專利名稱：納米催化微電解水凈化消毒裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水凈化消毒裝置及其方法，特別涉及一種采用納米催化微電解技 術(shù)和精密過濾集成的水凈化消毒裝置及其方法。
背景技術(shù)：
淡水資源短缺和水污染已經(jīng)成為21世紀(jì)的三大環(huán)境問題之一，因此，水凈化、廢 水水凈化后再利用(中水回用)、海水淡化、苦咸水淡化技術(shù)成為各國非常重視的高新技 術(shù)，也是解決水資源危機(jī)的重要措施之一。無論是自來水生產(chǎn)，海水利用和海水淡化、苦咸 水淡化利用還是廢水處理中水回用都離不開對原水凈化。時(shí)至今日，已開發(fā)和應(yīng)用的水凈 化方法很多，但要么效率不高，要么能耗大，不經(jīng)濟(jì)，要么設(shè)備投入大。因此，從經(jīng)濟(jì)合算的 標(biāo)準(zhǔn)衡量，仍然不盡如人意。目前采用的傳統(tǒng)的水凈化技術(shù)的生產(chǎn)工藝如圖3、圖4所示。傳統(tǒng)的水凈化工藝采用加入絮凝劑和殺菌劑對水中微生物、膠體物、固體顆粒進(jìn) 行沉淀后，再經(jīng)過砂濾過濾、多介質(zhì)過濾和膜過濾的凈化工藝，其缺點(diǎn)是生產(chǎn)中要加入絮凝 劑和消毒殺菌劑，不僅凈化成本較高，而且加入的絮凝劑和殺菌劑還對環(huán)境造成不同程度 的污染。此外，還有一次性設(shè)備投資大的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有水凈化消毒技術(shù)存在的問題，提供一種采用納米催化 微電解技術(shù)和精密過濾集成對水進(jìn)行凈化消毒的方法及裝置，克服現(xiàn)有技術(shù)投資大、凈化 運(yùn)行成本高和對環(huán)境產(chǎn)生二次污染的缺陷。本發(fā)明所述的納米催化微電解水凈化消毒裝置及其方法，它由水泵(1)、納米催化 微電解罐(2)、中和罐(5)、砂濾罐(6)和精密過濾裝置(7)和貯水罐(8)構(gòu)成。取水泵(1) 的出水口通過三通的一個(gè)出水口與納米催化微電解罐(2)的進(jìn)水口聯(lián)接，納米催化微電解 罐⑵的出水口經(jīng)單向閥⑷和水管與中和罐(5)的進(jìn)水口聯(lián)接，三通的另一個(gè)出水口經(jīng) 單向閥⑶與中和罐(5)中的另一個(gè)進(jìn)水口聯(lián)接，中和罐(5)的出水口與砂濾罐(6)進(jìn)水 口聯(lián)接，砂濾罐(6)出水口與精密過濾裝置(7)的進(jìn)水口聯(lián)接，精密過濾裝置(7)的出水 口與貯水罐(8)的進(jìn)水口聯(lián)接。原水經(jīng)取水泵(1)和三通將其1/20 1/5輸入納米催化微電解罐(2)中進(jìn)行催 化微電解產(chǎn)生初生態(tài)的強(qiáng)氧化性物質(zhì)后經(jīng)單向閥(4)輸入到中和罐(5)中，19/20 4/5的 水直接經(jīng)水管和單向閥(3)進(jìn)入中和罐(5)中與微電解水混合，利用催化微電解產(chǎn)生的強(qiáng) 氧化性物質(zhì)殺滅原水中的浮游生物、微生物、病毒，殺滅或抑制藻類生長，并在電場的作用 下使固體懸浮物、溶解在水中膠體物質(zhì)、帶電顆粒、藻類以及被殺滅細(xì)菌等形成更大顆粒、 經(jīng)砂濾罐(6)過濾后泵入精密過濾器(7)過濾除去。水中的重金屬離子在微電解的陰極富 集形成陰極泥沉淀，水中的農(nóng)藥殘留、有色物質(zhì)、油污等有機(jī)物被納米催化微電解產(chǎn)生的強(qiáng) 氧化性物質(zhì)。水中的磷酸根向陰極極化層移動(dòng)，與陰極表面的二價(jià)陽離子作用，形成磷酸鹽沉淀去除。陰極沉淀重金屬離子、磷酸根離子和碳酸根離子的原理是1濃差極化在通電的時(shí)候，陰極上有大量的電子，這時(shí)由于庫倫力的作用，水中的陽離子如 H3O+, Na+, Ca2+，Mg2+，Pb2+，Cu2+……就會向陰極遷移，形成濃差極化。2雙電層形成在陰極表面陽離子的濃度就會顯著上升。在其外層就會有陰離子存在，而形成雙 電層。在雙電層的外層又聚集了如HPO廣、HC03_、C1_……電荷相反的陰離子，這一層的離子
