一种新型水处理设备的制作方法

本实用新型涉及本实用新型涉及污水净化技术领域，特别涉及一种新型水处理设备。

背景技术：

目前，水污染问题日益严重，特别是对于工业水污染、河湖污染等问题，现有技术中通常采用的处理设备，难以产生微纳米级的细小气泡，溶氧率低、能耗高。

另一方面，国内大部分油田开发已经进入高含水期，各种开采技术的应用使原油多以乳状液的形式被采出。据统计，世界开采出的原油近80％以原油乳状液形式存在，含油乳化污水的量也与日俱增。针对上述问题，业内有采用化学破乳法及物理破乳法，其中化学破乳法对技术的要求低、效率高成为主要方式；物理破乳技术因具有成本低、无污染、便于后续处理等突出优点，越来越受到人们的青睐。因此，开发一套成本低、高效、绿色环保的物理破乳方法及相应设备来解决含油乳化污水的破乳问题具有重要意义。

鉴于上述情况，本设计人借其多年相关领域的技术经验以及丰富的专业知识，不断研发改进，提出了本实用新型的新型水处理设备的技术方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型水处理设备，通过气溶氧装置、阻滤油装置等的共同作用，对污水进行溶氧、破乳作业，高质高效的进行污水净化处理。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种新型水处理设备，包括：气溶氧单元，输入高含油污水，输出高能溶氧及油水分离后的一次处理水；沉降过滤装置，连接所述气溶氧单元，输入所述一次处理水，输出经沉降过滤分离后的二次处理水；阻滤油装置，连接所述沉降过滤装置，输入所述二次处理水，输出精滤处理后的三次处理水。

优选的，上述的新型水处理设备，其中，所述气溶氧单元包括有：能产生高能氧微纳米气泡团的高能氧发生装置，连接污水进水管和氧气管；油水分离装置，连接所述高能氧发生装置输出端。

优选的，上述的新型水处理设备，其中，所述高能氧发生装置包括：溶气泵，连接污水进水管和进氧气管；高能氧发生器，连接所述溶气泵的输出端；释放器，连接高能氧发生器输出端。

优选的，上述的新型水处理设备，其中，所述油水分离装置包括斜板组。

优选的，上述的新型水处理设备，其中，所述斜板组倾角为60度。

优选的，上述的新型水处理设备，其中，所述阻滤油装置包括有精滤过滤膜管道。

优选的，上述的新型水处理设备，其中，所述精滤过滤膜管道表面形成有阻截精滤层。

由上述可知，本实用新型的新型水处理设备具有下列优点及特点：

1、本实用新型的新型水处理设备通过气溶氧装置能产生微纳米气泡，其为大小在十微米(um)以下至数百纳米(nm)之间的气泡混合状态。水处理领域离不开曝气环节，气泡越小容氧性越强，而气泡小到十微米以下，其物理、化学性质都将发生根本性变化。微纳米气泡由于尺寸小，其存在时间长、传质效率高、表面电荷形电位高以及可释放出自由基等特性。微纳米气泡破裂瞬间，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，对污水净化，也别是乳化污水的净化具有高效作用。

2、本实用新型的新型水处理设备包括油水分离装置，油水分离装置能够提高沉淀池处理能力，缩短沉淀时间，增加沉淀池的面积，从而提高其处理效率。

3、本实用新型的新型水处理设备其中的阻滤油装置对污水进行多层次多工序的过滤及分离操作，改装置不易堵塞，长时间使用不需要反复冲洗，且对内径微小(如3微米)的油滴阻截杂质效果显著。

4、本实用新型的新型水处理设备功耗极小，远远小于常规的水处理设备；除油效果非常好，含油污水经过气溶净化分离，含油量及杂质含量较低；出水效果好，气溶对于不溶的两相均有很好的分离效果，杂质较少，气溶水活性很强，附带一定的氧化能力，有很强的除色除味的作用；纯物理方式，不添加任何的药剂，即可以处理所有的含油污水。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为本实用新型新型水处理设备结构示意图；

图2为本实用新型新型水处理设备模块结构连接示意图；

图3为本实用新型高能氧气发生装置结构示意图；

图4为宏观气泡与高能氧分子团对比示意图；

图5为高能氧分子团发生示意图；

图6A、6B为油水分离装置两角度结构示意图；

图7为普通气泡与高能氧气泡吸附对比示意图；

图8为精滤过滤膜管道过滤示意图；

图9为精滤表面示意图。

主要元件标号说明：

1 气溶氧单元

11 高能氧发生装置

111 溶气泵

112 高能氧发生器

113 释放器

12 油水分离装置

2 沉降过滤装置

3 阻滤油装置

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式,但其仅为优选实施例，并不用来限制本实用新型的实质范围。

请结合参考图1及图2，其中图1，为本实用新型新型水处理设备结构示意图，图2为本实用新型新型水处理设备模块结构连接示意图，如图所示，本实用新型的新型水处理设备主要包括有：气溶氧单元1，输入高含油污水，输出高能溶氧及油水分离后的一次处理水；沉降过滤装置2，连接气溶氧单元1，输入一次处理水，输出经沉降过滤分离后的二次处理水；阻滤油装置3，连接沉降过滤装置2，输入二次处理水，输出精滤处理后的三次处理水。

