一种双通道放电等离子体水处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及废水处理领域，公开了一种双通道放电等离子体水处理装置。它包括：漏磁变压器，水槽，设置在水槽上方的绝缘板，绝缘板上设置有一对或多对电极，每对电极的放电端部之间的水平距离至少为该放电端部与水面的垂直距离的五倍，所述漏磁变压器的高压输出端连接每对电极，每对电极下方的水体为中间导体，电极与水面之间产生等离子体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废水处理领域，特别涉及一种双通道放电等离子体水处理装置。
技术介绍
难降解有毒有害有机废水的处理是环境工程的难点。高级氧化技术(A0Ps)是近20年来兴起的水处理新技术，这类技术的特征是通过在水中激 发产生羟基自由基("0H)将污染物氧化去除。如Fenton法，其典型的反应-Fe2+ + //202 ~> Fe3+ + (9/7— + ,朋；Fe3+ + //202 — Fe2+ +叫+ /T 。通过 0H极强的氧化能力将有机污染物氧化降解，以达到降解污水的目 的。然而，这类方法具有以下缺点'0H氧化能力和选择性受局限，水温、 浊度、pH、 C032—和悬浮物干扰反应，处理成本高，而且试剂储存和使用过程 存在不安全性和二次污染问题。等离子化学技术由于其具有平均体系能量高、超常化学活性等特点，能 够在实现传统化学热力学、动力学条件下不能实现的反应，在废水处理领域 的应用越来越受到重视。滑动弧光放电等离子体污水处理技术是近年来正在发展的一种以等离子 体化学为技术背景的废水处理技术。该技术通过载气放电，产生非平衡态等 离子体。非平衡态等离子体中除了含有大量带负电的高能电子，还含有 N-、*0H、 () 、 H202、 H02*、 03等活性粒子，以及具有较强光解作用的紫外线。该技术在处理时必须先雾化待处理废水，再由载气携带至等离子体区。因此， 其设备复杂且电极需直接接触水雾，易被腐蚀，影响电极寿命，而且会造成 水体的二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单的双通道放电等离子体水处理装 置，它的电极不接触水体，不易被腐蚀，也不会对水体造成二次污染。 为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现。一种双通道放电等离子体水处理装置，其特征在于，包括漏磁变压器， 水槽，设置在水槽上方的绝缘板，绝缘板上设置有一对或多对电极，每对电 极的放电端部之间的水平距离至少为该放电端部与水面的垂直距离的五倍， 所述漏磁变压器的高压输出端连接每对电极，每对电极下方的水体为中间导 体，电极与水面之间产生等离子体。本专利技术的进一步改进和特点在于所述绝缘板采用水泥石棉板。所述电极采用钡钨合金或钍钨合金做成。所述电极外固定有绝缘套管，绝缘套管贯穿并固定在绝缘板上；所述绝 缘套管采用聚四氟乙烯或尼龙材料做成。本专利技术的双通道放电等离子体水处理装置，在电极之间产生极高电场， 待处理水体近似为导体，且水面距离电极的放电端部的间距较之两个电极的 放电端部之间的间距小得多，导致其电场强度远大于电极的放电端部间的电 场强度。因此，每个电极的放电端和水面之间，同时各自形成放电通道(即 双通道)，产生的等离子体直接喷向水面。放电通道中产生的等离子体属于局部热平衡等离子体，中心温度达数千开至上万开。等离子体中除了含有大量带负电的高能电子、0+、 02+、 02+、 N+、 N2+、 N/等，还含有N'、 .OH、 0*、 H202、 H02*等活性粒子基团以及少量的紫 外线和03等。污水中的有机污染物在高能电子和离子的轰击下分解、活性粒 子氧化等作用下降解为小分子有机物，甚至直接降解为二氧化碳和水或矿物 质，从而达到水处理的目的。附图说明图l为漏磁变压器的电路图2为专利技术的一种双通道放电等离子体水处理装置的结构示意图。具体实施例方式参照图1,双通道放电等离子体水处理装置的电压源有漏磁变压器提供， 漏磁变压器的输入端连接电网，其高压输出端连接每对电极。每对电极在放 电时，其阻抗特性不同于普通的纯电阻、电感、电容网络负载的正阻抗特性， 而是呈现一种非线性的、负阻抗特性。