【技术实现步骤摘要】
本申请涉及废水处理，具体为一种基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置。
技术介绍
1、生活污水是指人们在日常生活活动中所排出的废水，这种废水主要被生活废料和人的排泄物所污染，污染物的数量、成分和浓度与人们的生活习惯、用水量有关。生活污水一般并不含有有毒物质，但是它具有适于微生物繁殖的条件，含有大量细菌和病原体，从卫生角度来看，具有一定的危害性。因此需要对这类废水进行处理，现有技术中的废水处理一般都是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使得废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，实现充分利用水资源。而上述三种废水处理方式会存在处理周期长，处理过程中易造成二次污染，且无法对废水中难降解的有机物进行有效处理的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的废水处理方式存在处理周期长，处理过程中易造成二次污染，且无法对废水中难降解的有机物进行有效处理的问题，本专利技术提供一种基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，能够通过介质阻挡放电耦合光波导催化tio2光提高能量利用率，产生具有更多氧化电位的羟基自由基来去除废水中多种难降解有机物。
2、为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其包括反应器，用于对废水进行降解处理，所述反应器包括紫铜棒、陶瓷介质以及外管，所述外管为中空结构，所述紫铜棒以及所述陶瓷介质均设置于所述外管内，所述陶瓷介质套设于所述紫铜棒的外侧，所述陶瓷介质的外径小于所述外管的内径，所述陶瓷介质和所述
3、液体循环系统，其包括容器以及循环泵，所述容器用于盛装废水，并设置于所述反应器的正下方，所述循环泵适于通过管道将所述容器内的液体输送至所述进液通道，所述等离子放电区对准所述容器，经过所述等离子放电区降解后的废水得以回流至所述容器内；
4、电源，所述电源电连接所述反应器，适于通过所述紫铜棒在所述等离子放电区形成高压电场。
5、作为上述方案的进一步改进，所述陶瓷介质由石膏板、熔融石英以及二氧化钛颗粒混合制成。
6、作为上述方案的进一步改进，所述反应器上设有底座，所述底座安装于所述反应器的下端，所述底座上设有多个出液孔，各个所述出液孔的一端连通所述等离子放电区，各个所述出液孔的另一端面向所述容器。
7、作为上述方案的进一步改进，所述废水降解装置还包括供气系统，所述供气系统包括气泵、流量计以及气路管，所述流量计设置于所述气路管上，所述气路管的一端连通所述气泵，所述气路管的另一端连通所述等离子放电区，气体得以加压驱动反应溶液进入所述等离子放电区内。
8、作为上述方案的进一步改进，所述电源包括电源本体、调压器以及示波器，所述电源本体的正极连接所述紫铜棒，所述电源本体的接地极连接所述外管，所述调压器通过自耦式调节来调节所述电源本体的电压，所述示波器适于监测所述电源的运行状态。
9、作为上述方案的进一步改进，所述外管上设有安装板，所述上盖倒扣至所述安装板上，所述进液孔设置于所述安装板的上方。
10、作为上述方案的进一步改进，所述外管为不锈钢管。
11、作为上述方案的进一步改进，所述上盖上设有连接管一以及连接管二，所述连接管一的高度高于所述连接管二的高度，所述连接管一的一端连通所述进液通道，所述连接管一的另一端连通所述气路管，所述连接管二的一端连接所述循环泵，所述连接管二的另一端连通所述进液通道，所述外管上设有通气孔，所述通气孔分别连通所述进液通道和所述等离子放电区，所述通气孔对准所述连接管一。
12、作为上述方案的进一步改进，所述等离子放电区的宽度大于所述出液孔的直径。
13、作为上述方案的进一步改进，所述进液孔的孔径为1mm～3mm。
14、进一步地，所述进液孔的孔径为2mm。
15、进一步地，所述陶瓷介质的制备方法，包括以下步骤：
16、s1，在16重量份的去离子水中加入6重量份的二氧化钛和10重量份的熔融石英，然后将混合物球磨4小时，得到均匀的浆料；
17、s2，将所述步骤s1中的浆料倒入石膏板中，在室温下干燥3小时，再在50℃下干燥8小时；
18、s3，将步骤s2的样品转移至熔炉中，以每分钟5℃的速度加热到550℃，并在550℃下保持2小时后，对熔化后的样品进行塑形得到所述陶瓷介质。
19、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
20、(1)本申请通过电源向反应器中的紫铜棒供电，紫铜棒受到脉冲电能注入产生高压，释放出高能电子，电子往下运动的时候会受到陶瓷介质的阻碍使得电子在陶瓷介质上聚集，当等离子放电区的电场强度达到足以击穿周围气体，且等离子放电区的电子密度达到临界值时，会产生大量的短寿命电流丝，此时空气被电离击穿产生臭氧、活性氧和紫外光，这些活性物质能够攻击废水中的污染物(包括有机物)，使得污染物分解成无害的小分子物质，从而实现对废水进行降解操作，整个降解过程操作简单，无二次污染，降解效率高。
21、(2)本申请通过电离产生的紫外光进入陶瓷介质内，而陶瓷介质内存在二氧化钛颗粒，二氧化钛颗粒被紫外光催化产生高浓度的羟基自由基，配合陶瓷介质自身阻挡放电，自身也会电离气体产生活性氧物质，二者可共同作用于废水中的污染物，使得污染物分解成小分子的无毒物质。
22、(3)本装置将陶瓷介质阻挡放电与二氧化钛光催化剂耦合，能够提高电子和光能的利用率。
