申請(qǐng)日2016.05.06
公開(kāi)(公告)日2017.11.14
IPC分類號(hào)C02F9/08
摘要
本發(fā)明屬于水污染控制領(lǐng)域，公開(kāi)了一種滑動(dòng)弧放電低溫等離子污水處理反應(yīng)器，污水經(jīng)初效過(guò)濾器后進(jìn)入蓄水箱，污水經(jīng)霧化后噴入電極間，利用高壓滑動(dòng)弧放電產(chǎn)生的超強(qiáng)活性粒子氧化、臭氧氧化、等離子體降解幾種效應(yīng)同時(shí)作用，瞬間將污水中有機(jī)物的分子鍵打斷，小部分甚至直接轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水。同時(shí)由于電極距離水面距離保持一定，滑動(dòng)弧放電產(chǎn)生的等離子體及超強(qiáng)活性粒子可以同時(shí)在水面作用，凈化污水，從而降低污水中的有害物質(zhì)，使污水得到凈化。本裝置可用于處理污水，如生物、醫(yī)藥、化工、電子、能源等行業(yè)產(chǎn)生的污水，使污水中的污染物降解為二氧化碳、水和無(wú)機(jī)鹽。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種滑動(dòng)弧放電低溫等離子污水處理反應(yīng)器，其主體包括：霧化器(1)、高壓電源(2)、絕緣支座(3)、電極固定座(4)、電極(5)、控制閥(6)、初效過(guò)濾器(7)、進(jìn)水管(8)、液位計(jì)(9)、蓄水箱(10)、排水管(11)、循環(huán)泵(12)組成反應(yīng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種滑動(dòng)弧放電低溫等離子污水處理反應(yīng)器，其特征在于蓄水箱(3)頂部設(shè)有電極固座(4)，電極通過(guò)固定裝置固定在蓄水箱上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種滑動(dòng)弧放電低溫等離子污水處理反應(yīng)器，其特征在于蓄水箱(3)通過(guò)管道與循環(huán)泵(12)相連接，同時(shí)設(shè)有進(jìn)水管和排水管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種滑動(dòng)弧放電低溫等離子污水處理反應(yīng)器，其特征在于循環(huán)泵(5)進(jìn)口通過(guò)管道與蓄水箱(3)連接，出口通過(guò)管道與霧化器(1)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種滑動(dòng)弧放電低溫等離子污水處理反應(yīng)器，其特征在于高壓電源(2)通過(guò)導(dǎo)線與電極(5)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種滑動(dòng)弧放電低溫等離子污水處理反應(yīng)器，其特征在于電極(5)和電極(5)之間距離為10-50mm;優(yōu)選材質(zhì)為石墨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種滑動(dòng)弧放電低溫等離子污水處理反應(yīng)器，其特征在于絕緣支座(3)的材質(zhì)為聚四氟乙烯(PTFE)、陶瓷等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種滑動(dòng)弧放電低溫等離子污水處理反應(yīng)器，其特征在于液位計(jì)(9)為超聲波液位計(jì)等。
說(shuō)明書(shū)
一種滑動(dòng)弧放電低溫等離子污水處理反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水污染控制領(lǐng)域，涉及一種處理污水的反應(yīng)器，具體涉及一種滑動(dòng)弧放電低溫等離子污水處理反應(yīng)器。
背景技術(shù)
污水，通常指受一定污染的、來(lái)自生活和生產(chǎn)的排出水。污水主要有生活污水、工業(yè)廢水和初期雨水。污水的主要污染物有病原體污染物、耗氧污染物、植物營(yíng)養(yǎng)物和有毒污染物等。根據(jù)污水來(lái)源的觀點(diǎn)，污水可以定義為從住宅、機(jī)關(guān)、商業(yè)或者工業(yè)區(qū)排放的與地下水、地表水、暴風(fēng)雪等混合的攜帶有廢物的液體或者水。污水由許多類別，相應(yīng)地減少污水對(duì)環(huán)境的影響也有許多技術(shù)和工藝。按照污水來(lái)源，污水可以分為這四類。第一類：工業(yè)廢水 來(lái)自制造采礦和工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的污水，包括來(lái)自與工業(yè)或者商業(yè)儲(chǔ)藏、加工的徑流活滲瀝液，以及其它不是生活污水的廢水。第二類：生活污水 來(lái)自住宅、寫(xiě)字樓、機(jī)關(guān)或相類似的污水;衛(wèi)生污水;下水道污水，包括下水道系統(tǒng)中生活污水中混合的工業(yè)廢水。第三類：商業(yè)污水 來(lái)自商業(yè)設(shè)施而且某些成分超過(guò)生活污水的無(wú)毒、無(wú)害的污水如餐飲污水。洗衣房污水、動(dòng)物飼養(yǎng)污水，發(fā)廊產(chǎn)生的污水等。第四類：表面徑流 來(lái)自雨水、雪水、高速公路下水，來(lái)自城市和工業(yè)地區(qū)的水等等，表面徑流沒(méi)有滲進(jìn)土壤，沿街道和陸地進(jìn)入地下水。
