[发明专利]低成本污水处理成纯净水技术与装置

说明书

水是一种宝贵的自然资源，但其数量有限，世界各国随着工农业迅速发展和人口的增加，对水资源需求越来越大，又由于工业迅猛的发展，产生了大量工业污水，未经处理的污水是绝对不能再使用，这使一些国家面临严重的水资源缺乏。21世纪的危机之一是缺水。

我国是一个有13亿人口的人口大国，生活污水数量也很大，也急需进行污水处理，生活污水的成份随生活水平高低而有所不同，但总的看来其成份是大致相同，处理起来也比较容易工业污水处理就很困难，因工业污水成份和污染情况很复杂，例如焦化厂排出的含酚污水呈深黄赫色，并有浓厚的碳酸味，而煤气洗涤污水则成深灰色，造纸厂蒸煮车间排出的污水是一种深褐色液体，俗称黑液，而抄纸车间排出的污水是一种极白的液体，称之为有害的白水。有的工业污水还含有毒的重金属元素：例如汞、铅、镉、铬等，这些污水如果不加处理就排到江河湖海，将直接对渔业和农业产生严重影响，同时也直接或间接地危害人体健康。

在环境污染中，工业污水的污染危害最大，我国每天排放的工业污水约7000万吨，排入江河湖海造成严重的污染，据统计全国二十七条主要河流，被严重污染的就有十五条之多。有些河流中含酚、汞普遍超过容许指标的数倍，甚至数十倍，使许多盛产鱼虾的河流的鱼产量大幅下降。由于水质被污染，加据了北方缺水地区的水源紧张程度。由上述可见，污水处理的重要性和紧迫性。

水-世界性的危急。人口激增，水资源越来越匮乏。21世纪的战争将源于对水的争夺。我国淡水资源总量居世界第六位，但人均占有量只有世界平均水平的，耕地亩均水资源量只有世界平均水平的，是世界13个贫水国家之一，而环境对水的污染，更加剧水资源的短缺。中国面临缺水危机的威胁。

工业污水处理难点有三方面：(1)污水量大，(2)成份复杂(3)其中有害成份很难清除干净。并且处理费用很高。

目前的污水处理技术及设备，处理效果不显著，在质量上和数量都难以满足工业迅猛发展的需求。

本发明的目的，在于发明一种成本低、效果好的污水处理新技术和新装置。应用本发明的技术，就算是极度污染的工业污水，都能以低成本处理成纯净水，可直接作生活用水。

本发明原理特征：[1]采用特殊技术，以低成本从污水中提取中间产物，[2]中间产物再通过助产剂最终得到超级纯净水，[3]处理反应过程中并产生强大电力可出售，便大幅度降低污水处理费用。主要技术指标：(1)1吨污水(先经沉淀预处理)产生0.9吨纯净水，(2)平均每产生1吨纯净水能同时发电1.5千瓦，(3)日处理量：8～80万吨，(4)污水处理费用：每吨≤0.3元。

图1为污水处理设备总图，图2为污水制氢装置，图3为制氢反应炉，图4为微波等离子发生器，图5为制氢的NO再生器，图6为产品水蒸汽冷凝装置。

本发明由沉淀池5、6，制氢反应炉2，微波等离子发生器15通氢分子筛7，氢燃烧室9、燃气轮发电机10和水蒸汽冷凝装置11等组成(见图1)。

本发明低成本污水处理过程分三个步骤进行：

(1)污水沉淀预处理，

(2)低成本污水制氢，

(3)氢燃烧产生蒸汽冷凝成纯净水。

所述的污水预处理，是令污水先经自然沉淀池5和混凝沉淀池6进行沉淀预处理，以除去污水中的泥沙和细粒悬浮物，在混凝池中可加入混凝剂(细粒粘土、膨润土，或活化硅等)、它们能形成微粒聚集核心，使污水中微粒悬浮物加快聚集、絮凝而迅速沉淀，使污水除去固体细粒杂质，4为水泵，对预处理后的污水进行输送。

所述的低成本污水制氢，过程如下：大自然空气从入口1进入制氢反应炉2，空气约含N₂80％O₂20％，是取之不尽又廉价的原材料，空气(N₂+O₂)由进气口1进入(见图1,2)，在驱动风机8驱动下往前流去，经过由微波发生器15所产生的高频微波电场，使N₂和O₂均成为等离子状态，又在反应炉内约300℃条件下，快速反应生成，在反应网20上放有催化剂硅化钼19(φ10×40)，见图2，由喷汽管16(多支)喷出细雾汽，在300℃条件下又有催化剂的作用，NO和水(蒸汽)反应：