一种处理难降解废水的净化装置及净化方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种处理难降解废水的净化装置及净化方法。净化装置包括等离子体反应器、配水系统和出水廊道。等离子体反应器包括高压电极和至少一个等离子体反应单元，等离子体反应单元包括等离子体放电板、废水流道和接地板。等离子体放电板包括若干个列管。等离子体反应单元自上而下设置若干个，均顺着废水流向倾斜布置。若干个等离子体反应单元之间的废水流道串联和/或并联布置。列管选用套管式结构。列管平行于废水流向布置，或平行于废水流道横截面布置。相邻的平行等离子体放电板和接地板之间形成介质阻挡放电，产生非平衡态等离子体，降解难降解有机污染物。本发明专利技术具有结构简单、可以模块化组装、操作方便、净化效率高、无二次污染等优点。

Purification device for treating refractory wastewater and purification method thereof

The invention discloses a purifying device for treating refractory wastewater and a purification method thereof. The purification device includes a plasma reactor, a water distribution system and a water outlet gallery. The plasma reactor comprises a high voltage electrode and at least one plasma reaction unit, which comprises a plasma discharge plate, a waste water channel and a ground connection. The plasma discharge plate includes several rows of tubes. The plasma reaction unit is set up from top to bottom and flows along the direction of the waste water. A series of waste water passages between a number of plasma reaction units are arranged in series and / or parallel. The casing is tubular. The tubes are parallel to the flow direction of the wastewater, or parallel to the cross section of the effluent channel. A dielectric barrier discharge (DBD) is formed between the adjacent parallel plasma discharging plates and the ground floor, which produces non-equilibrium plasma and degrades refractory organic pollutants. The invention has the advantages of simple structure, modular assembly, convenient operation, high purification efficiency and no secondary pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种处理难降解废水的净化装置及净化方法
本专利技术涉及一种处理难降解废水的净化装置及净化方法，尤其涉及一种基于非平衡态等离子体技术采用双介质阻挡放电方式处理难降解废水的净化装置，属于污水处理

