
成。完全模仿自然地下水岩石层组分和结构，当水以高压状态高速流过时，其中的矿物成分
会以一定得比例溶于水中，形成水中的微量元素组分，此时的水可以与天然矿泉水相媲美。
并且因为通过了前端一系列的磁电处理过程，此时的水为高活性、小分子团、弱碱性、硬度
适中、微量元素科学合理的磁化水，所以比天然矿泉水更加有利于人体健康需求。 本实用新型的有益效果是本实用新型运用多项先进的磁技术_磁催化技术、磁
催化氧化技术、磁还原技术、磁电解技术、磁絮凝技术、磁凝聚技术、磁气浮技术、磁杀菌技
术、磁脉冲技术、磁除垢技术、微磁电池技术等独家专利技术，结合先进的钢纤维微滤技术、
炭纤维纳滤技术和膜过滤技术等物理过滤技术，创造出目前最先进的电磁纳滤污水、水净
化、优化装置和技术。与现行的水处理装置和技术相比，电磁纳滤装置和技术无需添加任何
化学或生物制剂没有二次污染；全封闭运行，没有异味产生；低能耗、占地面积小、自动化
程控运行，建设投资大大减少、运行成本更是低至不到RMBO. 2元/T ;适用范围广、处理精度
高，一套设备可以处理各种污水，并且处理水可以达到中国饮用水标准；维护成本低、使用
寿命长，采用程控正反冲洗技术和双路运行、控制系统，基本无需维护，设计使用寿命为十
年。是现有污水净化和饮用水优化设备和技术的理想换代产品，适用于各种水处理场合。

附图1是本实用新型的一种系统结构示意图； 附图2是本实用新型系统中的一种微米溶氧塔结构剖视图； 附图3是本实用新型系统中的一种金属回收装置剖视图； 附图4是本实用新型系统中的一种磁电初滤装置剖视图； 附图5是本实用新型系统中的一种微电解精滤装置剖视图； 附图6是本实用新型系统中的一种强磁催化、强磁还原结构剖视图。
附图标号说明 1、微米溶氧塔装置，2、强磁催化装置，3、强磁还原装置，4、磁电初滤装置，5、增压 装置，6、微电解精滤装置；7、矿化装置，8、污泥处理装置，9、磁电解金属回收装置，10、管道、 阀门控制装置，n、磁电ra调节装置，12、电路系统，13、自动化程控系统，14、自动反冲洗装 101、为微米溶氧塔顶盖，102、为二项分布蜂窝体分水柱，103、等边蜂窝体分水柱 剖面，104、微米曝气装置，15、水流行进示意，；16、气流行进示意，17、微米溶氧塔外壳，18、 微米溶氧塔内壁，19、进气风机。 21 、屏蔽外壳，22、强磁材料，23、绝磁层，24、污水管管壁，25、污水管，26、磁极N或 S，27、磁极N或S，28、衔铁。 41、脉冲磁电源，42 、永磁体磁组，43 、脉冲磁磁组，44 、微米滤网，45 、排泥阀，46 、磁 种，47、进水口，48、出水口，49、外壳。 61、微米滤网，62、纳米滤网，63、微电池复合滤网，64、外壳，65进水口，66出水口。 91 、为阳极磁电滤网，92、为阴极磁电滤网，93、活性炭颗粒和铁屑混合体_金属吸 附电极的阴极和阳极，94、为磁电解金属回收装置外壳，95、为进水口，96、出水口，97、排泥
8阀。
具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。 实施例1 : 如图1所示整个系统，由微米溶氧塔1，强磁催化装置2，强磁还原装置3，磁电初滤
系统4，增压装置5，微电解精滤系统6，矿化系统7，污泥处理系统8，磁电解金属回收系统
9，管道、阀门控制系统io，磁电ra调节系统11，电路系统12，自动化程控系统13，自动反冲
