CN104229945B - 部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置，属于等离子体高级氧化污水处理领域，该装置包括回流加压装置和等离子体反应器两部分。本发明装置具有应用范围广、处理效率高、设备成本低、运行费用低、清洁廉价并且运行稳定等优点，能够应用与目前环境中多种难降解废水的处理，同时解决了等离子体技术处理废水后氨氮含量升高的难题，将来会成为污水处理中不可或缺的主力并可运用于多种污染物领域的处理。

Description

部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置

技术领域

本发明属于等离子体高级氧化污水处理领域，具体涉及一种部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置。

背景技术

随着工业经济的的不断发展，环境问题日益突出并成为了人们关注的焦点。各种工业生产所带来的水环境污染越来越严重，污水中的成分日益复杂，给污水处理技术带来了很大的挑战。水资源短缺问题的日渐凸显和国家对于环境问题的逐渐重视，也使环保部门对于污水处理提出了更高的要求。随着人们认识的不断提高和对于环境整体性保护的重视，对于污水处理过程中所产生的二次污染，也一直是环保技术人员在努力解决的问题。

等离子体是在外加电场的作用下，放电产生的大量高能电子轰击污染物分子，使其电离、解离和激发，然后便引发了一系列复杂的物理、化学反应，使复杂大分子污染物转变为简单小分子物质，或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质，从而使污染物得以降解去除。因其电离后产生的电子平均能量在1-10eV，适当控制反应条件可实现一般情况下难以实现或速度很慢的化学反应变得十分快速。该方法不仅处理效果好，不产生二次污染，而且对于一些难降解废水有着很好的处理效果。

现有的等离子体反应一般是直接在反应器内曝气，不能实现反应器内的均匀曝气，且曝气类型单一，不能根据不同类型的污水和出水要求变更曝气种类，无法进一步提高低温等离子体的处理效率和放电距离。

发明内容

本发明的目的是提供一种部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置。

本发明的目的通过以下技术实现：

一种部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置，该装置包括回流加压装置和等离子体反应器，所述的回流加压装置包括通过设有阀门的管道相连通的调节罐和压力溶气罐，所述的压力溶气罐内设有填料支架，所述的压力溶气罐通过管道还分别连通储气罐和加压水泵的出水口；所述的等离子体反应器包括反应容器以及设置在反应容器内且分别连接高压电源正负极的多针放电电极和板式接地电极，所述的反应容器上设有进水口和出水口，所述反应容器的进水口分别连通污水进水管和回流水进水管，所述回流水进水管的另一端连通所述回流加压装置的调节罐，所述的污水进水管和回流水进水管上分别设有进水阀和减压释放阀，反应容器的出水口分别连通出水管和回流水管，所述回流水管的另一端连通所述加压水泵的进水口，所述的出水管和回流水管上分别设有出水阀和回流阀。

作为一种优选方案，所述压力溶气罐上还设有泄气管，所述压力溶气罐的压力通过压力表和设置在泄气管上的泄气阀进行监测和调节。

所述的反应容器上还设有出气口，用以释放气体。

所述的板式接地电极对应设置在多针放电电极的上方。

所述的多针放电电极成圆环状排列，间距一般为25-50mm。

本发明具有如下优点：

1、通过外置储气罐控制等离子体反应过程中曝气种类，可以根据试剂污水的情况和出水要求使的等离子体的放在过程在不同的气液混相中完成。如污水中含有难降解物质或污染物浓度较高，可通过储气罐使用纯氧曝气，提高等离子体的降解效率。如出水对氨氮含量要求较高可以使用纯氦气曝气，控制出水中的氨氮含量。

2、通过将等离子体处理后的部分清水回流加压，然后经减压释放阀进入等离子体反应器，可使曝气更加均匀，气泡更加微小，增大气液两相的接触面积，提高低温等离子体的处理效率和放电距离。

3、等离子体采用多针板放电方式可使放电更加均匀。

附图说明

图1为部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置结构图

其中，1—加压水泵2—储气罐3—调节罐4—压力溶气罐5—泄气阀6—减压释放阀7—压力表8—反应容器9—进水口10—出气口11—接地电极12—多针放电电极13—出水口14—高压电源15—出水阀门16—回流阀门17—进水阀门18—填料支架19—阀门

具体实施方式

如图1所示，一种部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置，该装置包括回流加压装置和等离子体反应器，所述的回流加压装置包括通过设有阀门19的管道相连通的调节罐3和压力溶气罐4，所述的压力溶气罐4内设有填料支架18用于增加压力溶气罐4内水和气体的接触面提高水的溶气量，所述的压力溶气罐4通过管道还分别连通储气罐2和加压水泵1的出水口；所述的等离子体反应器包括反应容器8以及设置在反应容器8内且分别连接高压电源14正负极的多针放电电极12和板式接地电极11，所述的反应容器8上设有进水口9和出水口13，所述反应容器8的进水口9分别连通污水进水管和回流水进水管，所述回流水进水管的另一端连通所述回流加压装置的调节罐3，所述的污水进水管和回流水进水管上分别设有进水阀17和减压释放阀6，反应容器8的出水口13分别连通出水管和回流水管，所述回流水管的另一端连通所述加压水泵1的进水口，所述的出水管和回流水管上分别设有出水阀15和回流阀16。

