申請日2016.05.06
公開(公告)日2017.11.14
IPC分類號C02F1/30
摘要
本發(fā)明公開了一種低溫等離子處理高濃度污水的工藝和方法，高濃度污水經(jīng)過濾后送入污水存儲(chǔ)池，高濃度污水經(jīng)加壓后送入霧化噴嘴由混合氣霧化后噴入電極的放電區(qū)域，高壓脈沖發(fā)生器發(fā)生的高壓脈沖電壓在電極處放電，使電子加速，形成無需屏蔽的高能自由電子，高能自由電子使高濃度污水中的水分子發(fā)生激發(fā)裂解和電離，生成羧基自由基·OH、O3、H2O2，羧基自由基·OH、O3、H2O2 轟擊高濃度污水中有機(jī)物的C‑C鍵和不飽和鍵，使高濃度污水中的有機(jī)物斷鍵和開環(huán)，使高濃度污水中有機(jī)物的大分子變成小分子，實(shí)現(xiàn)高濃度污水的凈化。本發(fā)明工藝方法先進(jìn)，具有處理效率高、結(jié)構(gòu)簡單、能耗低的優(yōu)點(diǎn)，能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求書
1.一種低溫等離子處理高濃度污水的工藝和方法，具體包括以下步驟：
步驟一：高濃度污水經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入過濾器，高濃度污水經(jīng)過濾器過濾后送入污水存儲(chǔ)池，存儲(chǔ)在污水存儲(chǔ)池中的高濃度污水經(jīng)加壓后送入霧化噴嘴，混合氣經(jīng)空壓機(jī)加壓后進(jìn)入霧化噴嘴將高濃度污水進(jìn)行霧化后噴入電極的放電區(qū)域;
步驟二：高壓脈沖發(fā)生器發(fā)生前沿陡峭、脈沖窄的高壓脈沖電壓，高壓脈沖電壓在電極處放電，使電子加速，形成無需屏蔽的高能自由電子，高能自由電子碰撞霧化后高濃度污水中的水分子，使水分子發(fā)生激發(fā)裂解和電離，生成氧化性極強(qiáng)的羧基自由基·OH、O3、H2O2 ，羧基自由基·OH、O3、H2O2 轟擊高濃度污水中有機(jī)物的C-C鍵和不飽和鍵，使高濃度污水中的有機(jī)物斷鍵和開環(huán)，使高濃度污水中有機(jī)物的大分子變成小分子，實(shí)現(xiàn)高濃度污水的凈化;
步驟三：經(jīng)過凈化后的污水由反應(yīng)器上部噴入水混合自反應(yīng)器的底部經(jīng)排水管流入出水池，流入到出水池中的水經(jīng)出水泵輸送至后續(xù)的處理工藝處理或送入生產(chǎn)水箱回用。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種低溫等離子處理高濃度污水的工藝和方法，其特征在于：所述步驟三中從反應(yīng)器上部噴入水為儲(chǔ)存在出水池的水和儲(chǔ)存在污水存儲(chǔ)池中的高濃度污水的混合水。
3.如權(quán)利要求1所述的一種低溫等離子處理高濃度污水的工藝和方法，其特征在于：所述步驟一中混合氣為空氣和反應(yīng)器排出的氣體混合物。
說明書
一種低溫等離子處理高濃度污水的工藝和方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高濃度污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低溫等離子處理高濃度污水的工藝和方法。
背景技術(shù)
清潔的水資源對人們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)經(jīng)濟(jì)有著至關(guān)重要的作用。隨著工業(yè)化的發(fā)展，環(huán)境和水污染已成為一個(gè)全球關(guān)注的問題。發(fā)達(dá)國家在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，十分重視環(huán)境問題。對于我國這樣一個(gè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中的國家，這個(gè)問題特別突出，如果不能很好的解決污染問題，將嚴(yán)重地影響到我國國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。目前，來源于各行各業(yè)如化工、印染、農(nóng)藥等工業(yè)廢水種類繁多，排放量日益增多，成分非常復(fù)雜，其中含有許多難降解有機(jī)物，如氯苯酚、多氯聯(lián)苯等。其中有些有機(jī)物具有致癌、致畸、 致突變等作用，對環(huán)境和人類有巨大的危害。這些污水往往難以用傳統(tǒng)的處理方法去除，因此處理這類難以生物降解的有機(jī)廢水成為我們面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