23、(4)本申请的陶瓷介质中有二氧化钛颗粒以及熔融石英，且紫外光照射形成紫外线区域，熔融石英在紫外线区域的折射率较低为1.5，而二氧化钛的折射率为2.5，由于两种材料的折射率不同，会在陶瓷介质能形成折射通道，紫外光能够通过该折射通道最大程度进入陶瓷介质内部催化纳米二氧化钛颗粒，提高紫外光的利用率，同时纳米二氧化钛颗粒被紫外光催化产生高浓度的羟基自由基，进一步地实现对废水中的污染物进行降解的效率。
24、(5)本申请的废水降解装置，能够加速促进活性物质的生成，提高活性物质的浓度，进一步提高对废水中污染物的降解效率。
25、(6)本申请中的废水降解装置，能够提高陶瓷介质阻挡放电的能源利用率，降低废水处理过程中的能耗成本。
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1.一种基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，其包括：
2.如权利要求1所述的基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，所述陶瓷介质(12)由石膏板、熔融石英以及二氧化钛颗粒混合制成。
3.如权利要求2所述的基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，所述反应器(1)上设有底座(15)，所述底座(15)安装于所述反应器(1)的下端，所述底座(15)上设有多个出液孔(151)，各个所述出液孔(151)的一端连通所述等离子放电区(14)，各个所述出液孔(151)的另一端面向所述容器(21)。
4.如权利要求1所述的基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，其还包括供气系统(4)，所述供气系统(4)包括气泵(41)、流量计(42)以及气路管(43)，所述流量计(42)设置于所述气路管(43)上，所述气路管(43)的一端连通所述气泵(41)，所述气路管(43)的另一端连通所述等离子放电区(14)，气体得以加压驱动反应溶液进入所述等离子放电区(14)内。
5.如权利要求4所述的
6.如权利要求5所述的基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，所述外管(13)上设有安装板(134)，所述上盖(131)倒扣至所述安装板(134)上，所述进液孔(133)设置于所述安装板(134)的上方。
7.如权利要求1-6任一项所述的基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，所述外管(13)为不锈钢管。
8.如权利要求7所述的基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，所述上盖(131)上设有连接管一(135)以及连接管二(136)，所述连接管一(135)的高度高于所述连接管二(136)的高度，所述连接管一(135)的一端连通所述进液通道(132)，所述连接管一(135)的另一端连通所述气路管(43)，所述连接管二(136)的一端连接所述循环泵(22)，所述连接管二(136)的另一端连通所述进液通道(132)，所述外管(13)上设有通气孔(137)，所述通气孔(137)分别连通所述进液通道(132)和所述等离子放电区(14)，所述通气孔(137)对准所述连接管一(135)。
9.如权利要求3所述的基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，所述等离子放电区(14)的宽度大于所述出液孔(151)的直径。
10.如权利要求8所述的基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，所述进液孔(133)的孔径为1mm～3mm。
...【技术特征摘要】
1.一种基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，其包括：
2.如权利要求1所述的基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，所述陶瓷介质(12)由石膏板、熔融石英以及二氧化钛颗粒混合制成。
3.如权利要求2所述的基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，所述反应器(1)上设有底座(15)，所述底座(15)安装于所述反应器(1)的下端，所述底座(15)上设有多个出液孔(151)，各个所述出液孔(151)的一端连通所述等离子放电区(14)，各个所述出液孔(151)的另一端面向所述容器(21)。
4.如权利要求1所述的基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，其还包括供气系统(4)，所述供气系统(4)包括气泵(41)、流量计(42)以及气路管(43)，所述流量计(42)设置于所述气路管(43)上，所述气路管(43)的一端连通所述气泵(41)，所述气路管(43)的另一端连通所述等离子放电区(14)，气体得以加压驱动反应溶液进入所述等离子放电区(14)内。
5.如权利要求4所述的基于介质阻挡放电耦合光波导催化的废水降解装置，其特征在于，所述电源(3)包括电源本体(31)、调压器(32)以及示波器(33)，所述电源本体(31)的正极连接所述紫铜棒(11)，所述电源本体(31)的负极连接所述外管(13)，所述调压器(32)通过自耦式调节来调节所述电源本体(31)的电压，所述示波器(33)适...
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