CN104624138B - 一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液装置及处理方法 - Google Patents

一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液装置及处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104624138B
CN104624138B CN201510058076.4A CN201510058076A CN104624138B CN 104624138 B CN104624138 B CN 104624138B CN 201510058076 A CN201510058076 A CN 201510058076A CN 104624138 B CN104624138 B CN 104624138B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plasma jet
plasma
aqueous solution
jet array
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510058076.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104624138A (zh
Inventor
王瑞雪
邵涛
章程
严萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Electrical Engineering of CAS
Original Assignee
Institute of Electrical Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Electrical Engineering of CAS filed Critical Institute of Electrical Engineering of CAS
Priority to CN201510058076.4A priority Critical patent/CN104624138B/zh
Publication of CN104624138A publication Critical patent/CN104624138A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104624138B publication Critical patent/CN104624138B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00018—Construction aspects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00027—Process aspects
    • B01J2219/00033—Continuous processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2203/00—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置，等离子体射流阵列结构包括多个结构相同的等离子体射流装置；等离子体射流装置包括绝缘介质一，绝缘介质一的上部与下部均环绕有金属环一与金属环二；电源包括高压极与地极，高压极、地极分别与金属环一、金属环二连接。等离子体射流阵列结构可用于大面积的水溶液处理；喷泉式的水柱保证水溶液处理的均匀性和连续性；等离子体射流阵列结构与水处理装置的水溶液相分离，两者之间的距离可调节，等离子体放电不受水溶液的影响，放电具有稳定性；应用范围广泛，可用于工业废水、污水处理，水溶液消毒灭菌以及制备消毒水等，且不会产生二次污染；结构简单，成本低，易操作，产品易扩大，易于工业转化。

Description

一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液装置及处理方法
技术领域
本发明涉及水处理装置及处理方法技术领域，具体而言、涉及一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液装置及处理方法。
背景技术
大气压低温等离子体以其高活性粒子、高能量效率、低成本以及低污染等特点，在水处理技术受到广泛关注。低温等离子体产生高能电子、高能活性物质(活性氧、活性氮)、臭氧以及紫外光等短时效性物质成分，可有效进行污染物降解、水体杀菌消毒。另外，等离子体产生的活性物质与水相互作用产生长时效性杀菌物质，如H2O2、HNO3、HNO2等，因此，等离子体处理的水在一定时间内同样具备灭菌消毒的功能。
申请号为200810020181.9，公开日为2008年3月27日的中国发明专利，申请公开了一种等离子体水处理方法及其装置，其主要特征为：在水容器中设置了一对等离子体放弧枪作为放电电极，向放弧枪中通入气体，并加以高压，气体被激发后产生等离子体对污水进行处理。该发明存在的弊端为：放电电极完全置于水中，在水中放电时所需的电压较高，对电源的要求也高，而且会出现电极的腐蚀问题。
申请号为201210488943.4，公开日为2014年6月4日的中国发明专利，申请公开了一种等离子体水净化设备。其主要特征为：高压电极表面包覆介质材料，高压电极一部分插入水中，一部分在空气中，水池外围需安装不锈钢地电极。高压电源连通等离子体电极时，在等离子体电极周围的水体表面上形成等离子体放电。由于电极的设计在水体的两端，水的电阻会提高放电电压。不锈钢电极增加了装置的复杂性，而且存在安全隐患。另外，等离子体只处理水体表面，对底部的水难以处理，对水的处理会极不均匀。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液装置及处理方法。
