等离子氧化水处理装置及其水处理的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种等离子氧化水处理装置及方法，装置包括：主体部分，具有用于在高压下产生等离子体活性物质的电极棒和上部开口并用于盛装液体的容器；控制部分，其电源电压输出端电连接电极棒以便为电极棒提供高压交流电；液体循环部分，其两端与容器的回水口和出水口分别相连通，用于将容器的从出水口流出的液体经由回水口回输到容器内；气体循环部分，与主体部分连接，用于为电极棒放电提供气体并将电极棒放电产生的等离子体活性物质与液体反应生成的气体产物回输到主体部分内。本发明专利技术的装置，不仅能够去除水中有机物质、降低废水色度等的水处理设备，使得废水达到排放标准，而且不需要添加其他的化学物质，去除效率高，不会对环境造成二次污染。对环境造成二次污染。对环境造成二次污染。

【技术实现步骤摘要】
等离子氧化水处理装置及其水处理的方法


[0001]本专利技术涉及水处理
，特别是涉及一种等离子氧化水处理装置及利用其进行水处理的方法。

技术介绍

[0002]近年来，水污染问题严重危害着人类的健康状况和整个生态系统。据统计，全世界百分之八十以上的疾病以及1/2以上死亡者的死因都与水质的污染有着重大的关系。有机化合物作为废水中的主要污染物，由于其对环境和人类健康造成的严重问题，在世界范围内引起了人们的关注。因此，在不可避免污染的情况下，必须对这些有机化合物进行处理，以满足严格的水质法规，然后排放到水生生态系统。
[0003]现有技术中的水处理方法有物化和生物法两大类，其中诸如萃取法、吸附法和沉淀法等物化处理方法费时费力，效率较低。生物法诸如好氧生物技术、厌氧生物技术、好氧
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厌氧联合处理技术等虽然操作简便、运行成本低、方便维护，但此方法对于废水中的温度、pH值和所含物质成分、浓度等要求较高。
[0004]针对含有多种污染物质的高浓度有机废水，生化处理后的成分复杂，有些还存在色度较高等问题，无法满足废水的排放要求，需要进一步深度处理。
[0005]现有技术中，深度处理的技术有：1)混凝沉淀法、2)活性炭吸附、3)芬顿氧化(Fenton)、4)气体产物氧化、5)湿式催化氧化、6)光化学氧化技术等。其中，首推以芬顿氧化、气体产物氧化、湿式催化氧化以及光化学氧化技术为代表的高级氧化技术。芬顿试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用，虽然能够氧化各种有毒和难降解的有机化合物，但是H2O2的利用率不高，不能充分矿化有机物，并且Fenton反应中加入大量的铁盐会造成污泥问题。气体产物氧化法不仅可以有效地氧化分解污染物质，还具有消毒、脱色、除臭等作用，不过气体产物氧化工艺设备运行费用相对较高。湿式催化氧化法由于反应条件苛刻、催化剂成本高、投资成本高，因此，目前在工艺上没有得到广泛地应用。光化学氧化法对于化学需氧量COD(ChemicalOxygenDemand)和总有机碳TOC(Total Organic Carbon)有较好的去除效率，然而非均相光催化需要面临催化剂的难分离问题，还需要考虑催化剂的添加等问题。目前，上述的这些深度处理技术虽然对于污染物的去除有一定的处理效果，但是仍存在需要另外添加化学物质、成本高、效率较低等问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种等离子氧化水处理装置及其水处理方法，不仅能够去除水中有机物质、降低废水色度等的水处理设备，使得废水达到排放标准，而且不需要添加其他的化学物质，去除效率高，不会对环境造成二次污染。
[0007]为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术一方面提供一种等离子氧化水处理装置，其包括：主体部分，具有用于在高压下产生等离子体活性物质的电极棒和上部开口并用于盛
装液体的容器；控制部分，其电源电压输出端电连接电极棒以便为电极棒提供高压交流电；液体循环部分，其两端与容器的回水口和出水口分别相连通，用于将容器的从出水口流出的液体经由回水口回输到容器内；气体循环部分，与主体部分连接，用于为电极棒放电提供气体并将电极棒放电产生的等离子体活性物质与液体反应生成的气体产物回输到主体部分内。
[0008]进一步的，所述主体部分还包括：套装于电极棒外的用于作为放电介质的介质管；套装在介质管外的用于使电极棒放电产生的等离子体活性物质鼓泡进入液体内的鼓泡组件。
[0009]优选的，所述鼓泡组件包括：其两端开口且套装在介质管外的鼓泡管，与气体循环部分相连通；与鼓泡管底端连接为一体并将底端开口封住的石英砂板，电极棒放电产生的等离子体活性物质经由石英砂板鼓泡进入液体内。
[0010]进一步的，所述主体部分还包括：用于支撑容器底部的底座；用于与容器顶部可拆卸连接的上盖；其中，所述电极棒的顶端伸出于上盖后与电源电压输出端电连接。
