一种气液混相双介质阻挡放电水处理装置和方法制造方法及图纸

本专利公开了一种气液混相双介质阻挡放电降解废水的装置及方法，其包括反应器、高压交流电源、流量控制器和气体发生器；所述反应器包括电极、内外介质管和曝气装置；电极包括高压电极和接地电极；内介质管套设在高压电极外，两者间隙为气体放电区域；内外介质管之间为存放液体区域；接地电极均匀地缠绕在外介质管外部；曝气装置包括止逆阀和曝气头，止逆阀位于内介质管出口，曝气头位于止逆阀出口；本装置气体从流量控制器进入气体放电区域产生活性物质，通过曝气装置进入液体放电区进行降解。本发明专利技术具有结构简单、空间小、能源利用率高、电极腐蚀率低等优点。电极腐蚀率低等优点。电极腐蚀率低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种气液混相双介质阻挡放电水处理装置和方法


[0001]本专利技术专利涉及用于废水处理的等离子体放电领域，具体涉及一种利用气液两相放电产生活性物质来降解废水的反应装置及方法。

技术介绍

[0002]水污染作为一个不可忽视的民生问题，已严重影响到了人们的身体健康。其中染料废水属于工业废水中典型的难降解有机废水，其特点是色度深、成分复杂、具有一定毒性且含有一些有毒害的重金属。低温等离子体技术具有放电稳定、条件温和、降解效率高等优点，可高效地去除水体中难降解的有机污染物，因此其被广泛应用于染料废水降解领域且具有良好的工业应用前景。介质阻挡放电(DBD)又称为无声放电，其在大气放电中可产生O3、O*等活性粒子，这些活性粒子在气液交界处会与水形成H2O2、
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OH等强氧化物，这些强氧化物在溶液中迅速氧化染料分子，从而起到降解废水的目的，因此等离子体放电装置现已广泛应用于废水处理领域。目前DBD装置普遍存在放电效率、气液传质效率较低等问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种气液混相的双介质阻挡放电反应装置，本装置可实现气相、液相同时放电，并且可显著增大活性物质与目标物分子的接触面积，同时可降低反应器温度。
[0004]为实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]气液混相的双介质阻挡放电装置，主要包括电极、绝缘介质和曝气装置三方面；其中高压电极位于内介质管轴线上，内介质管套设在外介质管内部，接地电极紧密缠绕在外介质管外壁上，曝气装置位于内介质管末端，内介质管和高压电极之间的内空隙用来通入气体，外介质管和内介质管之间的外空隙用来盛装废水，液体与气体用曝气装置隔开，气体从进气口进入内空隙放电区域，通过曝气装置鼓入废水内，再经过外空隙放电区域，最后从出气口流出。
[0006]所述的筒体呈圆柱形，高压电极固定在装置轴中间位置。
[0007]所述的高压电极材料为金属棒。
[0008]所述的地电极材料为金属箔或金属网。
[0009]所述曝气装置包括止逆阀和微孔曝气头，止逆阀连接在内介质管末端，微孔曝气头连接在止逆阀出口处。
[0010]所述的介质管均为石英、玻璃等介质材料。
[0011]本专利技术提供了一种气液混相双介质阻挡放电反应装置，具有的优势包括：
[0012]1.由止逆阀和微孔曝气头组成的曝气装置防止液体倒流入内介质管，进而将高压电极与废液进行隔离，杜绝了废液污染高压电极，使得高压电极可以长期稳定的运行。本设计可同时电离气体和液相放电，在产生大量气体活性物质的同时又在废液中产生大量高能粒子，使得空间达到最大效率的利用。
[0013]2.由于
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OH等活性物质在溶液中存在时间极短，导致其只能作用于气液接触面的小部分废水，对距离接触面较远的废水无明显效果。本专利通过微孔曝气头产生的大量微泡，增大了气液的接触面积，同时通过气泡的带动作用，反应装置内的废水进行无规则运动，增加了有机染料与活性物质碰撞的概率。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0015]图1为本专利技术的气液混相双介质阻挡放电装置结构图。
[0016]图2为本专利技术的气液混相双介质阻挡放电装置局部剖面图。
[0017]图中：1.高压电极，2.地电极，3.外介质管，4.内介质管，5.气体入口，6.气体出口，7.止逆阀，8.曝气头，9.固定及密封材料，10.废液区，11.气体通道，12.气体放电区，13.液体放电区。
[0018]具体实施案例
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020]参照附图1和附图2，气液混相双介质阻挡放电装置，包括高压电极(1)，地电极(2)，外介质管(3)，内介质管(4)，气体入口(5)，气体出口(6)，止逆阀(7)，曝气头(8)，固定及密封材料(9)，废液区(10)，气体通道(11)，气体放电区(12)，液体放电区(13)。
[0021]如图1和图2所示，一种气液混相双介质阻挡放电装置结构图，装置的外壳为筒体，筒体内部由内介管分割为两个区域，从内往外分别为高压电极、内介质管、外介质管、地电极；曝气装置位于内介质管末端，内介质管和高压电极之间的内空隙用来通入气体，外介质管和内介质管之间的外空隙用来盛装废水，液体与气体用曝气装置隔开，气体从进气口进入内空隙放电区域，通过曝气装置鼓入废水内，再经过外空隙放电区域，最后从出气口流出。
[0022]所述的筒体为圆柱形；所述的高压电极为铜棒或不锈钢棒，所述的接地电极为铜箔或铜网，地电极位于止逆阀上端处，紧密缠绕在外介质管外壁侧。
[0023]所述的曝气装置由钛钢微孔曝气头和止逆阀组成；止逆阀位于内介质管末端，钛钢微孔曝气头位于止逆阀出口处，连接处均采用绝缘材料。
[0024]所述的气体入口位于内介质管，气体出口位于外介质管。
[0025]所述的介质管材料为石英、玻璃等介质材料。
[0026]所述的固定及密封均选用绝缘材料。
[0027]以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气液混相等离子体降解废水装置，其特征在于其装置包括：反应器、高压交流电源、气体发生器和流量控制器。所述反应器为一种气液混相双介质阻挡放电装置，其特征在于装置为同轴圆筒式，筒体内部由内介管分割为两个区域，从内往外分别为高压电极、内介质管、外介质管、地电极；曝气装置位于内介质管末端，内介质管和高压电极之间的内空隙用来通入气体，外介质管和内介质管之间的外空隙用来盛装废水，液体与气体用曝气装置隔开，气体从进气口进入内空隙放电区域，通过曝气装置鼓入废水内，再经过外空隙放电区域，最后从出气口流出。2.如权利要求1所述的一种气液混相双介质阻挡放电装置，其特征在于所述的筒体为圆柱形；所述的高压电极为金属棒，所述的接地电极为金属箔或金属网，地电极紧密缠绕在外介质管外壁侧。3.如权利要求1所述的一种气液混相双介质阻挡放电装置，其特征在于所述的曝气装置由微孔曝气头和止逆阀组成；所述的止逆阀位于内介质管末端，所述的微孔曝气头位于止逆阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚晓妹，徐明昊，房英博，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：