本发明提供了一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置，其特征在于，该装置包括：
装置本体，所述装置本体包括等离子体射流阵列结构、电源、气体装置与水处理装置；
所述等离子体射流阵列结构中部与所述电源连接，所述等离子体射流阵列结构上端与所述气体装置连通，所述等离子体射流阵列结构下方设有相配合的水处理装置；
所述等离子体射流阵列结构包括多个结构相同的等离子体射流装置；
所述等离子体射流装置包括绝缘介质一，所述绝缘介质一的上部与下部均环绕有金属环一与金属环二；
所述电源包括高压极与地极，所述高压极、所述地极分别与所述金属环一、所述金属环二连接；
所述气体装置包括气体瓶，所述气体瓶上方与流量计连通。
作为本发明进一步的，所述水处理装置包括原液储存瓶，所述原液储存瓶内部安装有潜水泵，所述原液储存瓶上表面形成有与所述等离子体射流装置数量相同的水柱，处理液收集器位于所述水柱的中下部，所述处理液收集器侧面与处理液存储瓶连通。
作为本发明进一步的，所述等离子体射流阵列结构为双环电极。
作为本发明优选的，所述处理液收集器为梯形结构。
作为本发明进一步的，所述各等离子体射流装置通过绝缘介质二固定连接。
作为本发明优选的，所述绝缘介质一与所述绝缘介质二为石英、玻璃或陶瓷材料制成。
作为本发明进一步的，所述等离子体射流装置下端产生有等离子体火焰。
本发明还提供了一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置的处理方法，该处理方法包括以下步骤：
步骤101：启动气体装置与电源、为等离子体射流装置提供动力，等离子体射流装置产生等离子火焰；
步骤102：等离子火焰与泵出的水柱进行处理，处理后的溶液进入处理液储存瓶储存。
作为本发明进一步的，步骤101中，气体瓶提供放电所需气体，气体流量通过流量计精确控制，等离子体阵列结构通入气体后，打开电源，气体被激发，在等离子体射流阵列结构出口处产生用于溶液表面处理的等离子体火焰。
作为本发明进一步的，步骤102中，打开原液存储瓶内部的潜水泵后，原液存储瓶中的溶液被潜水泵、泵出水柱，形成稳定的小水柱，等离子体火焰与水柱表面的液体充分接触，对液体表面进行处理，等离子体火焰的面积覆盖水柱表面，被等离子体处理后流入处理液收集器，再进入处理液储存瓶。
本发明的有益效果为：等离子体射流阵列结构可用于大面积的水溶液处理；喷泉式的水柱保证水溶液处理的均匀性和连续性；等离子体射流阵列结构与水处理装置的水溶液相分离，两者之间的距离可调节，等离子体放电不受水溶液的影响，放电具有稳定性；应用范围广泛，可用于工业废水、污水处理，水溶液消毒灭菌以及制备消毒水等，且不会产生二次污染；结构简单，成本低，易操作，产品易扩大，易于工业转化。
附图说明
图1为本发明实施例所述的一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置的处理方法流程图。
图中，
1、金属环一；2、金属环二；3、绝缘介质一；4、绝缘介质二；5、气体瓶；6、流量计；7、电源；8、等离子体火焰；9、潜水泵；10、原液储存瓶；11、水柱；12、处理液收集器；13、处理液存储瓶。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
实施例1，如图1所示，本发明实施例所述的一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置，该装置包括：装置本体，所述装置本体包括等离子体射流阵列结构、电源7、气体装置与水处理装置；所述等离子体射流阵列结构中部与所述电源7连接，所述等离子体射流阵列结构上端与所述气体装置连通，所述等离子体射流阵列结构下方设有相配合的水处理装置；所述等离子体射流阵列结构包括多个结构相同的等离子体射流装置；所述等离子体射流装置包括绝缘介质一3，所述绝缘介质一3的上部与下部均环绕有金属环一1与金属环二2；所述电源7包括高压极与地极，所述高压极、所述地极分别与所述金属环一1、所述金属环二2连接；所述气体装置包括气体瓶5所述产生气体为常用气体，如氦气、氩气、氧气、氮气以及该类气体的混合气体，但不仅限于上述气体所述气体瓶5上方与流量计6连通。等离子体射流的电极为金属材料，如金属铜、铝等，但不仅限于上述材料。单个等离子体射流的面积要大于水柱的面积，等离子体射流的个数应大于等于水柱的个数，等离子体射流阵列结构不仅限于双环电极，还可采用单针电极、单环电极、针环电极。等离子体射流装置不仅限于四个单等离子体射流组成，可根据实际水溶液处理面积进行增减。
等离子体射流阵列结构可用于大面积的水溶液处理；喷泉式的水柱保证水溶液处理的均匀性和连续性；等离子体射流阵列结构与水处理装置的水溶液相分离，两者之间的距离可调节，等离子体放电不受水溶液的影响，放电具有稳定性；应用范围广泛，可用于工业废水、污水处理，水溶液消毒灭菌以及制备消毒水等；结构简单，成本低，易操作，产品易扩大，易于工业转化。
进一步的，所述水处理装置包括原液储存瓶10，所述原液储存瓶10内部安装有潜水泵9，所述原液储存瓶10上表面形成有与所述等离子体射流装置数量相同的水柱11，处理液收集器12位于所述水柱11的中下部，所述水柱11可根据实际水溶液处理面积进行增减，所述处理液收集器12侧面与处理液存储瓶13连通。处理液体储存瓶的上方除直接连接水柱外，其余部分为封闭结构。
进一步的，所述等离子体射流阵列结构为双环电极。
进一步的，所述处理液收集器12为梯形结构，但不仅限于此结构。
进一步的，所述各等离子体射流装置通过绝缘介质二4固定连接。
进一步的，所述绝缘介质一3与所述绝缘介质二4为石英、玻璃或陶瓷材料制成。但不仅限于上述材料
进一步的，所述等离子体射流装置下端产生有等离子体火焰8。
实施例2，如图2所示，本发明还提供了一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置处理方法，该处理方法包括以下步骤：
步骤101：启动气体装置与电源、为等离子体射流装置提供动力，等离子体射流装置产生等离子火焰；
步骤102：等离子火焰与泵出的水柱进行处理，处理后的溶液进入处理液储存瓶储存。