稱為“反離子”，如下所示 3酸堿效應(yīng)由于雙電層的形成，在雙電層中，ηρ042_等濃度也相應(yīng)大幅度提高，在陰極上，發(fā)生 主要的化學(xué)反應(yīng) 主要的電極反應(yīng)是2h++2ebh2t( 2H30++2eeH2 t+2H20 )由于H2的析出，在陰極附近，酸性降低，堿性上升。4沉淀反應(yīng)由于酸堿效應(yīng)，致使HP042_eH++P043_的平衡向右移動(dòng)。又由于雙電層效應(yīng)，在陰極 附近的[Ca2+]、[P/—]顯著增大，這樣一來，就發(fā)生沉淀反應(yīng)3Ca2++2P0廣—Ca3 (PO4) 2 I同理，將發(fā)生如下沉淀反應(yīng)HCOf —h++co3
Pb2++C032_ -* PbCO.
CU2++C032_ -* CuCO.
Ca2++C0,2_ — CaCO.
生成的Ca3(PO4)2，CaCO3……就沉積在陰極表面，從而形成陰極垢。所述的納米催化微電解與常規(guī)的電解有區(qū)別，產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)對于淡水為初 生態(tài)的氧
(而不是常規(guī)電解產(chǎn)生的氧氣)和初生態(tài)的氯[Cl]，對于海水和苦咸水為初生 態(tài)的氯[Cl](而不是常規(guī)電解產(chǎn)生的氯氣)。所述的微電解罐的工作電壓為2V 18V，電流強(qiáng)度為1 5000A。水中的浮游生 物、微生物、病毒等在中和罐中被微電解產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)殺滅，懸浮物、膠體、帶電微粒 在電場作用下形成較大顆粒后，經(jīng)過砂濾罐過濾和精密過濾去除使水凈化。所述的微電解的最佳工作電壓為3V 10V，電流強(qiáng)度為5 1000A。所述的精密過濾裝置為濾袋、纖維濾芯過濾、PP棉過濾、微濾膜過濾或超濾膜過濾 的一種。所述的PP棉過濾的PP棉材料的孔徑0. 10 5 μ m。所述的纖維濾芯過濾的纖維濾芯材料的孔徑0. 10 5 μ m。所述的微濾膜過濾的膜材料為孔徑0. 05 0. 1 μ m的陶瓷膜或截留分子量50000 以上的有機(jī)膜。所述的超濾膜過濾的膜材料為截留分子量1000以上的有機(jī)超濾過濾膜，膜組件 為管式膜組件或卷式膜組件。所述的濾袋過濾的濾袋材料的孔徑0. 10 5 μ m。采用納米催化微電解對水凈化消毒具有如下突出效果1、淡水的凈化消毒(1)用納米催化微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氧
和初生態(tài)的氯[Cl]殺滅原水中藻 類、微生物、病毒、浮游生物，使原水中微生物活體下降到30個(gè)/ml以下，消除藻類和微生 物的污染。(2)氧化分解水中的有機(jī)物，農(nóng)藥殘留，快速分解有色物質(zhì)和降低C0D&。(3)使水中的懸浮物、膠體、帶電微粒在電場作用下凝聚形成較大顆粒后，經(jīng)過粗 濾過濾和精密過濾去除使水凈化。(4)水中的重金屬離子向微電解罐的陰極移動(dòng)，在陰極形成沉淀，從而降低水中的
