CN104843821A - 一种浸没式针板放电等离子体污水处理装置 - Google Patents
一种浸没式针板放电等离子体污水处理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104843821A CN104843821A CN201510188982.6A CN201510188982A CN104843821A CN 104843821 A CN104843821 A CN 104843821A CN 201510188982 A CN201510188982 A CN 201510188982A CN 104843821 A CN104843821 A CN 104843821A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- protective tube
- reaction vessel
- prevention cover
- discharge
- pole protective
- 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.)
- Pending
Links
- 238000007654 immersion Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 55
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 46
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- NWXMGUDVXFXRIG-WESIUVDSSA-N (4s,4as,5as,6s,12ar)-4-(dimethylamino)-1,6,10,11,12a-pentahydroxy-6-methyl-3,12-dioxo-4,4a,5,5a-tetrahydrotetracene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=C2[C@](O)(C)[C@H]3C[C@H]4[C@H](N(C)C)C(=O)C(C(N)=O)=C(O)[C@@]4(O)C(=O)C3=C(O)C2=C1O NWXMGUDVXFXRIG-WESIUVDSSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
本发明公开了一种浸没式针板放电等离子体污水处理装置，它包括反应容器、气体循环泵、设置在反应容器内的放电保护罩、正极柱和负极柱，所述的放电保护罩内设有一块放电极板，所述的放电极板连接所述正极柱的一端，所述正极柱的另一端穿过正极保护管连接高频高压电源的正极，所述高频高压电源的负极连接负极柱的一端，所述负极柱的另一端穿过所述的负极保护管对应所述的放电极板设置在所述的放电保护罩内。该装置工作具有性能稳定可靠、结构简单、实用性强、处理效果高、能量利用率高等优点，并可广泛应用于污水处理的领域。
Description
技术领域
本发明属于水处理净化处理领域，具体涉及到一种浸没式针板放电等离子体污水处理装置。
背景技术
随着经济社会的不断发展，我国目前正面临着水资源短缺和水污染严重的环境问题。传统的生物处理技术难以满足日益复杂的水质处理要求，如染料废水、农药废水、含持久性有机污染物废水等的处理。
等离子体技术是近年来出现的一种较为前沿的高级氧化技术，并首先被应用到环境治理中。它兼具有臭氧氧化、紫外光降解、自由基氧化、热解和高能电子辐射等多种作用为一体，能有效去除废水中的各种污染物，放电是低温等离子体产生的主要方法，放电等离子体中有氧化性极强的·OH、·H、·O、O3等活性粒子，并伴随着高温氧化、紫外辐射、冲击波等效应，有机物在这些综合效应的作用下，最终将降解为CO2、H2O或其它有机物质。具有处理周期短、效率高、无二次污染、适用范围广等优点。
目前出现的一些等离子体污水处理装置都或多或少的存在一些问题，比如无法在水相中高效放电，大多是在气体中放电并导入水面反应，这样导致产生的等离子体无法到充分利用，不能及时与水体充分混合反应；此外，等离子体放电过程中产生的臭氧得不到充分利用，排入空气污染环境；其他的一些反应装置需要磁力搅拌或者机械搅拌，耗能较大。
因此，急需研制一种等离子体污水处理装置，既满足与污水进行充分反应，又能充分利用产生的臭氧，还能无需磁力搅拌或者机械搅拌，满足等离子体污水处理的需要。
发明内容
本发明的目的在于针对背景技术提出的技术问题，提供一种浸没式针板放电等离子体污水处理装置，本装置设计简单、投资低、处理效果好、反应效率高、无二次污染等优点，可以应用难降解污染废水领域的深度高效处理。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种浸没式针板放电等离子体污水处理装置，它包括反应容器、气体循环泵、设置在反应容器内的放电保护罩、正极柱和负极柱，所述的放电保护罩内设有一块放电极板，所述的放电极板连接所述正极柱的一端，所述正极柱的另一端穿过正极保护管连接高频高压电源的正极，所述高频高压电源的负极连接负极柱的一端，所述负极柱的另一端穿过所述的负极保护管对应所述的放电极板设置在所述的放电保护罩内，所述正极保护管和负极保护管的一端分别连通所述的放电保护罩，所述正极保护管和负极保护管的另一端封闭且均设在所述的反应容器外，所述放电保护罩的底面上设有曝气孔，所述的正极保护管或负极保护管上设有进气口用于向放电保护罩内通入气体，所述反应容器的顶部设有排气口，所述的排气口和进气口分别连通所述气体循环泵的气体进口端和气体出口端形成气体循环通道，所述的反应容器上还设有取样口和排水口。气体循环泵循环反应容器内的气体使放电保护罩处于空气气氛下，同时将等离子体放电产生的活性物质吹入反应容器对污染物质进行降解。
所述反应容器形状为筒状。
所述的放电保护罩为筒状，所述的正极保护管的一端连通在所述放电保护罩的顶盖上，所述的负极保护管的一端连通在所述放电保护罩的底面上。
所述的顶盖可拆卸加盖在所述放电保护罩的罩体上。
所述的负极柱与放电极板之间的距离为2cm。
所述的进气口设在所述负极保护管的管壁上。
所述的放电保护罩的下底面保持在所述反应容器内底面以上2cm的位置。
所述放电保护罩的底面上对称设有4个曝气孔。
所述正极保护管和负极保护管的另一端通过开设在反应容器顶盖和底面中心位置的孔设在所述的反应容器外。
上述反应容器的顶盖可拆卸加盖在所述反应容器的筒体上。
所述的放电极板为半径1cm，厚0.4cm的圆形钢板。
所述正极保护管和负极保护管的材质为石英玻璃。
本发明的有益效果：
(1)将针板放电区域通过保护罩保护，置于反应液面以下，可以确保等离子体放电产生的活性物质能全部与反应液充分接触反应；
(2)通过空气循环泵供气，使整个针板放电处于空气气氛下，有利于成功放电产生等离子体；
(3)空气循环泵将反应器中的气体循环，充分利用等离子体产生的臭氧等活性物质，使反应液得到充分降解处理；
(4)放电保护罩下底设置4个小孔，可以促进气体循环，还可以对反应液充分曝气，保持高紊流状态，促进传质效率；
(5)通过气体循环使等离子体区域产生的活性物质快速充分地与反应液混合反应，同时不断更新放电区域的气体成分，保持稳定放电状态。
附图说明
图1为本发明浸没式针板放电等离子体污水处理装置结构示意图。
图2为本发明浸没式针板放电等离子体污水处理装置的反应容器顶面俯视图。
其中，1—正极柱，2—橡胶塞，3—排气口，4—正极保护管，5—气体循环泵，6—反应容器，7—高压高频电源，8—放电保护罩，9—曝气孔，10—排水口，11—负极保护管，12—负极柱，13—进气口，14—取样口，15—放电极板。
具体实施方式
如图1所示，一种浸没式针板放电等离子体污水处理装置，它包括筒状的反应容器6、气体循环泵5、设置在反应容器6内的放电保护罩8、正极柱1和负极柱12，所述的放电保护罩8内设有一块放电极板15，所述的放电极板15连接所述正极柱1的一端，所述正极柱1的另一端穿过正极保护管4连接高频高压电源7的正极，所述高频高压电源7的负极连接负极柱12的一端，所述负极柱12的另一端穿过所述的负极保护管11对应所述的放电极板15设置在所述的放电保护罩8内，所述正极保护管4和负极保护管11的一端分别连通所述的放电保护罩8，优选的，所述的放电保护罩8为筒状，所述的正极保护管4的一端连通在所述放电保护罩8的顶盖上，所述的负极保护管11的一端连通在所述放电保护罩8的底面上，所述的顶盖可拆卸加盖在所述放电保护罩8的罩体上。所述正极保护管4和负极保护管11的另一端采用橡胶塞2封闭且均设在反应容器6外，所述放电保护罩8的底面上对称设有4个曝气孔9，所述负极保护管11的管壁上设有进气口13用于向放电保护罩8内通入气体，所述反应容器6的顶部设有排气口3，所述的排气口3和进气口13分别连通所述气体循环泵5的气体进口端和气体出口端形成气体循环通道，所述的反应容器6上还设有取样口14和排水口10。气体循环泵5循环反应容器6内的气体使放电保护罩8处于空气气氛下，同时将等离子体放电产生的活性物质吹入反应容器6对污染物质进行降解。
本实例中筒状的反应容器6容量为300mL，具体尺寸为内径2.5cm，外径3.0cm，高15cm。筒状的放电保护罩8的尺寸为内径1.3cm，外径为1.6cm，高3.5cm。所述曝气孔9直径为0.4cm。
