水处理装置以及水处理方法制造方法及图纸

一种水处理装置，具备中心电极和外周电极，通过在中心电极与外周电极之间施加高电压，在中心电极与外周电极之间的放电空间形成放电，并且通过使被处理水以水滴状或者水膜状从放电空间的上方供给到放电空间内，处理被处理水，其中，还具备与外周电极连接的再水滴化部，再水滴化部将在放电空间内落下的被处理水的一部分捕捉为捕集水，通过使所捕捉的捕集水和经由气体配管供给的含氧气体混合，进行再水滴化，将通过再水滴化形成的水滴喷出到放电空间。

Water treatment device and water treatment method

A water treatment device comprises a center electrode and a peripheral electrode by applying a high voltage between the center electrode and the peripheral electrode, the discharge space between the center electrode and the peripheral electrode forming discharge, and by causing the water to be treated by water droplets or membrane from the discharge space above the supply to the discharge space. And treating water, which also has connection with the peripheral electrode and water department, Ministry of water and in the discharge space of falling water to be treated as part of the capture for catching catchment, by making the captured trap gas with oxygen through the water and gas mixing pipe supply, re drops of water, and then through the streams to form water droplets ejected into the discharge space.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水处理装置以及水处理方法
本专利技术涉及使用由放电产生的臭氧以及自由基等来处理被处理水的水处理装置以及水处理方法。
技术介绍
此前，在上下水的处理中，广泛使用臭氧或者氯。然而，例如在工业废水以及再利用水等中，有时包含在臭氧或者氯下不分解的难分解性物质。特别地，二恶英类以及二恶烷等的去除成为大的课题。在一些领域中，实际应用了以下方法：通过组合臭氧(O3)和过氧化氢(H2O2)或者紫外线，在被处理水中产生活性比臭氧或者氯高的羟自由基(OH自由基)，进行难分解性物质的去除。然而，该方法的装置成本以及运转成本非常高，不怎么普及。因此，提出了使由放电产生的OH自由基与被处理水直接作用从而高效地去除难分解性物质的方法。具体而言，提出了如下水处理装置：通过在线状的高压电极与包围该高压电极的圆筒状的接地电极之间施加脉冲电压，形成流光放电，并且通过从上方对流光放电空间供给水滴状态的被处理水，处理被处理水(参照例如专利文献1)。该专利文献1中的水处理装置具备气体吸出供给单元，该气体吸出供给单元吸出处理室内的气体，并且在使被处理水水滴化的前工序中气泡状地向被处理水中供给所吸出的气体。因此，根据专利文献1中的水处理装置，能够使在流光放电空间中产生的短寿命的OH自由基高效地作用于被处理水。进而，能够将在流光放电空间中产生的臭氧不浪费地用于处理对象物质的分解。其结果，能够更高效地对处理对象物质进行分解处理。另外，提出了以下的水处理装置：在通过在线状的高压电极与包围该高压电极的圆筒状的接地电极之间施加脉冲电压来形成流光放电、并且通过从上方对流光放电空间供给水滴状态的被处理水来处理被处理水的水处理装置中，在水滴落下区域形成多级绝缘材料的网格(例如参照非专利文献1)。根据该非专利文献1中的水处理装置，能够使在流光放电空间中产生的短寿命的OH自由基高效地作用于被处理水。进而，通过落下的水滴与网格碰撞而落下速度损失，能够延长流光放电空间中的水滴的滞留时间。因此，能够得到实现了更高的分解效率和分解速度的水处理装置。现有技术文献专利文献1：WO2010/055729非专利文献1：T.Sugaiet.al.，"IncreasedEfficiencyforSettingInsulationGridsforWaterTreatmentbyPulsedPowerDischargeinAirSprayingWaterDroplets"，IEEETrans.Dielectr.Electr.Insul.，Vol.19，pp.2176-83，2012.