重金屬離子含量。(5)水中的磷酸根離子被大量沉淀，水中缺少磷影響藻類DNA的復(fù)制，從而抑制水 中藻類的生長和繁殖。采用納米催化微電解對水凈化消毒所得的凈水可以直接飲用水。2、海水、苦咸水或含氯化鈉較多的咸水(1)用納米催化微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氯[Cl]殺滅原水中藻類、微生物、病毒、浮 游生物，使原水中微生物活體下降到30個(gè)/ml以下，消除藻類、微生物的污染。(2)氧化分解水中的有機(jī)物，農(nóng)藥殘留，快速分解有鈀物質(zhì)等有機(jī)物和降低C0D&。(3)使水中的懸浮物、溶解在水中的膠體、帶電微粒在電場作用下凝聚形成較大顆 粒后，經(jīng)過粗濾過濾和精密過濾去除使水凈化水。(4)水中的重金屬離子向微電解罐的陰極移動(dòng)，在陰極形成沉淀，從而降低水中的
重金屬離子含量。(5)水中的磷酸根離子被大量沉淀，水中缺少磷影響藻類DNA的復(fù)制，從而抑制水中藻類的生長和繁殖。采用納米催化微電解對水凈化消毒具有如下突出優(yōu)點(diǎn)1、能耗極低、運(yùn)行成本小對于淡水，每天的凈化消毒的能耗為0. Olkwh/Τ,電價(jià)以1元/kwh計(jì)，每天的凈化 消毒運(yùn)行成本為0. 0089元/T。對于海水、苦咸水，每天的凈化消毒的能耗為0. 004kwh/T電 價(jià)以1元/kwh計(jì)，每天的凈化消毒運(yùn)行成本為0. 0045元/T。2、生產(chǎn)設(shè)備小凈化消毒速度快常規(guī)的絮凝沉淀消毒凈化需要在絮凝沉淀池和毒凈池中進(jìn)行，需要較長的時(shí)間和 較大的絮凝沉淀池和毒凈池，占地面積大，投資大，而采用納米催化微電解對水凈化消毒只 需要原水流經(jīng)微電解罐，設(shè)備小，時(shí)間在25分鐘以內(nèi)。


圖1是本發(fā)明的一種采用納米催化微電解水凈化裝置及其方法的示意圖；圖2是本發(fā)明的采用納米催化微電解水凈化裝置及其方法的工藝流程框圖；圖3是傳統(tǒng)的水凈化消毒工藝流程框圖；圖4是傳統(tǒng)的膜法水凈化消毒工藝流程框圖5是本發(fā)明的淡水凈化化方法的凈化效果檢測結(jié)果； 圖6是本發(fā)明的海水凈化化方法的凈化效果檢測結(jié)果。 具體實(shí)施例下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明如圖1所示，本發(fā)明所述納米催化微電解水凈化裝置由水泵(1)、納米催化微電解 罐(2)、中和罐(5)、砂濾罐(6)和精密過濾器(7)和貯水罐(8)構(gòu)成。取水泵(1)的出水 口通過三通的一個(gè)出水口與納米催化微電解罐(2)的進(jìn)水口聯(lián)接，納米催化微電解罐(2) 的出水口經(jīng)單向閥(4)和水管與中和罐(5)的進(jìn)水口聯(lián)接，三通的另一個(gè)出水口經(jīng)單向閥 (3)與中和罐(5)中的另一個(gè)進(jìn)水口聯(lián)接，中和罐(5)的出水口與砂濾罐(6)進(jìn)水口聯(lián)接， 砂濾罐(6)出水口與精密過濾器(7)的進(jìn)水口聯(lián)接，精密過濾器(7)的出水口與貯水罐(8) 的進(jìn)水口聯(lián)接。所述的精密過濾器(7)為濾袋、纖維濾芯過濾、PP棉過濾、微濾膜過濾或超濾膜過 濾的一種。