本发明专利技术提供了一种多电极并联介质阻挡放电等离子体水处理装置，包括绝缘支架和安装于绝缘支架上的主体反应器，主体反应器包括筒体和安装于筒体顶部的盖板；盖板上开设有多组固定孔，绝缘介质管穿过固定孔插接于筒体中；绝缘介质管顶部与进气管相连通，绝缘介质管底部与曝气装置相连通；绝缘介质管设有多个，任意一个绝缘介质管内固定装有高压放电电极，多组高压放电电极与外接电源电性连接；筒体外壁固定装有接地电极并通过接地线接地。本发明专利技术结合体放电和沿面放电的优势，将单组电极拓展为多个电极并联的形式，降低高压放电电极的负荷降低，提高活性物质产量及能量利用效率，提高水体有机污染物处理效率，改善水体净化效果。
【技术实现步骤摘要】
一种多电极并联介质阻挡放电等离子体水处理装置
本专利技术涉及环境污染治理
，具体涉及一种多电极并联介质阻挡放电等离子体水处理装置。
技术介绍
科学技术的发展带给人们愈加方便的生活，随之而来的是污染程度的不断加深。根据环境部的环境状况公告，我国污水污染源多，且强度很大。更重要的是，污水具有很强的流动性，会随着流动增大污染面积。大量的城市污水以及工业废水未经过处理便排放进江河中，给水环境带来巨大的威胁。传统的污水处理方法在降解有机废水方面具有一定局限性：物理法不能改变污染物的结构，无法将其完全去除；化学法的处理成本高，且降解过程中易产生二次污染；生物法占地面积大，水质变化对其中微生物的影响很大。因此，需要寻找清洁高效的处理技术降解有机废水。介质阻挡放电(DielectricBarrierDischarge)是一种在交流电场下产生的放电形式，属于非平衡放电，它是气体放电中很常见的放电形式。所谓介质阻挡是有绝缘介质插入放电空间中，以阻挡贯穿气隙的放电通道，限制放电过程放电电流的无限增大。整个介质阻挡放电装置主要由高压电极、接地电极和绝缘介质三部分组成。当在放电电极和接地电极自检施加足够高的电压，即可在放电空间形成离子、自由基(·OH，·H，·O)和中性分子(H2、O2、O3、H2O2)等高氧化性活性物质，这些活性物质可以快速降解多种难生物降解有机污染物，例如有机染料、药物、酚类和芳香胺等，直至将其矿化为CO2和H2O2等。介质阻挡放电等离子体技术是一种能同时发生自由基氧化、臭氧氧化和紫外光光解的技术，多种氧化过程的联合作用可以实现难降解有机废水的高效处理。根据放电装置结构的不同，介质阻挡放电可以分为体介质阻挡放电和表面介质阻挡放电，其中表面介质阻挡放电又包括沿面介质阻挡放电和共面介质阻挡放电。体介质阻挡放电通常发生在平行板电极或同轴圆筒电极之间的空气间隙中；沿面介质阻挡放电的线状或者梳状电极在绝缘介质板表面的两侧(或一面为线状或者梳状电极，另一面为平板电极)，放电发生在线状或梳状电极附近紧贴介质表面的空间。体介质阻挡放电的放电区域在高低压电极之间，起始放电电压较高；沿面介质阻挡放电的起始放电电压低，但放电面积狭窄，用于废水处理的沿面介质阻挡放电状态通常不太稳定。此外，介质阻挡放电反应器的高压电极一般只设置一个高压放电电极，因此放电装置负荷过重，往往能量利用效率不高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种多电极并联介质阻挡放电等离子体水处理装置及其处理方法，结合体放电和沿面放电的优势，优化电极结构，提高活性物质产量及能量利用效率，从而促进介质阻挡放电等离子体技术用于水体有机污染物处理效率的提高，提升水体净化效果。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种多电极并联介质阻挡放电等离子体水处理装置，包括绝缘支架和安装于绝缘支架上的主体反应器，所述主体反应器包括筒体和安装于筒体顶部的盖板；所述盖板上开设有多组固定孔，绝缘介质管穿过所述固定孔插接于筒体中；所述绝缘介质管顶部与进气管相连通，绝缘介质管底部与曝气装置相连通；所述绝缘介质管设有多个，任意一个所述绝缘介质管内固定装有高压放电电极，多组所述高压放电电极与外接电源电性连接构成体介质阻挡放电体系；所述筒体外壁固定装有接地电极并通过接地线接地构成沿面介质阻挡放电体系。进一步，所述固定孔开设的数量与绝缘介质管的数量相匹配；所述绝缘介质管至少设有两个。进一步，多组所述高压放电电极采用并联的形式。进一步，所述绝缘介质管顶部装有密封盖，进气管通过开设于密封盖上的进气孔与绝缘介质管相连通。进一步，多个所述绝缘介质管通过导气管与曝气装置连通；所述曝气装置为曝气头。进一步，所述盖板还开设有出气口；所述外接电源采用CTP-2000K高频交流电源。进一步，所述绝缘介质管和筒体的材质为氧化铝、氧化硅、云母、普通玻璃、石英玻璃、氧化钛中的一种或多种；所述高压放电电极和接地电极的材质为金、银、铂、铁、铝、不锈钢中一种或多种。