洗系统14等部件组成。各个部件用常规标准圆管以及常规标准圆管配件(弯头、三通、变
径接口等管件)采用丝扣或是法兰进行连接；流体控制部分(包括流体流量、流速、反冲
洗，以及排放等动作)-采用常规标准阀门组合(电动、手动、电磁、气动各种球阀、蝶阀、板
阀等)和自动化程序控制系统完成；各个部件中的电器部分以电路连接，自动化程序控制
系统进行控制；增压装置采用污泥泵、污水泵、管道泵等常规标准泵组合。 原水进入集水池后由增压装置5-a(污水泵或增压泵等水泵)增压后流经 第一道强磁催化装置2，强磁催化装置2由12块磁场强度为8000-20000Gs的永磁
体22和屏蔽层21、呈圆周对应排列组成单级聚焦圆环，在高强聚焦永磁场下对流经的水进
行磁电催化处理——H20生成一定量的H202使水产生初级氧化反应和磁电化学反应，在这
一过程中水中的细菌、病毒等有机物因为细胞核电子同化和强氧化反应，而被大量杀灭；水
中的各类矿物质在分子被极化(有序排列)，相互之间的作用力减弱；在H202强氧化反应
作用下，大量的从水中分离出来，并变成高强磁化水进入微米溶氧塔l。 进入微米溶氧塔1 (见图2)的高强磁化水溶氧量明显高于普通水，并且在二项分 布蜂窝体分水柱的作用下水气的结合几率和结合面积大大增加；经过微米曝气装置14进 入溶氧塔1的高压气体(空气或氧气)，被微米气体滤网分割成直径为25微米左右的微小 气泡，使得水体和气体的结合几率和结合面积以及结合效率进一步提高。由于水体中的溶 解氧迅速得以增加，所以水中的氧化反应迅速加剧。水中H202的含量成倍增长，水中有机 物和矿物成分进一步被氧化杀灭或氧化分离。并形成一定的絮凝体，进入第二道强磁催化 装置2。 在第二道强磁催化装置2中进一步产生电位场同化或同极化反应和强氧化反应， 在此过程中由于水流速较高、流量较大，所以在第一步强磁催化过程中未被催化的有机物 和矿物质，被催化产生磁电物理和化学反应；细菌病毒等有机物绝大部分被杀灭，矿物质等 绝大部分分子被极化(有序排列)，并产生氧化分离作用从水体脱离并初级凝絮，进入磁电 解金属回收装置9。 通过磁电解金属回收装置(见图3)膜电渗析作用和微电池电解作用，流经的水中 的金属类物质从水中析出凝聚，并且在微电场静电和活性碳吸附作用下，牢牢的吸附在活 性碳内。当活性炭颗粒93吸附了一定量的金属后，随着自身比重的增加而沉入电解槽底部 由底部排泥阀97排除回收。去除了金属类物质的水由管道进入磁电初滤装置4进行进一 步净化处理。 磁电初滤装置(见图4)，污水经过强磁催化_ 二项分布微米曝气_强磁催化_ (磁 电解)后水中杂质已经成初级絮凝状态，并且混合有大量气体进入磁电初滤装置4，在多组800Gs-3500Gs单级永磁磁组42和800Gs-5000Gs单级低频脉冲磁磁组43，产生的垂直交变 磁场作用下，进一步产生磁电解、磁电絮凝、磁气浮和磁电催化、磁电还原反应，并且在颗粒 直径为15微米-800微米的铁屑磁种46和混合气体的作用下，磁种被杂质凝絮包裹，凝结 速度加快，凝絮被微米滤网44拦截，经过微米滤网600微米-5微米的梯度拦截过滤，被拦 截污泥在磁种的重力作用下沉淀至排泥阀45处，当污泥沉淀到一定量时，排泥阀自动开启 排放污泥至集泥仓处理。在凝絮被微米滤网44拦截的过程中，垂直交变磁场中的磁种46 和永磁磁组42的永磁体，始终随着脉冲磁组的脉冲频率做着规则的等速运动。对微米滤网 44产生一定频率的震动和冲刷，在此过程中低频磁脉冲磁场，还可形成一定功率的脉冲波。 在磁种46、永磁体磁组42和脉冲磁磁组43的共同作用下，水中的杂质很难悬挂、覆盖或堵 塞微米滤网表面和滤网孔，极大地提高了滤网的工作效率和使用寿命，并且有效的保障了 滤网的过滤精度。经过磁电初滤系统4初滤后的水中，5微米以上的杂质被拦截去除、微生 物、细菌病毒等有机物质被基本杀灭，水质基本清澈，无异味、无杂质。从磁电初滤装置出来 的水，经管道进入磁电PH调节装置进行进一步处理。 磁电TO调节装置11采用15000Gs-50000Gs可交变磁极强磁场作为能量源，以导 磁材料作为阳极，非导磁材料作为阴极，强磁电极作用于水中H、 0电子，通过极化作用来改
变和平衡水中正负电子数量，从而达到ra调节作用。在可交变磁极强磁场强磁电极作用 下，水的ra值可在流经的瞬间达到ra值6.5-8 ，从磁电ra调节装置出来的水进入强磁还原
装置3。 强磁还原装置3由12块磁场强度为8000-20000Gs的永磁体和屏蔽层，呈圆周对 应排列组成单级聚焦圆环，组成一个负单极聚焦磁路装置。当水分子流经高强聚焦的负极 磁场时，发生了两种物理变化分子被极化(有序排列)和带上-负电性。02还原产生H202 在负电场作用下产生自由基作用促使有机物强氧化分解。在高强聚焦永磁场下对流经的水 进行磁电还原处理肭20生成一定量的H202使水产生初级氧化反应和磁电化学反应，在这 一过程中水中的细菌、病毒等有机物因为细胞核电子同化和强氧化反应，而被大量杀灭；水 中的各类矿物质在分子被极化(有序排列)，相互之间的作用力减弱；在H202强氧化反应 作用下，大量的从水中分离出来，并变成高强磁化水进入微电解精滤装置6，进行精滤优化。 水经过管道增压泵增压后快速进入微电解精滤装置6 (见图5)，在微米滤网61 、纳 米滤网62和纳米微电池复合滤网63的层层作用下，水中一切物质基本被去除以纯水的形 态经管路流出，可以作为工业或生活纯水直接使用。从微电解精滤装置出来的水经过矿化 系统7融入合理的微量元素，以保障健康需求。 矿化装置7以天然矿石为原料，经过高温高压梯度烧结特殊工艺烧结而成。完全
模仿自然地下水岩石层组分和结构，当水以高压状态高速流过时，其中的矿物成分会以一
定得比例溶于水中，形成水中的微量元素组分，此时的水可以与天然矿泉水相媲美。并且因
为通过了前端一系列的磁电处理过程，此时的水为高活性、小分子团、弱碱性、硬度适中、微
量元素科学合理的磁化水，所以比天然矿泉水更加有利于人体健康需求。 本实用新型在出水口设有一个一定容量的储水罐，内置一台与整体装置相匹配的
反冲泵c，反冲泵c与正反冲洗系统管路以法兰或丝扣管件相连接，由自动化程控系统自动
控制其工作。当水流速、流量低于程控系统预设值时，反冲泵c启动与正反冲洗系统中的阀
门相配合完成正反冲洗流程。[0078] 实施例2 本实施例由于水体中不含有需要回收的金属成分，所以不通过磁电解金属回收装
置，而直接进入磁电初滤系统。其余同实施例l 实施例3 本实施例由于酸碱度正常，所以不进行磁电ra调节装置而直接进入强磁还原装
置。其余同实施例1 实施例4 本实施例的处理水作为工业或生活纯水使用，所以不进入矿化装置而直接进入出 水口的储水罐。其余同实施例1。
权利要求一种磁电纳滤污水净化系统，其特征在于按顺序设有集水池，第一道强磁催化装置，微米溶氧塔装置，第二道强磁催化装置，磁电初滤装置，强磁还原装置，微电解精滤装置，净水储存装置；上述装置由自动控制系统控制；装置之间设有管道、增压装置，管道、增压装置之间采用阀门，所述增压装置、阀门与自动控制系统电连接；净水储存装置内有反冲装置；所述反冲装置与反冲管道相连通，与自动控制系统电连接。