技术实现思路
然而，在上述现有技术中，有如下的课题。即，专利文献1所述的以往的水处理装置存在如下问题：在为了增加每一根反应器的水处理量而提高反应器的高度时，随着水滴向反应器的下方行进，有机物的分解效率降低。因此，存在无法兼顾高速的水处理和高效的水处理这样的课题。另外，非专利文献1所述的以往的水处理装置需要使网格的网眼变粗以使水滴能够落下。因此，从网格落下的水滴的粒径变大，与OH自由基等的反应面积变小。因此，存在无法进行高效的处理这样的课题。本专利技术是为了解决上述课题而完成的，其目的在于得到一种能够高效并且高速地进行难分解性物质的分解或高浓度的有机污染的去除的水处理装置以及水处理方法。本专利技术提供一种水处理装置，具备：中心电极，长度方向被设置成铅垂方向；以及外周电极，设置成使轴与中心电极相同，并包围中心电极，通过在中心电极与外周电极之间施加高电压，在中心电极与外周电极之间的放电空间形成放电，并且通过使被处理水以水滴状或者水膜状从放电空间的上方供给到放电空间内，处理被处理水，其中，所述水处理装置还具备与外周电极连接的再水滴化部，再水滴化部将在放电空间内落下的被处理水的一部分捕捉为捕集水(trappedwater)，通过使所捕捉到的捕集水和经由气体配管供给的含氧气体混合来进行再水滴化，将通过再水滴化形成的水滴喷出到放电空间。另外，本专利技术提供一种应用于水处理装置的水处理方法，所述水处理装置具备：中心电极，长度方向被设置成铅垂方向；以及外周电极，设置成使轴与中心电极相同，并包围中心电极，通过在中心电极与外周电极之间施加高电压，在中心电极与外周电极之间的放电空间形成放电，并且通过使被处理水以水滴状或者水膜状从放电空间的上方供给到放电空间内，处理被处理水，其中，在与外周电极连接的再水滴化部中，具有：将在放电空间内落下的被处理水的一部分捕捉为捕集水的工序；通过使所捕捉的捕集水、和经由气体配管供给的含氧气体混合来进行再水滴化的工序；以及将通过再水滴化形成的水滴喷出到放电空间的工序。根据本专利技术，在被处理水通过放电空间时，重复进行水滴的形成和合而为一，从而被处理水中的有机物浓度和臭氧等氧化性物质浓度被均匀化。由此，即使被处理水进入到放电空间的下方，有机物的分解速度和分解效率也不降低。进而，由于使用气体来形成水滴，所以形成小的粒径的水滴，与臭氧等氧化性物质的反应面积变大。其结果，能够得到能够高效且高速地进行难分解性物质的分解和高浓度的有机污染的去除的水处理装置以及水处理方法。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的水处理装置的剖面图。图2是本专利技术的实施方式1所涉及的放电管的剖面立体图。图3是本专利技术的实施方式1所涉及的再水滴化部的横剖面图。图4是本专利技术的实施方式1所涉及的再水滴化部的纵剖面图。图5是本专利技术的实施方式2所涉及的放电管的剖面立体图。图6是本专利技术的实施方式2所涉及的再水滴化部的横剖面图。图7是表示本专利技术的实施方式3所涉及的水处理装置的剖面图。图8是表示本专利技术的实施方式4所涉及的水处理装置的剖面图。图9是本专利技术的实施方式5所涉及的放电管的剖面图。图10是构成本专利技术的实施方式5中的图9所示的放电管的单元电极的剖面图。具体实施方式实施方式1.图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的水处理装置的剖面图。水处理装置110构成为具备水处理反应器100、被处理水罐1和处理后水罐2。水处理反应器100构成为具备底部的存水部50和在其上部与存水部50密封连接的放电管60。放电管60构成为具备长度方向被设置成铅垂的外周电极即圆筒电极10、分别设置于圆筒电极10的上部和下部的环形状的上部绝缘体11和下部绝缘体12、分别设置于上部绝缘体11以及下部绝缘体12且从外周向圆筒电极10的中心延伸的棒状的上部保持体13以及下部保持体14、在上部保持体13与下部保持体14之间以使轴与圆筒电极10相同的方式安装的中心电极即导线电极15。