本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术针对现有技术中体介质起始放电电压较高，沿面介质起始放电电压低，但放电面积狭窄、放电状态不稳定的情况，将沿面介质放电和体介质放电两种介质阻挡放电的优势相结合，降低了起始放电电压，提高了放电稳定性，优化电极结构，提高活性物质产量及能量利用效率，从而促进介质阻挡放电等离子体技术用于水体有机污染物处理效率的提高，提升水体净化效果。2.本专利技术针对单电极介质阻挡放电能量利用效率低的问题，将单组电极拓展为多个电极并联的形式，使得反应体系中高压放电电极的负荷降低，整体的能量利用效率提高，活性物质的产量增加，污染物的降解效率提高，最后实现大气压放电等离子体放电的高效应用。3.本专利技术中处理目标溶液体积可控，整个操作过程简明容易，灵活方便，避免了能量的浪费，提高了整个系统的能量利用效率。附图说明图1为多电极并联介质阻挡放电等离子体水处理装置的整体结构示意图。图2为多组高压放电电极分布示意图。图3为不同数量高压放电电极的并联介质阻挡放电等离子体水处理装置用于有机废水降解的柱状图。图中：1-主体反应器；2-筒体；3-绝缘介质管；4-固定孔；5-高压放电电极；6-曝气装置；7-进气管；8-接地电极；9盖板；10-密封盖；11-出气口。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。如图1所示，本专利技术所述的多电极并联介质阻挡放电等离子体水处理装置，包括绝缘支架和安装于绝缘支架上的主体反应器1，所述主体反应器1包括筒体2和安装于筒体2顶部的盖板9，盖板9用于封闭筒体2；所述盖板9上开设有多组固定孔4，绝缘介质管3穿过所述固定孔4插接于筒体2中，所述绝缘介质管3至少设有两个，每个绝缘介质管3内固定装有高压放电电极，筒体2和绝缘介质管3的材质为氧化铝、氧化硅、云母、普通玻璃、石英玻璃、氧化钛中的一种或多种，具体的，绝缘介质管3为石英玻璃管，其中绝缘介质管3的内径为11mm，壁厚2mm，高155mm，其内部为放电空间，筒体2采用石英玻璃制成，高压放电电极5采用螺旋管形状金属丝、金属网或金属带的结构，位于整个装置的中心处，依附在绝缘介质管3内壁上，与绝缘介质管3内壁紧密接触，具体的，高压放电电极5采用与绝缘介质管3内壁尺寸配套的不锈钢弹簧，不锈钢弹簧的线径为1mm。如图2所示，多组所述高压放电电极5采用并联的形式，且通过电源连接线与外接电源电性连接，高压放电电极5的数量可根据实际需求而设定。外接电源采用CTP-2000K高频交流电源。所述盖板9上还开设有出气口11。绝缘介质管3顶部与进气管7相连通，绝缘介质管3与进气管7接合处装有密封盖10，具体的，密封盖10上开设有进气孔，进气管7通过进气孔与绝缘介质管3相连通，本实施例中所使用的密封盖10为硅胶塞，进气管7为针头。绝缘介质管3底部与曝气装置6相连通，外界空气通过进气管7穿过密封本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多电极并联介质阻挡放电等离子体水处理装置，包括绝缘支架和安装于绝缘支架上的主体反应器(1)，所述主体反应器(1)包括筒体(2)和安装于筒体(2)顶部的盖板(9)；所述盖板(9)上开设有多组固定孔(4)，绝缘介质管(3)穿过所述固定孔(4)插接于筒体(2)中；所述绝缘介质管(3)顶部与进气管(7)相连通，绝缘介质管(3)底部与曝气装置(6)相连通；/n所述绝缘介质管(3)设有多个；任意一个所述绝缘介质管(3)内固定装有高压放电电极(5)，多组所述高压放电电极(5)与外接电源电性连接构成体介质阻挡放电体系；所述筒体(2)外壁固定装有接地电极(8)并通过接地线接地构成沿面介质阻挡放电体系。/n
【技术特征摘要】
1.一种多电极并联介质阻挡放电等离子体水处理装置，包括绝缘支架和安装于绝缘支架上的主体反应器(1)，所述主体反应器(1)包括筒体(2)和安装于筒体(2)顶部的盖板(9)；所述盖板(9)上开设有多组固定孔(4)，绝缘介质管(3)穿过所述固定孔(4)插接于筒体(2)中；所述绝缘介质管(3)顶部与进气管(7)相连通，绝缘介质管(3)底部与曝气装置(6)相连通；
所述绝缘介质管(3)设有多个；任意一个所述绝缘介质管(3)内固定装有高压放电电极(5)，多组所述高压放电电极(5)与外接电源电性连接构成体介质阻挡放电体系；所述筒体(2)外壁固定装有接地电极(8)并通过接地线接地构成沿面介质阻挡放电体系。
2.根据权利要求1所述的多电极并联介质阻挡放电等离子体水处理装置，其特征在于，所述固定孔(4)开设的数量与绝缘介质管(3)的数量相匹配；所述绝缘介质管(3)至少设有两个。
3.根据权利要求1所述的多电极并联介质阻挡放电等离子体水处理装置，其特征在于，多组所述高压放电...
【专利技术属性】
技术研发人员：王慧娟，沈舟，解清杰，毛丹妮，依成武，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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