原水經(jīng)取水泵(1)和三通將其1/20 1/5輸入納米催化微電解罐(2)中進(jìn)行催 化微電解后經(jīng)單向閥(4)流入中和罐中(5)，19/20 4/5的原水直接經(jīng)水管和單向閥(3) 進(jìn)入中和罐(5)中與微電解水混合，利用催化微電解產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)殺滅原水中的浮 游生物、微生物、病毒，殺滅或抑制藻類生長，并在電場的作用下使固體懸浮物、溶解在水中 膠體物質(zhì)、帶電顆粒、藻類以及被殺滅細(xì)菌等形成更大顆粒、再經(jīng)砂濾罐(6)過濾后泵入PP 棉過濾器(7)過濾除去水中的固體雜質(zhì)、浮游生物、膠體、細(xì)菌，從而得到凈化水并貯存于 貯水罐(8)中。納米催化微電解具有如下功能(1)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)殺滅原水中藻類、浮游生物、微生物、病毒，并在電場作用 下使浮游生物、固體懸浮物、膠體、細(xì)菌等形成更大晶核。中的重金屬離子在微電解的陰極富集形成陰極泥沉淀，降低水中重金屬離 子濃度，消除重金屬危害。(3)利用納米催化微電解產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)氧化分解水中的農(nóng)藥殘留、有色物 質(zhì)、油污等有機(jī)物。(4)水中的重金屬離子向微電解罐的陰極移動(dòng)，在陰極形成沉淀，從而降低水中
的重金屬離子含量。(5)水中的磷酸根離子在陰極極化層與陽離子形成沉淀除去磷酸根離子。(6)水中的磷酸根離子被大量沉淀，水中缺少磷影響藻類DNA的復(fù)制，從而抑制水 中藻類的生長和繁殖。中和罐中和具有如下功能(1)利用進(jìn)入中和罐的19/20 4/5的原水中和消耗納米催化微電解產(chǎn)生的強(qiáng)氧 化性物質(zhì)。(2)利用納米催化微電解產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)殺滅原水中藻類、微生物、病毒。(3)納米催化微電解產(chǎn)生的晶核與原水的、固體懸浮物、膠體、細(xì)菌等形成更大顆 粒沉淀。以下給出采用圖1所示的納米催化微電解水凈化消毒裝置實(shí)施例的水凈化消毒方法。實(shí)施例13000噸/日的生活小區(qū)自飲水凈化消毒方法3000噸的自來水原水經(jīng)水泵(1)按150T/H的流速提取后，經(jīng)三通將其中一部分以 7. 5T/H流速輸入納米催化微電解罐(2)中。進(jìn)行催化微電解后，再經(jīng)單向閥(4)輸入中和罐 (5)中，余下的原水以142. 5T/H的流速經(jīng)三通和單向閥(3)直接進(jìn)入中和沉淀罐(5)中與 納米催化微電解水混合沉淀，用納米催化微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氧
和初生態(tài)的氯[Cl] 殺滅原水中的藻類、浮游生物、微生物、病毒，使廢水中微生物活體下降到30個(gè)/ml以下，消 除藻類、微生物、病毒的污染；用納米催化微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氧
和初生態(tài)的氯[Cl] 氧化分解自來水中的有機(jī)物、農(nóng)藥殘留、有色物質(zhì)，降低C0D& ；在微電解罐(2)中，使自來水 中的懸浮物、膠體、帶電微粒等在電場作用下脫穩(wěn)凝聚形成較大顆粒后晶核，并與原水中的 固體懸浮物、浮游生物、微生物尸體、藻類作用進(jìn)一步形成更大的晶核，然后在中和罐中，與 原水中的膠體、固體懸浮物、微生物尸體、藻類等形成沉淀；水中的重金屬離子向微電解罐 的陰極移動(dòng)，在陰極形成沉淀，從而降低廢水中的重金屬離子含量。(5)水中的磷酸根離子 在陰極極化層與陽離子形成沉淀除去磷酸根離子。水中的磷酸根離子被大量沉淀，水中缺 少磷影響藻類DNA的復(fù)制，從而抑制水中藻類的生長和繁殖。經(jīng)過中和沉淀罐(5)沉淀的 水再經(jīng)過砂濾(6)粗濾過濾和精密過濾器(7)精密過濾去除使水凈化。