即存在随着电流强度增长，电压降反 而下降的可能状态。这样的工作状态会引发电流增长过大，放电状态不稳定， 容易烧毁电源。采用漏磁变压器，在开始工作时负载接近空载，阻值无限大， 输入电压等于空载电压，漏抗压降很小；而当电极放电工作时，负载阻抗急 剧下降，放电电流急剧增加，而漏抗两端电压增加，将使放电电流维持在定 值范围内，以实现稳定的气体放电，产生稳定的等离子体。本实施例为以小 型的双通道放电等离子体水处理装置，其漏磁变压器的输入电压为180 250V，交流频率50Hz;输出空载电压15 18KV;输出电流100 200mA。参照图2，双通道放电等离子体水处理装置中，水槽2可采用水冷玻璃材料制作而成，水槽2设置有进水口和出水口，进水口前端设置有进水阀和流 量计。水槽上方设置有绝缘板3，绝缘板3上设置有一对或多对电极5。电极 5宜采用耐高温的金属(钡钨合金或钍钨合金等)材料制作，电极5下端磨尖， 成为放电端部，电极5安装在阻燃、高压绝缘材料绝缘套管4内，绝缘套管4 可采用聚四氟乙烯或尼龙等绝缘材料。绝缘套管4安装在阻燃、耐热不形变 的绝缘板2上，绝缘板2的材料可采用水泥石棉板。待处理水体处于电极5 的放电端部的正下方，每对电极5的放电端部之间的水平距离至少为该放电 端部与水面的垂直距离的五倍。如一对电极5的放电端部的间距为40mm，放 电端部与水面之间的间距可以是约在0.5mm到8mm。通过控制进水阀开度，可 以达到控制电极5的放电端部与水面之间的相对间距。正常工作时，漏磁变 压器1的输入端连接电网，其高压输出端连接每对电极5,每对电极5下方的 水体为中间导体，每个电极5与水面之间击穿空气，产生等离子体，用于水 体处理。 实验例l双通道放电等离子体水处理装置采用一对电极，为钍钨合金，直径lmm， 尖端磨尖。绝缘套管可采用聚四氟乙烯，直径3mm，厚度lmm。电极安装在绝 缘套管内部。电极的放电端部间距40咖，阻燃、耐热不形变的绝缘板选用水 泥石棉板，厚度为10mm。放电端部与水面的距离为0. 5mm。电源采用漏磁变 压器，输入交流电压220V,输出交流空载电压15kV，输出功率20 30W。模 拟的待处理废水为甲基紫溶液，浓度100mg/L，体积100毫升，静态于水槽中 处理，结果如表l所示。<table>table see original document page 7</column></row><table>实验例2双通道放电等离子体水处理装置采用两对电极，两对电极平行排列，间 距为50mrn， 二者不相互影响；放电端部与水面的距离为8mrn。电源采用漏磁 变压器，输入交流电压220V，输出交流空载电压15 18kV，总输出功率60 75W,分两路分别提供给两对电极。模拟的待处理废水为酸性紫红溶液，浓度 体积为40毫升，静态于水槽中处理，结果如表2所示。<table>table see original document page 7</column></row><table>实验例1和实验例2说明，本专利技术的双通道放电等离子体水处理装置， 能够产生等离子体，对水进行处理；而且结构简单，电极不接触水体，不易 被腐蚀，也不会对水体造成二次污染。尽管以上结合附图对本专利技术的实施方式进行了描述，但专利技术并不局限于 上述的具体实施方案，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而 不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发 明构思的情况下，还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双通道放电等离子体水处理装置，其特征在于，包括漏磁变压器，水槽，设置在水槽上方的绝缘板，绝缘板上设置有一对或多对电极，每对电极的放电端部之间的水平距离至少为该放电端部与水面的垂直距离的五倍，所述漏磁变压器的高压输出端连接每对电极，每对电极下方的水体为中间导体，电极与水面之间产生等离子体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰瑢，陆镝莱，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]