[0011]其中，所述气体循环部分包括：具有用于输送气体的气体输送管道的气体输送组件；与设置在容器上的出气口相连通的用于输送气体产物的回输管道；其中，气体输送管道的出气端和回输管道的出气端分别与主体部分的进气口相连通；或者，回输管道的出气端与气体输送管道相连通，气体输送管道的出气端与主体部分的进气口相连通。
[0012]进一步的，所述气体循环部分还包括：设置在气体输送管道上的用于检测气体输出流量的气体流量计；设置在气体输送管道上的用于调节气体输送流量的流量泵。
[0013]其中，所述液体循环部分包括：其一端与容器的出水口相连通、另一端与容器的回水口相连通的回水管道；设置在回水管道上的用于将出水口流出的液体泵向回水口以便等离子体活性物质与容器内液体充分反应的蠕动泵。
[0014]优选的，所述介质管顶端与所述上盖底部连接，所述鼓泡管顶端与所述上盖底部连接。
[0015]优选的，所述上盖中心设有用于供所述电极棒穿过的中心孔，且上盖顶端安装有进气口与所述鼓泡管相连通的进气帽。
[0016]其中，所述电极棒为钛棒或钨棒或铜棒或钢棒。
[0017]此外，本专利技术还提供一种利用如上所述等离子氧化水处理装置进行水处理的方法，包括：
[0018]将主体部分的电极棒安置在上部开口且盛装有液体的容器内；
[0019]通过液体循环部分将容器的回水口和出水口相连通；
[0020]将气体循环部分与主体部分连接，并将控制部分的电源电压输出端电连接电极棒；
[0021]通过控制部分为电极棒提供高压交流电，并通过气体循环部分为电极棒放电提供气体；
[0022]电极棒在高压交流电和气体的作用下放电产生等离子体活性物质，等离子体活性物质在气体的吹送下鼓泡进入容器内并与液体发生反应以对液体进行处理，生成气体产物与被处理液体；
[0023]生成的气体产物经由气体循环部分回输到主体部分内，以与高压交流电共同作用
使电极棒放电产生等离子体活性物质并将等离子体活性物质吹送到容器内；
[0024]容器内液体从容器的出水口流出后在液体循环部分的作用下经由容器的回水口回输到容器内，以便再次与等离子体活性物质反应。
[0025]其中，气体循环部分为电极棒放电提供气体时，通过流量计控制气体的流速。
[0026]其中，通过控制部分为电极棒提供高压交流电时，控制部分改变高压交流电的电压、电流以及频率参数，以便电极棒放电产生等离子体活性物质。
[0027]其中，亚克力管中装有废水，随着气体的吹入，会使放电产生的等离子体活性物质以鼓泡的形式冒出与废水发生反应。
[0028]其中，在处理的过程中，可以在容器的出水口取样供后续试验分析，同时将经出水口流出的液体循环回输到容器中。
[0029]与现有技术相比，本专利技术等离子氧化水处理装置及其水处理方法的有益效果体现在以下方面：
[0030]1)本专利技术采用等离子体活性物质技术净化废水，避免了现有技术中的产生二次污染的问题，也避免了重新添加其他的化学物质造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子氧化水处理装置，包括：主体部分，具有用于在高压下产生等离子体活性物质的电极棒和上部开口并用于盛装液体的容器；控制部分，其电源电压输出端电连接电极棒以便为电极棒提供高压交流电；液体循环部分，其两端与容器的回水口和出水口分别相连通，用于将容器的从出水口流出的液体经由回水口回输到容器内；气体循环部分，与主体部分连接，用于为电极棒放电提供气体并将电极棒放电产生的等离子体活性物质与液体反应生成的气体产物回输到主体部分内。2.根据权利要求1所述的等离子氧化水处理装置，所述主体部分还包括：套装于电极棒外的用于作为放电介质的介质管；套装在介质管外的用于使电极棒放电产生的等离子体活性物质鼓泡进入液体内的鼓泡组件。3.根据权利要求2所述的等离子氧化水处理装置，所述鼓泡组件包括：其两端开口且套装在介质管外的鼓泡管，与气体循环部分相连通；与鼓泡管底端连接为一体并将底端开口封住的石英砂板，电极棒放电产生的等离子体活性物质经由石英砂板鼓泡进入液体内。4.根据权利要求2所述的等离子氧化水处理装置，所述主体部分还包括：用于支撑容器底部的底座；用于与容器顶部可拆卸连接的上盖；其中，所述电极棒的顶端伸出于上盖后与电源电压输出端电连接。5.根据权利要求1所述的等离子氧化水处理装置，所述气体循环部分包括：具有用于输送气体的气体输送管道的气体输送组件；与设置在容器上的出气口相连通的用于输送气体产物的回输管道；其中，气体输送管道的出气端和回输管道的出气端分别与主体部分的进气口相连通；或者，回输管道的出气端与气体输送管道相连通，气体输送管道的出气端与主体部分的进气口相连通。6.根据权利要求5所述的等离子氧化水处理装置，所述气...

【专利技术属性】
技术研发人员：于建伟，李淑敏，杨敏，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：