进一步的，步骤101中，气体瓶提供放电所需气体，气体流量通过流量计精确控制，等离子体阵列结构通入气体后，打开电源，气体被激发，在等离子体射流阵列结构出口处产生用于溶液表面处理的等离子体火焰。
进一步的，步骤102中，打开原液存储瓶内部的潜水泵后，原液存储瓶中的溶液被潜水泵、泵出水柱，形成稳定的小水柱，等离子体火焰与水柱表面的液体充分接触，对液体表面进行处理，等离子体火焰的面积覆盖水柱表面，被等离子体处理后流入处理液收集器，再进入处理液储存瓶。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置，其特征在于，该装置包括：
装置本体，所述装置本体包括等离子体射流阵列结构、电源(7)、气体装置与水处理装置；
所述等离子体射流阵列结构中部与所述电源(7)连接，所述等离子体射流阵列结构上端与所述气体装置连通，所述等离子体射流阵列结构下方设有相配合的水处理装置；
所述等离子体射流阵列结构包括多个结构相同的等离子体射流装置；
所述等离子体射流装置包括绝缘介质一(3)，所述绝缘介质一(3)的上部与下部均环绕有金属环一(1)与金属环二(2)；
所述电源(7)包括高压极与地极，所述高压极、所述地极分别与所述金属环一(1)、所述金属环二(2)连接；
所述气体装置包括气体瓶(5)，所述气体瓶(5)上方与流量计(6)连通；
所述水处理装置包括原液储存瓶(10)，所述原液储存瓶(10)内部安装有潜水泵(9)，所述原液储存瓶(10)上表面形成有与所述等离子体射流装置数量相同的水柱(11)，处理液收集器(12)位于所述水柱(11)的中下部，所述处理液收集器(12)侧面与处理液存储瓶(13)连通。
2.根据权利要求1所述的等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置，其特征在于：所述处理液收集器(12)为梯形结构。
3.根据权利要求1所述的等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置，其特征在于：各等离子体射流装置通过绝缘介质二(4)固定连接。
4.根据权利要求3所述的等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置，其特征在于：所述绝缘介质一(3)与所述绝缘介质二(4)为石英、玻璃或陶瓷材料制成。
5.根据权利要求1所述的等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置，其特征在于：所述等离子体射流装置下端产生有等离子体火焰(8)。
6.一种使用如权利要求1所述的等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置的处理方法，其特征在于，该处理方法包括以下步骤：
步骤101：启动气体装置与电源、为等离子体射流装置提供动力，等离子体射流装置产生等离子体火焰；
步骤102：等离子体火焰与泵出的水柱进行处理，处理后的溶液进入处理液存储瓶储存。
7.根据权利要求6所述的使用等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置的处理方法，其特征在于：步骤101中，气体瓶提供放电所需气体，气体流量通过流量计精确控制，等离子体射流阵列结构通入气体后，打开电源，气体被激发，在等离子体射流阵列结构出口处产生用于溶液表面处理的等离子体火焰。
8.根据权利要求6所述的使用等离子体射流阵列均匀处理水溶液的装置的处理方法，其特征在于：步骤102中，打开原液储存瓶内部的潜水泵后，原液储存瓶中的溶液被潜水泵泵出水柱，形成稳定的小水柱，等离子体火焰与水柱表面的液体充分接触，对液体表面进行处理，等离子体火焰的面积覆盖水柱表面，被等离子体处理后流入处理液收集器，再进入处理液存储瓶。
CN201510058076.4A 2015-02-04 2015-02-04 一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液装置及处理方法 Active CN104624138B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510058076.4A CN104624138B (zh) 2015-02-04 2015-02-04 一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液装置及处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510058076.4A CN104624138B (zh) 2015-02-04 2015-02-04 一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液装置及处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104624138A CN104624138A (zh) 2015-05-20
CN104624138B true CN104624138B (zh) 2016-08-31

Family

ID=53203662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510058076.4A Active CN104624138B (zh) 2015-02-04 2015-02-04 一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液装置及处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104624138B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107051349A (zh) * 2017-05-08 2017-08-18 苏州久华水处理科技有限公司 化学液体的等离子体处理方法及设备