气溶氧单元1进一步包括有高能氧发生装置11和油水分离装置12，其中高能氧发生装置11用于在污水中形成高能氧微纳米气泡团，油水分离装置12用于分离水中的悬浮物、固体物或絮状物。

其中，高能氧发生装置11还包括有溶气泵111、高能氧发生器112和释放器113，溶气泵111连接污水进水管和进氧气管，溶气泵111将氧气溶入到污水中；高能氧发生器112连接溶气泵111的输出端，接收其输出的含氧污水并积蓄能量；释放器113，连接高能氧发生器112输出端，高速释放含氧污水中积蓄的能量，形成高能氧微纳米气泡团。

请结合参考图4及图5，在上述设备中，氧气与水一起进入高能氧发生器，在发生器中，以高速涡旋运动产生切割作用、并随着高速涡旋运动产生的高压作用，把氧气切割并压缩成微小的气泡，这些气泡由于互相作用，使得一部分的气泡能量降低，一部分气泡能量加高，一起以极高的速度射入水中，在水中形成初始运动速度较高、具有比较高的移动效率和转移效率的氧分子团，这些氧分子团中尤其其中的高能分子团，具有很高的能量，这些分子团在水中的运动轨迹与宏观气泡是不同的，宏观气泡在水中很快上浮，在液体表面破裂，氧气被释放到空气中；而高能氧分子团具有很高的能量，在水中需要很长的时间上浮，在这个过程中，由于受到挤压、碰撞等作用，会产生氧分子团破裂，从而形成高能溶氧水。

氧分子团发生器的螺旋压缩过程中，氧分团分子团具有的高能会随着切割水溶液在蜗旋加速系统中加速运动，在加速运动中来自外部的压力逐渐增高，气泡因外部压力增高而逐渐压缩，活性氧分子间距逐渐缩小，分子间能蓄积达到最高，一部分气泡破裂后形成高能活性氧，自由热运动增强，可以加入到水分子共价键中成为溶解氧，也可以断裂其他物质与水分子形成的共价键，或氧化其他物质；其次在气泡上浮过程中由于上浮时间长，受到外界的压力与碰撞影响，变成高能溶氧水，在这个过程中会释放较大的能量，这种能量可以导致气泡周边的污染物与水之间的共价键结合破裂，而且溶于水中的高能氧离子对污染物产生氧化降解作用。同时高能氧分子团破裂时释放出的大量的羟基自由基，可氧化分解很多有机污染物。

在前一级储备的能量，在释放器环节中进行高速释放，以产生高能氧微纳米气泡团，其在水中上升速度慢、停留时间长、溶解效率高，并具备自增氧、带负电荷和富含强氧化性的自由基等特性。溶氧水具有更高的传递效率，其对COD、BOD5有较好的处理效果，远远优于传统曝气工艺。悬浮物的吸附去除，溶氧水不仅表面电荷产生的电位高，而且比表面积很大，因此在废水预处理中，对悬浮物和油类表现出了良好的吸附效果与高效的去除率，请结合参考图7。溶氧水中微气泡破裂时释放出的羟基自由基，可氧化分解很多有机污染物，因此，其对氨氮及总磷也一定去除效果。

油水分离装置12请参考图6A、6B，油水分离装置12为斜板沉降结构，包括斜板组，倾角优选可设计为60度，依靠重力作用，水中的悬浮物、固体物或絮状物，在斜板底侧表面积积聚成薄泥层，实现分离。该装置利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力；缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。

沉降过滤装置2设置于气溶氧单元1和阻滤油装置3之间，对气溶氧单元1输出的水进行沉降分离，改装置及步骤可采用业内比较常规的方式，气溶氧单元1与阻滤油装置2间可设有隔板，其通过均匀布水管路连接，进入沉降单元。污水中的杂质在水中已经处于悬浮状态，经沉降单元沉降后，按照其密度大小进行分层，并实现最终分离。其密度小于水的组分经上部排放管路进行排出或回收；密度大于水的组分经下部排渣系统排出设备外部。为进入下一级阻滤精滤单元打下良好的基础。

阻滤油装置3，连接沉降过滤装置2，对其处理过的污水进行进一步精滤处理，精滤处理是整个工艺链的最后环节，对出水质量起到保驾护航的作用，污水进入精滤前，大部分的杂质已经去除，进入精滤罐后，剩余的小部分悬浮状杂质被去除，进一步保护了出水质量，请结合参考图8和图9，阻滤油装置3包括有精滤过滤膜管道，其表面载能即会与水发生综合反应，产生一层致密、牢固的功能层，形成阻截精滤功能，当含杂质的水要透过精滤过滤膜管道时，给水以适当压力，来水一侧的水分子即可与膜内水分子发生置换透过，而油等憎水性分散质被精滤过滤膜管道阻截在单元表面，从而成功地实现了油水分离，被阻挡下来的杂质不能粘附到精滤过滤膜管道，只能存留在其表面，随着杂质颗粒的不断增加，其相互间发生碰撞凝聚而逐步形成大颗粒，在浮力作用下浮升或下降，从而实现了精滤分离。该精滤技术的特点是装置不易堵塞，长时间不需要反冲洗，对内径超过3微米的油滴阻截杂质效果显著。

通过本实用新型的污水处理设备，通过气溶氧装置、阻滤油装置等的共同作用，对污水进行溶氧、破乳作业，高质高效的进行污水净化处理。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。