所述压力溶气罐4上还设有泄气管，所述压力溶气罐4的压力通过压力表7和设置在泄气管上的泄气阀5进行监测和调节。所述的反应容器8上还设有出气口，用于释放反应容器8内多余的气体。所述的板式接地电极11对应设置在多针放电电极12的上方。所述的多针放电电极12成圆环状排列，间距为25-50mm。

本发明的部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置实施方式如下：

污水首先经进水阀17由进水口9进入等离子体反应器，在高压电源14的作用下，多针放电电极12通过放电产生的大量的等离子体中的高能电子与废水分子(原子)发生非弹性碰撞，将能量转化为基态分子的内能，发生激发、离解和电离等一系列过程，使废水处于活化状态。一方面打开废水分子键，生成一些单质原子或单原子分子；另一方面产生大量的游离氧、自由基和臭氧等活性基团。由这些单原子分子、游离氧自由基和臭氧等组成的活性粒子所引起的化学反应，最终将废水中的复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质，或使废水中的有毒有害物质变成无毒无害物质或低毒低害物质从而使污染物得以降解去除。经等离子体放电处理后的水经出水口13流出，通过出水阀15和回流阀16控制回流水量的比例。回流水通过加压水泵1与储气罐2中的气体一起进入压力溶气罐4，在压力溶气罐4中由于高压和填料支架18的作用增大气体在回流水中的溶解度，使得部分气体溶解于回流水中。打开阀门19使压力溶气罐4内的溶气水流入调节罐3并在调节罐3中均匀后通过减压释放阀6与污水一起进入等立体体反应器，由于压力突然降低，水中溶解气体已微小气泡形式释放出来，能够极大的提高等离子体的处理效果，多余气体通过出气口10排放到体系外。污水处理过程中可以通过安装在压力溶气罐4上的压力表7检测压力溶气罐4内的压力大小，并通过储气罐2释放气体的速率和泄气阀5的开关来增大或者减小压力溶气罐4内的压力。

实施例：江苏某TAIC生产厂家TAIC生产废水水质如下表所示：

pH	COD(mg/L)	盐度	TAIC(mg/L)	氨氮(mg/L)
					3	25440	3.2％	1500	278.93

反应参数：储气罐气体：空气，压力溶气罐压力：0.2MP，等离子体反应器停留时间：120min，回流比1.0。

该废水经上述处理后pH为5.0，COD4500mg/L,TAIC300mg/L。经后续生化系统处理后COD在500mg/L以下，能够稳定有效达标。

生化处理装置为现有一致的常规装置，包括厌氧塔，一级生化池，二级生化池，混凝沉淀池和砂滤池。

Claims (5)

1.一种部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置，其特征在于该装置包括回流加压装置和等离子体反应器，所述的回流加压装置包括通过设有阀门（19）的管道相连通的调节罐（3）和压力溶气罐（4），所述的压力溶气罐（4）内设有填料支架（18），所述的压力溶气罐（4）通过管道还分别连通储气罐（2）和加压水泵（1）的出水口；所述的等离子体反应器包括反应容器（8）以及设置在反应容器（8）内且分别连接高压电源（14）正负极的多针放电电极（12）和板式接地电极（11），所述的反应容器（8）上设有进水口（9）和出水口（13），所述反应容器（8）的进水口（9）分别连通污水进水管和回流水进水管，所述回流水进水管的另一端连通所述回流加压装置的调节罐（3），所述的污水进水管和回流水进水管上分别设有进水阀（17）和减压释放阀（6），反应容器（8）的出水口（13）分别连通出水管和回流水管，所述回流水管的另一端连通所述加压水泵（1）的进水口，所述的出水管和回流水管上分别设有出水阀（15）和回流阀（16）。

2.根据权利要求1所述的部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置，其特征在于所述压力溶气罐（4）上还设有泄气管，所述压力溶气罐（4）的压力通过压力表（7）和设置在泄气管上的泄气阀（5）进行监测和调节。

3.根据权利要求1所述的部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置，其特征在于所述的反应容器（8）上还设有出气口。

4.根据权利要求1所述的部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置，其特征在于所述的板式接地电极（11）对应设置在多针放电电极（12）的上方。

5.根据权利要求1或4所述的部分回流加压曝气式等离子体污水处理装置，其特征在于所述的多针放电电极（12）成圆环状排列。