技术介绍
随着我国经济水平快速发展，煤化工、石化、印染等行业产生的大量难降解废水严重污染区域生态环境，危害人体健康和人类生存空间，难降解废水的安全、高效处理受到社会各界广泛关注与重视。针对废水中含有高浓度难降解有机物，常规污水处理技术难以对其进行有效净化，非平衡态等离子体技术在常温常压条件下即可产生大量高能电子、羟基自由基、臭氧等具有强氧化性的活性粒子，与废水中污染物分子反应降解生成CO2、H2O等其他无毒或低毒性小分子物质，该技术具有净化效率高、运行管理方便、能耗低等诸多优点被广泛应用在污水处理领域。现有污水净化的等离子体反应器存在电极易腐蚀、使用寿命短、处理效率低等问题，处理后的污水中残留部分未能彻底分解的污染物，甚至产生恶臭异味气体，对环境造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种处理难降解废水的净化装置及净化方法，经过对等离子体反应器关键结构的优化改进，具有结构简单、可以模块化组装、操作方便、降解效率高、能耗低、使用寿命长、无二次污染等优点。本专利技术是通过如下技术方案实现的。一种处理难降解废水的净化装置，所述装置包括等离子体反应器以及和所述等离子体反应器相连的配水系统和出水廊道；所述等离子体反应器包括高压电极和至少一个等离子体反应单元，所述等离子体反应单元包括与高压电极相连的等离子体放电板、设置在所述等离子体放电板下方的废水流道和设置在废水流道底部的接地板。上述技术方案中，所述等离子体反应单元设置若干个，且所述若干个等离子体反应单元在所述等离子体反应器中呈自上而下布置。上述技术方案中，所述离子体放电板、接地板与废水流道均顺着废水流向倾斜布置。上述技术方案中，所述若干个等离子体反应单元之间的废水流道串联和/或并联布置。上述技术方案中，所述等离子体放电板包括若干个列管，且所述若干个列管在所述等离子体放电板平面内呈轴向平行的均匀排列布置。上述技术方案中，所述若干个列管的排列方向与所述等离子体放电板倾斜方向平行，或与所述等离子体放电板倾斜方向垂直。上述技术方案中，所述列管选用套管式结构，其内部为金属材质电极管且外部为石英管。上述技术方案中，所述出水廊道远离所述等离子体反应器一侧设置有排水管；出水廊道顶部设置有排气口。上述技术方案中，所述配水系统选用漫流式配水时，所述出水廊道内设置有挡水板，所述挡水板设置在所述等离子体反应器与排水管之间。上述技术方案中，所述挡水板能够上下调节高度。一种处理难降解废水的净化方法，在等离子体反应器设置一个等离子体反应单元时，所述方法包括：将含有难降解有机污染物的废水通入配水系统，使其进入等离子体反应器，顺着废水流道流动；启动高压电极，使等离子体反应单元的等离子体放电板与接地板之间形成介质阻挡放电，激发气体和/或液体介质产生非平衡态等离子体，形成包括高能电子、羟基自由基在内的强氧化性活性粒子，与难降解有机污染物反应，使废水得到净化；净化后的废水从出水廊道汇集排出净化装置。等离子体反应器设置两个以上等离子体反应单元时，上述方法包括：将含有难降解有机污染物的废水通入配水系统，通过配水系统分流或汇流进入等离子体反应器，在若干个等离子体反应单元的废水流道中流动。如两个以上等离子体反应单元并联设置，废水流道之间并联时，配水系统将废水均匀分流。配水同时启动高压电极，使每一个等离子体反应单元的等离子体放电板与接地板之间形成介质阻挡放电，激发气体和/或液体介质产生非平衡态等离子体，形成包括高能电子、羟基自由基在内的强氧化性活性粒子，与难降解有机污染物反应，使废水得到净化。启动高压电极时，相邻的等离子体反应单元之间的相互平行的等离子体放电板与接地板之间也形成介质阻挡放电，激发气体或液体介质产生非平衡态等离子体，进一步形成包括高能电子、羟基自由基在内的强氧化性活性粒子，使难降解有机污染物得到高效净化。净化后的废水从出水廊道汇集排出净化装置。本专利技术具有以下突出优点及效果：装置结构简单，可以模块化组装，占地面积小，即停即用，具有操作方便，运行稳定，接触面积大，流速快，处理效率高，能耗低，无二次污染等优点。附图说明图1是本专利技术所涉及的其中一种实施方式的处理难降解废水的净化装置示意图。图2是本专利技术所涉及的一种处理难降解废水的净化装置包括若干个等离子体反应单元并联布置的其中一种实施方式的示意图。图3是图2的另一种配水方式的布置示意图。图4是本专利技术所涉及的一种处理难降解废水的净化装置包括若干个等离子体反应单元串联布置的其中一种实施方式的示意图。图5是本专利技术所涉及的一种处理难降解废水的净化装置包括若干个等离子体反应单元串联布置的另一种实施方式的示意图。图中：1―配水系统；2―等离子体反应单元；21―等离子体放电板；22―废水流道；23―接地板；24―列管；3―出水廊道：4―排水管；5―挡水板；6―排气口；7―溢流口。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。本专利技术所提供的一种处理难降解废水的净化装置，是基于非平衡态等离子技术在水处理领域应用的等离子反应器。一种处理难降解废水的净化装置，包括等离子体反应器以及和等离子体反应器相连的配水系统1和出水廊道3。出水廊道3远离等离子体反应器一侧设置有排水管4。如图1所示，等离子体反应器包括至少一个等离子体反应单元2，而如图2至图5所示，等离子体反应单元2设置若干个，且若干个等离子体反应单元2在等离子体反应器中呈自上而下布置。等离子体反应器还包括高压电极。每个等离子体反应单元2均包括等离子体放电板21、设置在等离子体放电板21下方的废水流道22和设置在废水流道22底部的接地板23。为利用重力引流，离子体放电板21、接地板23与废水流道22均顺着废水流向倾斜布置。等离子体放电板21包括若干个列管24。列管24选用套管式结构，其内部为金属材质电极管且外部为石英管，能够保证电极管通电激发时列管24与周围环境处于绝缘状态。等离子体放电板21在宽度方向上相当于列管24直径，而在其长度和深度方向上则分别与列管24的长度和若干个列管的排列相关，且随着列管的排列方向和长度延伸方向变化而变化。由于若干个列管以轴向平行的方式均匀排列形成了具有平面特征的等离子体放电板21，因此若干个列管的长度延伸方向构成的平面与其排列方向构成的平面为垂直相交平面。若干个列管的排列方向与等离子体放电板倾斜方向平行，或与等离子体放电板倾斜方向垂直。如图1至图5所示的等离子体放电板21所采用的列管24排列方式均是顺着等离子体放电板21平面在水流方向均匀排列布置，亦即沿着等离子体放电板21倾斜方向均布。本领域一般技术人员能够理解，等离子体放电板21所采用的若干个列管24在与其倾斜方向垂直的纵深方向均匀排列布置。列管24通过其内部的金属材质电极管与高压电极相连。若干个等离子体反应单元2之间的废水流道22串联和/或并联布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理难降解废水的净化装置，其特征在于：所述装置包括等离子体反应器以及和所述等离子体反应器相连的配水系统（1）和出水廊道（3）；所述等离子体反应器包括高压电极和至少一个等离子体反应单元（2），所述等离子体反应单元（2）包括与高压电极相连的等离子体放电板（21）、设置在所述等离子体放电板（21）下方的废水流道（22）和设置在废水流道底部的接地板（23）。

【技术特征摘要】
1.一种处理难降解废水的净化装置，其特征在于：所述装置包括等离子体反应器以及和所述等离子体反应器相连的配水系统（1）和出水廊道（3）；所述等离子体反应器包括高压电极和至少一个等离子体反应单元（2），所述等离子体反应单元（2）包括与高压电极相连的等离子体放电板（21）、设置在所述等离子体放电板（21）下方的废水流道（22）和设置在废水流道底部的接地板（23）。2.根据权利要求1所述的一种处理难降解废水的净化装置，其特征在于：所述等离子体反应单元（2）设置若干个，且所述若干个等离子体反应单元（2）在所述等离子体反应器中呈自上而下布置。3.根据权利要求1或2所述的一种处理难降解废水的净化装置，其特征在于：所述离子体放电板（21）、接地板（23）与废水流道（22）均顺着废水流向倾斜布置。4.根据权利要求2所述的一种处理难降解废水的净化装置，其特征在于：所述若干个等离子体反应单元（2）之间的废水流道（22）串联和/或并联布置。5.根据权利要求1所述的一种处理难降解废水的净化装置，其特征在于：所述等离子体放电板（21）包括若干个列管（24），且所述若干个列管（24）在所述等离子体放电板（21）平面内呈轴向平行的均匀排列布置。6.根据权利要求5所述的一种处理难降解废水的净化装置，其特征在于：所述若干个列管（24）的排列方向与所述等离子体放电板（21）倾斜方向平行，或与所述等离子体放电板（21）倾斜方向垂直。7.根据权利要求5或6所述的一种处理难降解废水的净化装置，其特征在于：所述列管（24）选用套管式结构，其内部为金属材质电极管且外部为石英管。8.根据权利要求1所述的一种处理难降解废水的净化装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹涛，张星，王若男，袁前程，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，鼎格环境科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11