所述的精密過濾器(7)為超濾膜過濾單元，超濾膜過濾單元的超濾膜的截留分子 量1000以上有機(jī)膜，膜組件為管式膜組件或卷式膜組件。所述納米催化微電解的工作電壓為8 10V，電流強(qiáng)度為130 135A，納米催化 微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氯[Cl]殺滅廢水中微生物、氧化分解廢水中的有機(jī)物，并使水中的 懸浮物、膠體、帶電微粒在電場作用下形成較大顆粒后，經(jīng)過粗濾過濾和精密過濾去除使水 凈化水，結(jié)果如圖5的1號水樣。
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實(shí)施例210000噸/日的自來水凈化消毒方法10000噸的自來水原水經(jīng)水泵(1)按417T/H的流速提取后，經(jīng)三通將其中一部分 以85T/H流速輸入納米催化微電解罐(2)中。進(jìn)行催化微電解后，再經(jīng)單向閥(4)輸入中和 罐(5)中，余下的原水以332T/H的流速經(jīng)三通和單向閥(3)直接進(jìn)入中和沉淀罐(5)中與 納米催化微電解水混合沉淀，用納米催化微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氧
和初生態(tài)的氯[Cl] 殺滅原水中的藻類、浮游生物、微生物、病毒，使廢水中微生物活體下降到30個(gè)/ml以下，消 除藻類、微生物、病毒的污染；用納米催化微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氧
和初生態(tài)的氯[Cl] 氧化分解水中的有機(jī)物、農(nóng)藥殘留、有色物質(zhì)，降低CODtt ；在微電解罐(2)中，使溶解在原水 中的膠體、帶電微粒在電場作用下凝聚形成較大顆粒后晶核，并與原水中的固體懸浮物、浮 游生物、微生物尸體、藻類作用進(jìn)一步形成更大的晶核，然后在中和罐中，與原水中的膠體、 固體懸浮物、微生物尸體、藻類等形成沉淀；水中的重金屬離子向微電解罐的陰極移動(dòng)，在 陰極形成沉淀，從而降低廢水中的重金屬離子含量。(5)水中的磷酸根離子在陰極極化層 與陽離子形成沉淀除去磷酸根離子。水中的磷酸根離子被大量沉淀，水中缺少磷影響藻類 DNA的復(fù)制，從而抑制水中藻類的生長和繁殖。經(jīng)過中和沉淀罐(5)沉淀的水再經(jīng)過砂濾 (6)粗濾過濾和精密過濾器(7)精密過濾去除使水凈化。所述的精密過濾器(7)為微濾過濾單元，微濾膜過濾單元的微濾膜的截留分子量 50000以上有機(jī)膜，膜組件為管式膜組件或卷式膜組件。所述納米催化微電解的工作電壓為6 8V，電流強(qiáng)度為270 280A，納米催化微 電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氯[Cl]殺滅廢水中微生物、氧化分解廢水中的有機(jī)物，并使水中的懸 浮物、膠體、帶電微粒在電場作用下形成較大顆粒后，經(jīng)過粗濾過濾和精密過濾去除使水凈 化水，結(jié)果如圖5的2號水樣。實(shí)施例350000噸/日的自來水凈化消毒方法50000噸的自來水原水經(jīng)水泵(1)按2085T/H的流速提取后，經(jīng)三通將其中一部分 以210T/H流速輸入納米催化微電解罐(2)中。進(jìn)行催化微電解后，再經(jīng)單向閥(4)輸入中 和罐(5)中，余下的原水以1875T/H的流速經(jīng)三通和單向閥(3)直接進(jìn)入中和沉淀罐(5) 中與納米催化微電解水混合沉淀，用納米催化微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氧