CN107875988A (zh) * 2017-12-01 2018-04-06 南京苏曼等离子科技有限公司 一种水下射流等离子体制备液体氮肥系统
CN109600900A (zh) * 2019-01-23 2019-04-09 电子科技大学 一种等离子体射流阵列非均匀等离子体产生装置
CN110510706B (zh) * 2019-10-12 2022-08-30 大连民族大学 一种医疗废水处理方法
CN110642332B (zh) * 2019-10-12 2022-08-30 大连民族大学 一种阵列式射流净水器
CN110526342B (zh) * 2019-10-12 2022-08-30 大连民族大学 一种耦合式污水净化系统
CN110944441A (zh) * 2019-11-25 2020-03-31 国网重庆市电力公司电力科学研究院 一种可调等离子体射流装置和喷涂系统
CN111646537A (zh) * 2020-06-19 2020-09-11 南京苏曼等离子科技有限公司 一种低温等离子水处理装置
CN112888133A (zh) * 2020-12-31 2021-06-01 广州大学 一种结构可调的大气压低温等离子体射流阵列处理装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102491446B (zh) * 2011-12-06 2013-08-14 大连民族学院 光纤微等离子体液体处理工艺及装置
CN102897892B (zh) * 2012-10-26 2013-10-16 清华大学 一种增强型毛细管针放电等离子体水处理装置
CN203807223U (zh) * 2014-04-21 2014-09-03 厦门大学 一种等离子体放电装置
CN104211137B (zh) * 2014-08-12 2017-02-08 西安交通大学 一种等离子体水处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104624138A (zh) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104624138B (zh) 一种等离子体射流阵列均匀处理水溶液装置及处理方法
US9814127B2 (en) Liquid treatment device and liquid treatment method
Schneider et al. Separation of VUV/UV photons and reactive particles in the effluent of a He/O2 atmospheric pressure plasma jet
EP2762453B1 (en) Liquid treatment device and liquid treatment method
US9540256B2 (en) Liquid treatment device, liquid treatment method, and plasma treatment liquid
CN104013985A (zh) 便携式微等离子体消毒器
US11014836B2 (en) Autonomous bubble generating plasma unit for water treatment
US10793447B2 (en) System and method for plasma discharge in liquid
CN106973482B (zh) 一种花瓣式辉光放电射流等离子体生成结构
HK1068234A1 (en) Method for producing ultrafine dispersion water ofnoble metal ultrafine particles
JP6097942B2 (ja) 液体処理装置及び液体処理方法
JP2015116561A (ja) 液体処理装置及び液体処理方法
CN102065626B (zh) 大气压低温等离子体电刷发生装置及其阵列组合
Burlica et al. Effects of the voltage and current waveforms and discharge power on hydrogen peroxide formation in water-spray gliding arc reactors
JP2013049015A (ja) 水処理装置
Nakajima et al. Generation of bactericidal factors in the liquid phase and approach to new gene transfer technology by low temperature plasma jet treatment
CN104540313B (zh) 大气压中空基底电极等离子体射流发生装置
CN104445507A (zh) 一种纳秒高压脉冲放电等离子体协同二氧化钛降解印染废水装置及方法
Ni et al. Plasma inactivation of Escherichia coli cells by atmospheric pressure air brush-shape plasma
CN210528681U (zh) 一种采用液体喷射技术的水处理装置
Laroussi et al. Cold atmospheric pressure plasma sources for cancer applications
RU156243U1 (ru) Устройство для очистки загрязненной воды
CN110642332A (zh) 一种阵列式射流净水器
CN110482646A (zh) 一种船舶压舱废水净化方法
JP5879530B2 (ja) 液体処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant