高分子智能污水净化器制造技术

本实用新型专利技术公开了高分子智能污水净化器，其包括高压脉冲电源和反应器，所述的高压脉冲电源采用陡前沿窄脉冲的电力电子开关器，高压脉冲电源的放电电极设在反应器中，反应器上设有污水进口、净水出口和固体排放口和气体排放口，反应器的污水进口处设有微孔曝气供气系统，微孔曝气供气系统由空压机供气。综上所述，本实用新型专利技术的设备结构简单，价格合理，易于拆卸维护，其净化污水的效率高，能够有效降解、去除废水中的各种污染物质。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种污水净化设备，尤其涉及高分子智能污水净化器。
技术介绍
水是人类社会赖以生存和发展的宝贵自然资源。由于世界各国工农业迅速发展， 城市人口急剧增加，大量生产和生活污水排入江河、湖泊及渗入地下，使众多水源遭受污染，废水处理成为解决环境污染的关键。废水包括生活废水和工业废水。生活污水是人们日常生活中产生的各种废水的总称。主要包括粪便水、洗浴水、洗涤水和冲洗水等，其来源除家庭生活废水外，还有各种集体单位和公用事业等排出的废水。本文所研究的技术适合生活废水的处理，具有广阔的国内外市场前景。在多数情况下，废水的处理是去除水中混入的有机物，衡量水质状况和有机物含量的主要技术指标是pH、CODcr, B0D5、SS、动植物油、色度、氨氮、磷酸盐等。常规的水处理技术有生物处理法和物理化学絮凝法，它们有各自的使用范围和特点。1、生物处理法生物处理法利用生物细菌的作用，将水中有机物转化成C02或CH4排出，但生物菌的增殖与死亡会使活性污泥量大增，污泥分离处理环节多，时间长，工程投入大，操作要求高，并且废水中有些物质不能被生物细菌同化，有些物质还会抑制细菌的生长。2、物理化学絮凝法物理化学絮凝法可以高效快速地从水中除去悬浮状和胶体状的有机物，但是它很难去除水中溶解性有机物。应用膜工程纳滤、超滤、电渗析等精密过滤的方式，可以去除水中的杂质，但它们的使用条件要求较严格，投资大。 近几年，随着对低温等离子体技术的深入研究，新型的等离子体水处理技术正在为人们所关注。低温等离子体应用技术是一种兼具高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光分解三种作用于一体的废水处理技术，这三种方法协同作用时，等离子体是具有化学反应性的，是由电子、正负离子、激发态的原子、分子以及自由基等粒子组成的。自由基可无选择地与废水中污染物发生反应，直接将其氧化为CO2、水或盐，不会产生二次污染，是一种高效节能型的废水处理技术。等离子体自由基氧化反应是水的湿法氧化反应，其原理是水在外界条件参与下，与氧气反应生成强氧化性的0H·等自由基，OH-等再与水中有机物反应生成CO2,将有机物去除。等离子体生成的方法有表面放电法、电子束照射法以及脉冲电晕法1、表面放电法表面放电的主体是结构致密的陶瓷(陶瓷管或瓷板)，在陶瓷的内部埋有金属板作为接地极，陶瓷的一侧表面上布置导电条件作为高压电极，另一侧作为反应器的散热面。 在中、高频电压作用下，放电从放电极沿陶瓷表面延伸，在陶瓷表面形成许多细致的流注通道。与其他放电方式相比，表面放电的功率消耗大，放电过程中发热比较严重，常需在反应器的外部强制冷却，能量利用率不高。另外由于放电只集中在陶瓷表面附近，所提供的等离子体反应空间亦不够，加上结构复杂，不便于实际应用。2、电子束照射法电子束照射法是利用电子加速器产生的高能电子束，直接照射待处理气体，通过高能电子与气体中的氧分子碰撞，使之解离，电离，形成等离子体，继而与污染物反应，使之氧化去除。虽然电子束法具有很好的降解效果，但它也存在着一些缺陷一是容易产生X 射线，工业应用时必须建有混凝土防辐射工程，装置不能移动二是电子线照射产生臭氧， 对装置有腐蚀，对周围环境也有害；三是采用的电子枪价格昂贵，电子枪及靶窗的寿命短， 设备结构复杂。上述原因限制了电子束法的应用。3、脉冲电晕法80年代初期，日本的Masuda提出了脉冲电晕放电等离子体技术。该法的等离子体产生机理与电子束照射法基本一致，都是利用电子的作用使气体分子激发、电离或离解， 产生强氧化性的自由基。但是，脉冲电晕放电等离子体技术产生电子的方式与电子束照射法不同，它是利用气体放电过程产生大量电子，电子能量等级与电子束照射法电子能量等级差别很大，仅在5-20eV范围内。与电子束照射法相比，该法避免了电子加速器的使用，也无须辐射屏蔽增强了技术的安全性和实用性。脉冲电晕法的最大优点就是能起到电子束法同样的作用而又克服了电子束法的缺点，它省掉了大功率、需长期稳定工作的昂贵电子枪， 避免了电子枪寿命和X射线屏蔽问题，目前是国内外广泛关注的技术并最具有良好应用前旦ο
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够有效去除水体中有害物质，特别是有机物等物质，结构简单，维护方便，净化效率高的高分子智能污水净化器。为实现上述目的，本技术的高分子智能污水净化器包括高压脉冲电源和反应器，所述的高压脉冲电源采用陡前沿窄脉冲的电力电子开关器，高压脉冲电源的放电电极设在反应器中，反应器上设有污水进口、净水出口和固体排放口和气体排放口，反应器的污水进口处设有微孔曝气供气系统，微孔曝气供气系统由空压机供气。本技术的电力电子开关器由变压器、倍压电路和硅堆组成。本技术的反应器内还设有集气系统，集气系统连通等离子体除臭系统，而后连通至气体排放口。本技术利用脉冲电晕法产生等离子体进行水体处理的，其主要分为两大部分高压脉冲电源和反应器。高压脉冲电源用于产生等离子体；反应器则利用产生的活性物质以及伴随产生的热、光、波等效应来净化水质。应用于水处理的高压脉冲电源其电压脉冲宽度要求在纳秒级。因为高压脉冲放电处理水要求陡前沿、窄脉冲电源系统，这样才能保持稳定地生成低温等离子体，并得到强电场并达到节能的目的。水中高压脉冲放电电压上升时间一般<100ns，脉冲宽度<700ns。这样就可以在不使电场内的离子加速的情况下单使电子加速，形成无需屏蔽的高能自由电子，而这些高能自由电子将促使有机物的激发裂解或电离。通常高压电源不能在液相溶液中直接产生电晕放电，但在气相中却可以产生较大空间范围内的电晕放电。只要在气液相间的系统中实现气相电晕放电，就能形成等离子体与水中污染物接触的条件。为此，放电等离子体注入方法必须解决的问题是创造一种与一定容积的液体之间有尽可能大的气液接触面积的反应条件。经过优化选择，我们选择的是水中气泡放电废水处理装置。水中气泡放电废水处理装置是含气泡液体流经外壳绝缘的高压电场，当双极性窄脉冲施于两极板时，将使每个小气泡发生放电，可以处理大流量的水。该工艺中，放电等离子体与水溶液的接触面积大， 气液混合均勻。本技术的等离子体电源采用脉冲电源供电，放电极直接置于水中，放电使是该装置的关键设备，其性能和参数将直接决定反应器内等离子体的状态，从而影响水处理的效果。为了持续稳定地生成和维持低温等离子体，高压脉冲必须具有脉冲前沿陡峭、脉冲宽度窄的特点，以得到强电场并达到节能的目的。该装置采用空载峰值30kV、上升时间 100ns，满载峰值25kV、30A、脉宽<300ns，脉冲频率I-IOkHz可调的快脉冲电源。传统的脉冲电源多为利用火花隙作为开关产生脉冲，但是火花开关寿命较短，该电源采用新型电力电子开关器件代替火花隙，这样可以大大的提高开关的寿命以及电源工作的可靠性和稳定性。脉冲电源原理为交流电经过变压器后输出1. 5kV的交流电，经过电容Cl、C2、C3 和二极管D1、D2所组成的倍压电路后，成为3 kV的直流电。达到3 kV后给硅堆触发信号，开关(硅堆)被直流电击穿，从而在水间隙中产生等离子体。空压机将压缩空气通过微孔曝气供气系统对废水进行鼓泡，提供高强度气液传质，在放电等离子体自由基作用下快速完成有机物的降解、消毒灭菌，水面逸散的废本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林英雄，
申请(专利权)人：福建省华澳环保科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：