在圆筒电极10与导线电极15之间存在空隙，该空隙为放电空间25。上部绝缘体11、圆筒电极10以及下部绝缘体12的内部的空间以在铅垂方向上相连的方式密封连接。在上部绝缘体11的最上部，密封连接覆盖放电管60的顶板16。另外，在以使轴与顶板16的中心附近的导线电极15相同的位置处，铅垂向下地安装有喷嘴17。另外，放电管60具备在长度方向上排列的三个再水滴化部44a、44b、44c。吸气口22设置于存水部50的上部。另外，在吸气口22处安装有循环配管23。而且，作为吸气部的压缩机24设置于循环配管23。循环配管23在压缩机24的后级分支成23a、23b、23c这三个系统。另外，分支出的循环配管23a、23b、23c分别与再水滴化部4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水处理装置，具备：中心电极，长度方向被设置成铅垂方向；以及外周电极，设置成轴与所述中心电极相同，并包围所述中心电极，通过在所述中心电极与所述外周电极之间施加高电压，在所述中心电极与所述外周电极之间的放电空间形成放电，并且通过使被处理水以水滴状或者水膜状从所述放电空间的上方供给到所述放电空间内，处理所述被处理水，其中，所述水处理装置还具备再水滴化部，该再水滴化部与所述外周电极连接，所述再水滴化部将在所述放电空间内落下的所述被处理水的一部分捕捉作为捕集水，使捕捉到的所述捕集水和经由气体配管供给的含氧气体混合，从而进行再水滴化，将通过再水滴化形成的水滴喷出到所述放电空间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种水处理装置，具备：中心电极，长度方向被设置成铅垂方向；以及外周电极，设置成轴与所述中心电极相同，并包围所述中心电极，通过在所述中心电极与所述外周电极之间施加高电压，在所述中心电极与所述外周电极之间的放电空间形成放电，并且通过使被处理水以水滴状或者水膜状从所述放电空间的上方供给到所述放电空间内，处理所述被处理水，其中，所述水处理装置还具备再水滴化部，该再水滴化部与所述外周电极连接，所述再水滴化部将在所述放电空间内落下的所述被处理水的一部分捕捉作为捕集水，使捕捉到的所述捕集水和经由气体配管供给的含氧气体混合，从而进行再水滴化，将通过再水滴化形成的水滴喷出到所述放电空间。2.根据权利要求1所述的水处理装置，其中，还具备：水处理反应器，构成为包括所述中心电极、所述外周电极以及设置于所述外周电极的下方且积存在所述放电空间内落下的处理后的所述被处理水的存水部；以及吸气部，从所述水处理反应器吸所述含氧气体，经由气体配管供给到所述再水滴化部。3.根据权利要求2所述的水处理装置，其中，用于从所述水处理反应器吸所述含氧气体的吸气口设置于比所述再水滴化部更上部的所述外周电极。4.根据权利要求2所述的水处理装置，其中，具备将构成为包括一对所述中心电极和所述外周电极、以及一个以上的所述再水滴化部的放电管并联地连接而成的多个放电管，所述多个放电管与所述存水部密封连接，用于从所述水处理反应器吸所述含氧气体的吸气口设置于所述存水部，与所述多个放电管对应的再水滴化部分别通过使由所述吸气部经由所述吸气口以及所述气体配管供给的所述含氧气体、和捕捉到的所述被处理水混合来进行再水滴化，将通过再水滴化形成的水滴喷出到所述放电空间。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的水处理装置，其中，所述再水滴化部将通过所述再水滴化形成的所述水滴在相对所述铅垂方向倾斜的方向上喷出到所述放电空间。6.根据权利要求1至5中的任意一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：生沼学，稻永康隆，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP