本发明专利技术涉及一种等离子电解降解污水处理装置及其方法，属于环保水处理技术领域。本发明专利技术选用折流型固定床处理废水，并为其配备一种可更换的反应器模块，即一个两头通的U型槽，槽的两面侧壁各通过螺钉固定一片平面电极，两片电极分别连接脉冲电源正负极，电极片分为两层：底下一层是金属片，上面一层是工程塑料片，采用激光打孔开具若干微孔，孔径0.5mm，往U型槽内填满粒子电极颗粒Fe2O3、ZnO、MnO2、Fe3O4、CUO、NiO。可以根据需要将需要的U型槽拆装进行检修，可以实现边生产边维护的效果。能耗低，适合处理高盐度废水，电极损耗小，可以解决反应床易板结的问题，污染物降解率高。污染物降解率高。污染物降解率高。
【技术实现步骤摘要】
等离子电解降解污水处理装置及其方法
[0001]本专利技术涉及一种电化学降解污水的处理装置及方法，尤其是一种等离子电解降解污水，属于环保水处理
技术介绍
[0002]电化学催化降解污水作为一种新兴的污水处理技术，具有投资小，常温常压运行，维护简便，且处理效果好的优点。但现有的等离子电解降解污水处理装置也存在能耗高，不适合处理高盐度废水，电极损耗大，反应床易板结的问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术解决的技术问题是：提出一种等离子电解降解污水处理装置及其方法。本专利技术的等离子电解降解污水处理装置通过多个反应器模块U型槽的设计，可以根据需要将需要的U型槽拆装进行检修，其他反应器模块U型槽继续工作，可以实现边生产边维护的效果。并且本专利技术的能耗低，适合处理高盐度废水，电极损耗小，可以解决反应床易板结的问题，污染物降解率高。
[0004]为了解决本专利技术的技术问题，提出的技术方案为：一种等离子电解降解污水处理装置，包括折流固定床1为大矩形容器，在折流固定床1的同侧壁面上开设有水流入口4和水流出口5；折流固定床1内部设置有若干折流挡板3，折流挡板3的一端固定在折流固定床1的侧壁上，折流挡板3的另一端相较于折流固定床1对面的侧壁留有间隙可供水流通过，折流挡板3交错设置，使得折流固定床1中的水流发生多次弯折；
[0005]折流固定床1内部还设置有多个反应器模块,
[0006]一个反应器模块由一个U型槽2、两个电极片14、端面的两个透水网片6和若干粒子电极颗粒组装构成；所述反应器模块的宽度与折流固定床1的水流通道宽度相同，反应器模块卡住折流固定床1的水流通道，水流只能通过反应器模块的透水网片流进反应器模块中，反应器模块通过底部设有卡槽与折流固定床1活动连接，水流通道中嵌入的反应器模块可更换；U型槽2的两面侧壁各通过螺钉固定一片平面电极片14，槽内两片电极片分别连接脉冲电源正负极；电极片14的结构分为上下两层，上层为绝缘层，四角开有圆孔，绝缘层上激光打孔，微孔12的孔径0.5
‑
2mm；下层为导电层，四角另开有圆孔，电极片14的绝缘层与导电层通过四个角上的螺纹孔13以螺栓固定连接在U型槽2内侧壁面上，两个电极片14对称地安装于U型槽2内侧的壁面上；
[0007]U型槽2的具体结构由两个侧壁和一个底面构成的U型结构模块，U型槽2两端的壁沿以及两个侧壁上均设置有螺纹孔13；
[0008]透水网片6为矩形结构，其大小与U型槽2两端端面的面积相等，透水网片6的四个角上开设有螺孔8，使得透水网片6可通过螺栓固定连接到U型槽2两端壁沿的螺纹孔13上；透水网片6上开设有若干圆孔7或条形孔9，其孔隙小于3mm；
[0009]U型槽内填满N型金属氧化物颗粒Fe2O3,ZnO、U型槽内填满P型金属氧化物颗粒CuO,
NiO或U型槽内填满P型与N型金属氧化物混合颗粒Fe2O3,ZnO,MnO2，CuO,NiO的任一组合；
[0010]优选的，电极片14绝缘层为工程塑料片、陶瓷片、酚醛树脂板、聚氯乙烯板或亚克力板。
[0011]优选的，电极片14导电层为铁片、铜片、铝片或不锈钢片。
[0012]优选的，所述的脉冲电源，脉冲峰——峰值(0―100kv)，脉宽(500
‑
1000ns)，脉冲上升时间为(40
‑
100ns)的双向窄高压脉冲，频率1
‑
200Hz可调。
[0013]为了解决本专利技术的技术问题，提出的另一技术方案为：任一所述的等离子电解降解污水处理装置的处理污水的方法，具体包括如下步骤：
[0014]步骤一：将多个反应器模块安装在折流固定床1内；废水由折流固定床1水流入口4流入，先关闭折流固定床1的水流出口5；
[0015]步骤二：废水由反应器水流入口4进入，并通过其嵌入的U型槽2，U型槽2内填满电极颗粒，同时U型槽2的电极片14及时接通脉冲电源，脉冲峰——峰值(0―100kv)，脉宽(500
‑
1000ns)，脉冲上升时间为(40
‑
100ns)的双向窄高压脉冲，频率1
‑
200Hz可调；
[0016]此时，电极间脉冲电流集中于电极板绝缘层上若干激光打通的微孔通道中，由于电场能量高度集中，畸变的电场使高浓度盐水中的电解质沿电力线集中排列，形成盐桥并最终短路，导致孔孔对应的等离子放电，生成强氧化性的等离子放电气体，同时激活槽内催化剂颗粒粒径3
‑
4mm，通过高能电场，等离子气体，催化剂三重作用降解污水；
[0017]步骤三：待折流固定床1中的污水没过反应器模块，并且污染水在反应器中停留半小时左后,打开折流固定床1的水流出口5。
[0018]优选的，电极片14的绝缘层激光打孔的作用，由于对应排列的两块电极片14绝缘层打孔的部位相同，在空间上孔孔对应，脉冲电场施加后，电力线只能由孔孔对应的路径通过，加上电解质沿电力线集中分布的聚集效应，直接形成孔孔对应的离子通道(盐桥)，离子电流致使水电解产生水蒸气，进而击穿短路形成等离子放电，生成强氧化性的等离子放电气体，H
﹢
、O
﹣
同时激活槽内催化剂颗粒，通过高能电场，等离子气体，催化剂三重作用降解污水。
[0019]优选的，U型槽内填满P型与N型金属氧化物混合颗粒Fe2O3,ZnO,MnO
2,
CuO,NiO，脉冲电源发出间隔微秒级双向正负极性脉冲，催化Fe2O3,ZnO,MnO2带负电，CuO,NiO带正电，形成微电极氧化还原反应降解有机物，同时在电极片的阴极处，通过曝气装置进行曝气，双向脉冲可以生成过氧化氢，化学方程式
[0020](1)2H2O——2H2+O2(电解反应)
[0021](2)O2+2H2O——2H2O2(负极性反应)
[0022]等离子电场催化金属氧化物颗粒协同等离子放电氧化还原降解污水；通过高能电场，等离子气体，催化剂，H2O2四重作用降解污水。所述的污染水为电镀废水、化工废水，或印染废水。
[0023]优选的，U型槽内填满N型金属氧化物颗粒Fe2O3,ZnO,同时脉冲电源发出单向负极性脉冲，所有颗粒带上负电，对氧化性有机物如氯苯，硝基苯以及重金属离子进行还原降解。
[0024]优选的，U型槽内填满P型金属氧化物颗粒CuO,NiO,同时脉冲电源发出单向正极性脉冲，所有颗粒带上正电，对还原性有机物如刚果红，甲基蓝进行氧化降解。
