[發明專利]一種基于雙螺旋細分子化技術的高氧水制備系統

在審

• 申請號: 201810274350.5
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108285235A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 蔣建忠;楊傳芳
• 申請（專利權）人: 蔣建忠
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 晏榮府

本發明公開了一種基于雙螺旋細分子化技術的高氧水制備系統，包括Y型過濾器、粗過濾器、軸向中心加氣裝置、靜態雙螺旋切割裝置、紫外線殺菌裝置、精過濾器和活性炭吸附及超濾設備，靜態雙螺旋切割裝置包括切割管，切割管中心設有芯軸，芯軸的進水端設有導水錐，芯軸上設有若干個依次疊加的切割片，軸向中心加氣裝置包括設于切割管進水端的加氣頭和加氣孔，加氣頭頂部設有管座，管座中設置導氣管，導氣管的一端設有氣管，氣管的一端設有分氣頭，導氣管內側設有節流座，節流座內設有節流閥芯。本發明工藝簡單，成本遠低于其他高氧水制備技術，設備易維護，產能高，可實現大規模工業生產和應用。

技術領域

本發明涉及高氧水制備技術領域，尤其涉及一種基于雙螺旋細分子化技術的高氧水制備系統。

背景技術

普通自來水含氧量為8毫克/升，高氧水每1升水中氧含量大于20毫克。高氧水在康體健身方面可以用于高氧水療、去除老化角質、美白皮膚；在醫學領域，對于高原缺氧環境下，飲用高氧水可以明顯改善身體由于缺氧所引起的不良反應。尤其對于無法自主呼吸危重病人，進行靜脈注射富氧藥液進行輸氧搶救具有重要的意義，對維護人類健康具有重要作用，富氧水具有無比廣闊的市場前景。在環保工業領域，高氧水技術可以用于水環境改善修復及污水治理等；高氧水技術可以與廢水生物處理工藝流程中的絮凝沉淀池、厭氧生物處理池、溶氧好氧一體化綜合處理池相結合，形成一種高效的、節能減排的新型廢水生物處理工藝及方法。在養殖業方面可以用于高效增氧、提高養殖效益；在農業方面可以用于改良土壤、消毒、殺菌；在工業污染處理時，可以用于除臭、及二惡英等化學物的分解處理。

微納米氧氣泡具有與一般氣泡不同的理化特性，如：高內壓、高表面能、高界面活性等。納米氧氣泡的表面積能有效增大，如1mm的大氣泡分散成100nm微氣泡，表面積增大10000倍，氣泡的表面能也從0.1卡增大到5-10卡，表面能的增大及氣泡內能量增大可以加強表面氧化反應，可以提高氧的利用率。根據楊-拉普拉斯法則，氣泡表面張力與氣泡直徑大小成反比，與氣泡內壓成正比。表面張力增大，氣泡不斷收縮，同時內壓也隨之增大，即所謂出現自我加壓現象。一旦收縮的氣泡內壓與表面張力失去平衡，納米氣泡最后大約在4000個大氣壓的壓力下破裂，氣泡破裂后活性氧分子的自由熱運動增強，可以隨時加入到水分子共價鍵中形成溶解氧，氣體即完全溶解于水液中。這樣就實現了超飽和溶氧。在水中通入微納米氧氣泡，可有效分離水中固體雜質、快速提高水體氧濃度、殺滅水中有害病菌、降低固液界面摩擦系數，從而在氣浮凈水、水體增氧、臭氧水消毒和微納米氣泡減阻等領域比宏觀氣泡有更高的效率，應用前景也更為廣闊。

目前市場上已經有了一些氣、液態材料微納米化的相關設備，但基本都采用能量消耗巨大的動力旋轉切割機械實現。目前國內外生成高氧水的技術主要有電解、微孔膜和超高壓磁化等技術。電解法制造成本高，能耗大，只適用于小規模生產。超高壓磁化法的原理是水經過磁場處理后，改變水分子的徑向分布函數和分子內能從而破壞氫鍵。最終改變水分子的團簇結構。實驗表明，通磁處理能使水的吸光度、滲透壓明顯升高，水分子團簇斷裂成了較小的分子團簇甚至是單個水分子。小分子水滲透性和溶解性都顯著增大，然后將氧氣經高壓壓水中，增加水中溶氧濃度。這種方法工藝成本高，富氧率低，高氧水中的氧不穩定，不適合大規模工業生產。微孔膜法是采用聚四氟乙烯等微孔膜毛細管吸收式增氧，通過彌散的原理將氧氣均勻溶入水中。純凈水在膜內通過，在膜外施加氧氣。微孔膜法具有無氣泡，無揮發，氧的利用率高、溶解氧具有良好的穩定性的優勢。但該技術工藝復雜，設備昂貴，制造成本高，微孔膜維護困難，容易堵塞，使用壽命短,同樣不適合大規模工業生產,單螺旋切割的高氧水制備系統可以實現30-50mg/L的溶氧濃度，可以適應大規模工業生產，但對于溶氧濃度更高(50mg/L以上)的場合，還有局限性。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的技術問題，而提出的一種基于雙螺旋細分子化技術的高氧水制備系統。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：