和初生態(tài)的氯 [Cl]殺滅原水中的藻類、浮游生物、微生物、病毒，使廢水中微生物活體下降到30個(gè)/ml以 下，消除藻類、微生物、病毒的污染；用納米催化微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氧
和初生態(tài)的 氯[Cl]氧化分解水中的有機(jī)物、農(nóng)藥殘留、有色物質(zhì)，降低C0D& ；在微電解罐(2)中，使溶 解在原水中的膠體、帶電微粒在電場作用下凝聚形成較大顆粒后晶核，并與原水中的固體 懸浮物、浮游生物、微生物尸體、藻類作用進(jìn)一步形成更大的晶核，然后在中和罐中，與原水 中的膠體、固體懸浮物、微生物尸體、藻類等形成沉淀；水中的重金屬離子向微電解罐的陰 極移動(dòng)，在陰極形成沉淀，從而降低廢水中的重金屬離子含量。(5)水中的磷酸根離子在陰 極極化層與陽離子形成沉淀除去磷酸根離子。水中的磷酸根離子被大量沉淀，水中缺少磷 影響藻類DNA的復(fù)制，從而抑制水中藻類的生長和繁殖。經(jīng)過中和沉淀罐(5)沉淀的水再 經(jīng)過砂濾(6)粗濾過濾和精密過濾器(7)精密過濾去除使水凈化。所述的精密過濾器(7)為微濾過濾單元，微濾膜過濾單元的微濾膜的截留分子量50000以上的陶瓷膜，膜組件為管式膜組件。所述納米催化微電解的工作電壓為9 10V，電流強(qiáng)度為1700 1750A，納米催化 微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氯[Cl]殺滅廢水中微生物、氧化分解廢水中的有機(jī)物，并使水中的 懸浮物、膠體、帶電微粒在電場作用下形成較大顆粒后，經(jīng)過粗濾過濾和精密過濾去除使水 凈化水，結(jié)果如圖5的3號水樣。實(shí)施例42500噸/日的海水凈化消毒方法2500噸的自來水原水經(jīng)水泵⑴按104T/H的流速提取后，經(jīng)三通將其中一部分以 10T/H流速輸入納米催化微電解罐(2)中。進(jìn)行催化微電解后，再經(jīng)單向閥(4)輸入中和罐 (5)中，余下的原水以94. 2T/H的流速經(jīng)三通和單向閥(3)直接進(jìn)入中和沉淀罐(5)中與 納米催化微電解水混合沉淀，用納米催化微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氯[Cl]殺滅原水中的藻 類、浮游生物、微生物、病毒，使海水水中微生物活體下降到30個(gè)/ml以下，消除藻類、微生 物、病毒的污染；用納米催化微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氯[Cl]氧化分解水中的有機(jī)物、農(nóng)藥 殘留、有色物質(zhì)，降低CODtt ；在微電解罐(2)中，使溶解在原水中的膠體、帶電微粒在電場作 用下凝聚形成較大顆粒后晶核，并與原水中的固體懸浮物、浮游生物、微生物尸體、藻類作 用進(jìn)一步形成更大的晶核，然后在中和罐中，與原水中的膠體、固體懸浮物、微生物尸體、藻 類等形成沉淀；水中的重金屬離子向微電解罐的陰極移動(dòng)，在陰極形成沉淀，從而降低廢水 中的重金屬離子含量。(5)水中的磷酸根離子在陰極極化層與陽離子形成沉淀除去磷酸根 離子。水中的磷酸根離子被大量沉淀，水中缺少磷影響藻類DNA的復(fù)制，從而抑制水中藻類 的生長和繁殖。經(jīng)過中和沉淀罐(5)沉淀的水再經(jīng)過砂濾(6)粗濾過濾和精密過濾器(7) 精密過濾去除使水凈化。所述的精密過濾器(7)為濾袋過濾單元，濾袋過濾的濾袋材料的孔徑為0. 