[0025]本专利技术选用折流型固定床处理废水，并为其配备一种可更换的反应器模块，即一个两头通的U型槽，槽的两面侧壁各通过螺钉固定一片平面电极，两片电极分别连接脉冲电源正负极，电极片分为两层：底下一层是金属片，四角开有圆孔，上面一层是工程塑料片，采用激光打孔开具若干微孔，孔径0.5mm，四角另开有圆孔，把上层工程塑料片(绝缘层)与下层金属片(导电层)通过插入四角圆孔的尼龙螺栓固定，U型槽两头端面上开有螺孔，透水本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种等离子电解降解污水处理装置，其特征在于:包括折流固定床1为大矩形容器，在折流固定床1的同侧壁面上开设有水流入口4和水流出口5；折流固定床1内部设置有若干折流挡板3，折流挡板3的一端固定在折流固定床1的侧壁上，折流挡板3的另一端相较于折流固定床1对面的侧壁留有间隙可供水流通过，折流挡板3交错设置，使得折流固定床1中的水流发生多次弯折；折流固定床1内部还设置有多个反应器模块,一个反应器模块由一个U型槽2、两个电极片14、端面的两个透水网片6和若干粒子电极颗粒组装构成；所述反应器模块的宽度与折流固定床1的水流通道宽度相同，反应器模块卡住折流固定床1的水流通道，水流只能通过反应器模块的透水网片流进反应器模块中，反应器模块通过底部设有卡槽与折流固定床1活动连接，水流通道中嵌入的反应器模块可更换；U型槽2的两面侧壁各通过螺钉固定一片平面电极片14，槽内两片电极片分别连接脉冲电源正负极；电极片14的结构分为上下两层，上层为绝缘层，四角开有圆孔，绝缘层上激光打孔，微孔12的孔径0.5
‑
2mm；下层为导电层，四角另开有圆孔，电极片14的绝缘层与导电层通过四个角上的螺纹孔13以螺栓固定连接在U型槽2内侧壁面上，两个电极片14对称地安装于U型槽2内侧的壁面上；U型槽2的具体结构由两个侧壁和一个底面构成的U型结构模块，U型槽2两端的壁沿以及两个侧壁上均设置有螺纹孔13；透水网片6为矩形结构，其大小与U型槽2两端端面的面积相等，透水网片6的四个角上开设有螺孔8，使得透水网片6可通过螺栓固定连接到U型槽2两端壁沿的螺纹孔13上；透水网片6上开设有若干圆孔7或条形孔9，其孔隙小于3mm；U型槽内填满N型金属氧化物颗粒Fe2O3,ZnO、U型槽内填满P型金属氧化物颗粒CuO,NiO或U型槽内填满P型与N型金属氧化物混合颗粒Fe2O3,ZnO,MnO2，CuO,NiO的任一组合。2.根据权利要求1所述等离子电解降解污水处理装置，其特征在于:电极片14绝缘层为工程塑料片、陶瓷片、酚醛树脂板、聚氯乙烯板或亚克力板。3.根据权利要求1所述等离子电解降解污水处理装置，其特征在于:其特征在于：电极片14导电层为铁片、铜片、铝片或不锈钢片。4.根据权利要求1所述等离子电解降解污水处理装置，其特征在于:其特征在于：所述的脉冲电源，脉冲峰——峰值(0―100kv)，脉宽(500
‑
1000ns)，脉冲上升时间为(40
‑
100ns)的双向窄高压脉冲，频率1
‑
200Hz可调。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的等离子电解降解污水处理装置的处理污水的方法，其特征在于:具体包括如下步骤：步骤一：将多个反应器模块安装在折流固定床1内；废水由折流固定床1水流入口4流入，先关闭折流固定床1的水流出口5；步骤二：废水由反应器水流入...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪忠伟，万京林，徐小庆，戴阳，
申请(专利权)人：洪忠伟，
类型：发明
国别省市：
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