目前，國內(nèi)外對難降解有機(jī)物廢水常規(guī)的處理方法主要有生物法、物化法和氧化法等，但這些方法處理對有毒、有害的高分子有機(jī)物效果不佳，或者處理周期很長，處理成本高。因此研究高效的污水處理方法具有重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)意義。
近20多年來國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)表明，高級氧化技術(shù)可以比較有效地處理大部分難降解有機(jī)廢水，是以產(chǎn)生羥基自由基·O H 為標(biāo)志。 高級氧化技術(shù)在氧化有機(jī)物時(shí)產(chǎn)生一種氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基· O H，使大多數(shù)難降解的有機(jī)污染物氧化降解為低毒或無毒的小分子物質(zhì)，羥基自由基·O H 是一種極強(qiáng)的氧化劑，是處理難降解的有機(jī)廢水理想的氧化劑。現(xiàn)有的高級氧化技術(shù)包括紫外( U V )、臭氧( O 3 )、雙氧水( H2 O2 ) 以及它們混合使用等方法，這些氧化技術(shù)存在運(yùn)行費(fèi)用過高、氧化劑消耗量大等缺點(diǎn)，使其普遍推廣應(yīng)用受到限制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種處理效率高、結(jié)構(gòu)簡單、能耗低的低溫等離子處理高濃度污水的工藝和方法。
一種低溫等離子處理高濃度污水的工藝和方法，具體包括以下步驟：
步驟一：高濃度污水經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入過濾器，高濃度污水經(jīng)過濾器過濾后送入污水存儲(chǔ)池，存儲(chǔ)在污水存儲(chǔ)池中的高濃度污水經(jīng)加壓后送入霧化噴嘴，混合氣經(jīng)空壓機(jī)加壓后進(jìn)入霧化噴嘴將高濃度污水進(jìn)行霧化后噴入電極的放電區(qū)域。
步驟二：高壓脈沖發(fā)生器發(fā)生前沿陡峭、脈沖窄的高壓脈沖電壓，高壓脈沖電壓在電極處放電，使電子加速，形成無需屏蔽的高能自由電子，高能自由電子碰撞霧化后高濃度污水中的水分子，使水分子發(fā)生激發(fā)裂解和電離，生成氧化性極強(qiáng)的羧基自由基·OH、O3、H2O2 ，羧基自由基·OH、O3、H2O2 轟擊高濃度污水中有機(jī)物的C-C鍵和不飽和鍵，使高濃度污水中的有機(jī)物斷鍵和開環(huán)，使高濃度污水中有機(jī)物的大分子變成小分子，實(shí)現(xiàn)高濃度污水的凈化。
步驟三：經(jīng)過凈化后的污水由反應(yīng)器上部噴入水混合自反應(yīng)器的底部經(jīng)排水管流入出水池，流入到出水池中的水經(jīng)出水泵輸送至后續(xù)的處理工藝處理或送入生產(chǎn)水箱回用。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述，所述步驟三中從反應(yīng)器上部噴入水為儲(chǔ)存在出水池的水和儲(chǔ)存在污水存儲(chǔ)池中的高濃度污水的混合水。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述，所述步驟一中混合氣為空氣和反應(yīng)器排出的氣體混合物。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
1 ) 多種物理效應(yīng)協(xié)同“先進(jìn)氧化處理”作用�？烀}沖放電等離子體直接與污水大面積接觸，在水體中產(chǎn)生超強(qiáng)紫外光、 臭氧和高能電子多種物理效應(yīng)，直接產(chǎn)生活性極強(qiáng)的自由基，對污水進(jìn)行高級氧化作用，具有不可替代的綜合優(yōu)勢;
2 ) 工藝結(jié)構(gòu)簡單�？呻S時(shí)處理，不存在氧化劑生產(chǎn)和存儲(chǔ)問題，也不存在二次污染的問題;
3 ) 處理效率高，耗能低�？烀}沖放電等離子體具有作用效果強(qiáng)，電能利用效率高，大部分能量用于有機(jī)物分解電離，而不是變成熱量，具有能耗低的獨(dú)特優(yōu)勢，因而使得該技術(shù)具有普遍推廣應(yīng)用價(jià)值;
4 ) 具有殺菌滅毒效果。由于放電產(chǎn)生超強(qiáng)紫外光、 臭氧作用，對污水具有明顯的滅菌、消毒作用效果