2. 根据权利要求1所述的磁电纳滤污水净化系统，其特征在于在第二道强磁催化装 置与磁电初滤装置之间设有磁电解金属回收装置。
3. 根据权利要求1所述的磁电纳滤污水净化系统，其特征在于在磁电初滤装置与强磁还原装置之间设有磁电ra调节装置。
4. 根据权利要求1所述的磁电纳滤污水净化系统，其特征在于在微电解精滤装置与 净水储存装置之间设有矿化装置；所述矿化装置是在具有进出水口的容器内，装有经过高 温高压梯度烧结而成天然矿石。
5. 根据权利要求1或2或3或4所述的磁电纳滤污水净化系统，其特征在于强磁催 化装置和强磁还原装置各具有内管和围绕内管的屏蔽层外壳，外壳内有4-12块永磁体，所 述永磁体呈圆周对应排列，组成单级聚焦圆环。
6. 根据权利要求1或2或3或4所述的磁电纳滤污水净化系统，其特征在于微米溶 氧塔装置具有塔身、塔顶；所述塔身为中空双层圆柱形结构，塔顶为双半球体结构，塔身的 中间为圆柱形进水管路，塔身双层圆柱形的下底各有一曝气装置；塔身的两层壁中间为多 个等边六角柱，柱体间距有横向连接，形成加壁蜂窝体。
7. 根据权利要求1或2或3或4所述的磁电纳滤污水净化系统，其特征在于磁电解 金属回收装置具有外壳，外壳上有进水口和出水口，底部有排泥阀，外壳内间隔布置有阳极 磁电滤网和阴极磁电滤网，在两磁电滤网空间内以颗粒直径为15微米-8000微米的活性碳 为吸附阴极，铁屑为吸附阳极。
8. 根据权利要求1或2或3或4所述的磁电纳滤污水净化系统，其特征在于磁电初 滤装置具有外壳，外壳上有进水口和出水口 ，外壳内有一组或多组间隔设置的单级永磁磁 组和低频脉冲磁磁组，在两磁组之间有颗粒直径为15微米-800微米的铁屑磁种，下面设有 若干排泥阀，所述排泥阀与自动控制系统电连接。
9. 根据权利要求1或2或3或4所述的磁电纳滤污水净化系统，其特征在于磁电ra 调节装置采用15000Gs-50000Gs可交变磁极强磁场作为能量源，以导磁材料作为阳极，非 导磁材料作为阴极。
10. 根据权利要求1或2或3或4所述的磁电纳滤污水净化系统，其特征在于微电解 精滤系统由外壳，外壳上有进水口和出水口 ，在外壳内平行依次设有1-10层直径0. 5-5微 米滤网，1-10层直径0. 2-30纳米滤网和微电池复合滤网；所述微电池复合滤网由活性碳纤 维纳米滤网加载直径0. 01微米-3000微米永磁颗粒组成。
专利摘要本实用新型涉及一种磁电纳滤污水净化系统和净化工艺。运用多项先进的磁技术，结合先进的钢纤维微滤技术、炭纤维纳滤技术和膜过滤技术等物理过滤技术，采用微米溶氧塔，强磁催化装置，强磁还原装置，磁电初滤装置，增压装置，微电解精滤装置，矿化装置，污泥处理装置，磁电解金属回收装置，管道、阀门控制装置，磁电PH调节装置，电路系统，自动化程控系统，自动反冲洗装置等部件。本实用新型无需添加任何化学或生物制剂等消耗性材料，没有二次污染，全封闭运行，低能耗，基本无需维护可以长时间运行，是现有污水净化和饮用水优化设备和技术的理想换代产品。
文档编号C02F1/461GK201545759SQ200920310038
公开日2010年8月11日 申请日期2009年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者李明 申请人:李 明