10 5 μ m0所述納米催化微電解的工作電壓為3 5V，電流強(qiáng)度為9 12A，納米催化微電 解產(chǎn)生的初生態(tài)的氯[Cl]殺滅廢水中微生物、氧化分解廢水中的有機(jī)物，并使水中的懸浮 物、膠體、帶電微粒在電場作用下形成較大顆粒后，經(jīng)過粗濾過濾和精密過濾去除使水凈化 水，結(jié)果如圖6。采用納米催化微電解對海水凈化消毒具有如下突出效果(1)用納米催化微電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氯[Cl]殺滅原水中藻類、微生物、病毒、浮 游生物，使原水中微生物活體下降到30個(gè)/ml以下，消除藻類、微生物的污染。(2)氧化分解水中的有機(jī)物，農(nóng)藥殘留，快速分解有鈀物質(zhì)等有機(jī)物和降低 CODCr。(3)使水中的懸浮物、溶解在水中的膠體、帶電微粒在電場作用下凝聚形成較大顆 粒后，經(jīng)過粗濾過濾和精密過濾去除使水凈化水。(4)水中的重金屬離子向微電解罐的陰極移動(dòng)，在陰極形成沉淀，從而降低水中的
重金屬離子含量。(5)水中的磷酸根離子被大量沉淀，水中缺少磷影響藻類DNA的復(fù)制，從而抑制水 中藻類的生長和繁殖。
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權(quán)利要求
納米催化微電解水凈化消毒裝置，其特征在于它由水泵(1)、納米催化微電解罐(2)、中和罐(5)、砂濾罐(6)和精密過濾器(7)、貯水罐(8)構(gòu)成；取水泵(1)的出水口通過三通的一個(gè)出水口與納米催化微電解罐(2)的進(jìn)水口聯(lián)接，納米催化微電解罐(2)的出水口經(jīng)單向閥(4)和水管與中和罐(5)的進(jìn)水口聯(lián)接，三通的另一個(gè)出水口經(jīng)單向閥(3)與中和罐(5)中的另一個(gè)進(jìn)水口聯(lián)接，中和罐(5)的出水口與砂濾罐(6)進(jìn)水口聯(lián)接，砂濾罐(6)出水口與精密過濾器(7)的進(jìn)水口聯(lián)接，精密過濾器(7)的出水口與貯水罐(8)的進(jìn)水口聯(lián)接；
2.納米催化微電解水凈化消毒方法，其特征在于采用如權(quán)利要求1所述的納米催化微 電解水凈化消毒裝置，所述的納米催化微電解水凈化消毒方法包括如下步驟取水泵(1)所得的原水經(jīng)三通將1/20 1/5的原水輸入納米催化微電解罐(2)中進(jìn) 行催化微電解使其產(chǎn)生初生態(tài)的強(qiáng)氧化性物質(zhì)后經(jīng)單向閥(4)流入中和罐中(5)，19/20 4/5的原水經(jīng)水管和單向閥(3)直接進(jìn)入中和罐(5)中與納米催化微電解水混合沉淀后經(jīng) 砂濾罐(6)過濾后泵入精密過濾裝置(7)過濾除去水中的固體雜質(zhì)、浮游生物、膠體、細(xì)菌， 從而得到凈化水，貯存于貯水罐(8)中。
3.如權(quán)利要求2所述的納米催化微電解水凈化消毒方法，其特征在于納米微電解的工 作電壓為2V 18V，電流強(qiáng)度為1 5000A，納米催化微電解產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)殺滅原水 中的浮游生物、微生物、病毒，殺滅或抑制藻類生長，并在電場的作用下使固體懸浮物、溶解 在水中膠體物質(zhì)、帶電顆粒、藻類以及被殺滅細(xì)菌等形成更大顆粒、經(jīng)砂濾過濾后泵入精密 過濾裝置過濾除去；水中的重金屬離子在微電解的陰極富集形成陰極泥沉淀去除；水中的 農(nóng)藥殘留、有色物質(zhì)、油污等有機(jī)物被納米催化微電解產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)氧化分解去除； 水中的磷酸根向陰極極化層移動(dòng)，與陰極表面的二價(jià)陽離子作用，形成磷酸鹽沉淀去除。