水體污染的危害是多方面的，水體受有毒有害化學(xué)物質(zhì)污染后，通過(guò)飲水或食物鏈便可能造成中毒。著名的水俁病、痛痛病是由水體污染引起的。某些有致癌作用的化學(xué)物質(zhì)如砷、鉻、鎳、鈹、苯胺、苯并(a)芘和其他多環(huán)芳烴、鹵代烴污染水體后，可被懸浮物、底泥吸附，也可在水生生物體內(nèi)積累，長(zhǎng)期飲用含有這類物質(zhì)的水，或食用體內(nèi)蓄積有這類物質(zhì)的生物(如魚(yú)類)就可能誘發(fā)癌癥。人畜糞便等生物污染物污染水體，可能引起細(xì)菌性腸道傳染病如傷寒、痢疾、腸炎、霍亂等;腸道內(nèi)常見(jiàn)病毒如脊髓灰質(zhì)類病毒、柯薩奇病毒、傳染性肝炎病毒等，皆可通過(guò)水體污染引起相應(yīng)的傳染病。水體污染后，常可引起水的感官性狀惡化，如某些污染物在一定濃度下，對(duì)人的健康雖無(wú)直接危害，但可使水發(fā)生異臭、異色，呈現(xiàn)泡沫和油膜等，妨礙水體的正常利用，從而影響水中有機(jī)物的分解和生物氧化，使水體自凈能力下降，影響水體的衛(wèi)生狀況。
低溫等離子體作為一種新興的高級(jí)氧化技術(shù)，包括·OH、臭氧、紫外光和超聲波等活性物質(zhì)，可有效降解難生化處理的污水，降解速率快，能有效地將污水中的有機(jī)物徹底降解為CO2, H2O和無(wú)機(jī)鹽，無(wú)二次污染，工藝靈活�；瑒�(dòng)弧放電是一種非平衡態(tài)氣液放電，能夠在大氣壓下產(chǎn)生大體積、高能量密度的低溫等離子體。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)在于：研發(fā)一種滑動(dòng)弧放電低溫等離子污水處理反應(yīng)器，可廣泛用于生物、醫(yī)藥、化工、電子、能源等行業(yè)產(chǎn)生的污水。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是(見(jiàn)圖1)：
步驟一
污水經(jīng)初效過(guò)濾器后經(jīng)管道進(jìn)入蓄水箱，當(dāng)污水液面達(dá)到液位計(jì)高度時(shí)，液位計(jì)發(fā)出電信號(hào)，進(jìn)口控制閥關(guān)閉，停止進(jìn)水。循環(huán)泵啟動(dòng)，將污水泵入霧化器中，霧化成污水霧噴入電極間。
步驟二
接通高壓電源，在電極間會(huì)發(fā)生滑動(dòng)弧放電，形成等離子體同時(shí)產(chǎn)生高能電子。高能電子碰撞轟擊霧化后污水中的水分子，使水分子發(fā)生激發(fā)裂解和電離，生成氧化性極強(qiáng)的自由基·OH、O3、H2O2 ，自由基·OH直接轟擊并打斷了污水中有機(jī)物的分子鍵，使污水中有機(jī)物的大分子變成小分子，從而實(shí)現(xiàn)污水的凈化。同時(shí)由于電極距離水面距離短，電極在產(chǎn)生滑動(dòng)弧放電后同時(shí)產(chǎn)生一定長(zhǎng)度的拉弧，等離子體會(huì)直接作用于水面，同樣生成氧化性極強(qiáng)的自由基·OH、O3、H2O2同時(shí)凈化污水。
步驟三
進(jìn)過(guò)步驟二的一個(gè)循環(huán)后，污水回到了蓄水箱中，污水中的有機(jī)物可能并沒(méi)有被凈化完全，根據(jù)進(jìn)水的COD值設(shè)置循環(huán)次數(shù)，污水會(huì)再次被循環(huán)泵泵入霧化器經(jīng)歷步驟二的過(guò)程再次凈化。
步驟四
凈化完成后的污水會(huì)經(jīng)過(guò)排水管直接排入下一級(jí)處理工藝。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明主要由以下優(yōu)點(diǎn)：
1、滑動(dòng)弧放電可以同時(shí)作用與霧化器噴出的污水和蓄水箱中的污水，且可以根據(jù)需要多個(gè)并行，提高了污水的處理效率;
2、等離子體產(chǎn)生的高濃度臭氧及紫外線可以殺滅細(xì)菌，對(duì)污水可以起到消毒作用
3、工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，起停方便迅速，無(wú)需添加劑，也不會(huì)產(chǎn)生二次污染。