4.如權(quán)利要求2所述的納米催化微電解水凈化消毒方法，其特征在于所述的納米微電 解的產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)對于淡水為初生態(tài)的氧
和初生態(tài)的氯[Cl]，初生態(tài)的氧
和初生態(tài)的氯[Cl]殺滅廢水中微生物，使廢水中微生物活體下降到30個(gè)/ml以下，大腸菌 群陰性，消除微生物的污染，沉淀水重金屬離子和磷酸根，氧化分解水中的有機(jī)物，農(nóng)藥殘 留，快速分解有色物質(zhì)和降低C0D&。
5.如權(quán)利要求2所述的納米催化微電解水凈化消毒方法，其特征在于所述的納米微 電解的產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)對于海水為對于海水和苦咸水為初生態(tài)的氯[Cl]，初生態(tài)的氯 [Cl]，殺滅廢水中微生物，使廢水中微生物活體下降到30個(gè)/ml以下，大腸菌群陰性，消除 微生物的污染，氧化分解水中的有機(jī)物，農(nóng)藥殘留，快速分解有色物質(zhì)和降低C0D&。
6.如權(quán)利要求2所述的納米催化微電解水凈化消毒方法，其特征在于所述的納米微電 解的最佳工作電壓為3V 10V，電流強(qiáng)度為5 3000A。
7.如權(quán)利要求2所述的納米催化微電解水凈化消毒方法，其特征在于所述的精密過濾 為濾袋、纖維濾芯過濾、PP棉過濾、微濾膜或?yàn)V袋的一種。
8.如權(quán)利要求2或7所述的納米催化微電解水凈化消毒方法，其特征在于所述的微濾 的膜材料為孔徑0. 05 0. 1 μ m的陶瓷膜。
9.如權(quán)利要求2或7所述的納米催化微電解水凈化消毒方法，其特征在于所述的微濾 的膜材料為截留分子量50000以上的有機(jī)膜，膜組件為管式膜組件或卷式膜組件。
10.如權(quán)利要求2或7所述的納米催化微電解水凈化消毒方法，其特征在于所述的超濾膜過濾的膜材料為截留分子量1000以上的超濾過濾膜，膜組件為管式膜組件或卷式膜組 件。
11.如權(quán)利要求2或7所述的納米催化微電解水凈化消毒方法，其特征在于所述的濾袋 過濾的濾袋材料的孔徑0. 10 5 μ m。
全文摘要
納米催化微電解水凈化消毒裝置及其方法，它由納米催化微電解機(jī)、砂濾、精濾三個(gè)單元構(gòu)成。需要凈化的原水的1/20～1/5進(jìn)入納米催化微電解機(jī)中，通過催化微電解后產(chǎn)生強(qiáng)氧化性物質(zhì)后輸入到中和罐中，余下19/20～4/5的原水直接送入中和池中與納米催化微電解水混合，使微電解產(chǎn)生強(qiáng)氧化性物質(zhì)的水與原水混合，殺滅原水中的微生物、藻類、浮游生物，并在電場的作用下使固體懸浮物、溶解在水中膠體物質(zhì)、帶電顆粒、藻類以及被殺滅細(xì)菌等形成更大顆粒、經(jīng)砂濾過濾后泵入精密過濾裝置過濾除去；水中的重金屬離子在微電解的陰極富集形成陰極泥沉淀去除；水中的農(nóng)藥殘留、有色物質(zhì)、油污等有機(jī)物被納米催化微電解產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)氧化分解去除；水中的磷酸根向陰極極化層移動(dòng)，與陰極表面的二價(jià)陽離子作用，形成磷酸鹽沉淀去除。廣泛應(yīng)用于生活飲用水、苦咸水、海水和廢水的凈化處理。
文檔編號C02F9/06GK101921029SQ20091011300
公開日2010年12月22日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者張世文 申請人:張世文