所述的正极保护管4和负极保护管11的另一端通过开设在反应容器6顶盖和底面中心位置的半径为0.6cm的孔设在反应容器6外。所述反应容器6的顶盖可拆卸加盖在所述反应容器6的筒体上。
所述放电保护罩8的顶盖可拆卸设置在放电保护罩8的罩体上，该放电保护罩8的顶面保持在液面以下3cm的位置，下底面保持在反应容器6内底面以上2cm的位置。
所述的放电极板15为半径1cm，厚0.4cm的圆形钢板。
所述放电针板(即负极柱12与放电极板15)之间的距离为2cm。
所述正极保护管4和负极保护管15的材质为石英玻璃。
采用本发明的装置净化处理污染水体的过程原理如下：将排气口3、气体循环泵5和进气口13利用橡胶软管连接起来，并启动气体循环泵5形成气体循环回路，使放电保护罩8中处于正压状态；接着预处理的水体加入到反应容器6中；正极柱1和负极柱12分别与高压高频电源7正负极相连，启动高压高频电源7，在其作用下在放电区域空气中的氧气和水等多种分子受激发可产生大量的·OH、eeq -、·O、HO2·、O3等活性物质，还会产生紫外光线和可见光线；气体循环泵5将放电区域产生的等离子体通过放电保护罩8下底的曝气孔9吹入待反应液中，大量活性物质与反应液进行充分接触反应，活性物质得到高效利用；气体使反应液呈紊流状态，加大了传质效率，加快了活性物质与水体中的污染物质之间的接触。等离子体放电过程产生的臭氧通过气体循环回路返回到反应容器6中进一步反应，提高了臭氧的利用效率，避免产生过多的臭氧排入空气中。同时，产生的紫外线也起到了一定的降解作用。当反应容器6中的污染物处于降解状态时，可通过取样口14抽取水样检测一定时间内的降解效果；当降解完成之后，可通过排水口10排出处理后的水体。反应中的高压高频电源7和气体循环泵5可进行灵活调整，以应对不同的水质和处理要求，从而实现对污染水体的有效处理，达到净化目的。
为验证该装置的处理效果，配制含四环素的废水作为目标水体，在放电功率为60W，处理时间20min后，对浓度为25ppm废水中的四环素的去除率达到93.27％，可见该装置的处理效果较好。
该处理装置具有操作简单、去除污染物效率高、设备投资小、处理成本低、适用范围广、高速、高效、无二次污染等优点，尤其是对难降解的有机污染物效果较为显著，具有可观的潜在应用前景，有望在今后的水体污染处理工艺中得到广泛的推广和运用。
Claims (10)
1.一种浸没式针板放电等离子体污水处理装置，其特征在于它包括反应容器、气体循环泵、设置在反应容器内的放电保护罩、正极柱和负极柱，所述的放电保护罩内设有一块放电极板，所述的放电极板连接所述正极柱的一端，所述正极柱的另一端穿过正极保护管连接高频高压电源的正极，所述高频高压电源的负极连接负极柱的一端，所述负极柱的另一端穿过所述的负极保护管对应所述的放电极板设置在所述的放电保护罩内，所述正极保护管和负极保护管的一端分别连通所述的放电保护罩，所述正极保护管和负极保护管的另一端封闭且均设在所述的反应容器外，所述放电保护罩的底面上设有曝气孔，所述的正极保护管或负极保护管上设有进气口用于向放电保护罩内通入气体，所述反应容器的顶部设有排气口，所述的排气口和进气口分别连通所述气体循环泵的气体进口端和气体出口端形成气体循环通道，所述的反应容器上还设有取样口和排水口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述反应容器形状为筒状。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的放电保护罩为筒状，所述的正极保护管的一端连通在所述放电保护罩的顶盖上，所述的负极保护管的一端连通在所述放电保护罩的底面上。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述的顶盖可拆卸加盖在所述放电保护罩的罩体上。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的负极柱与放电极板之间的距离为2cm。
6.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于所述的进气口设在所述负极保护管的管壁上。
7.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于所述的放电保护罩的下底面保持在所述反应容器内底面以上2cm的位置。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述放电保护罩的底面上对称设有4个曝气孔。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述正极保护管和负极保护管的另一端通过开设在反应容器顶盖和底面中心位置的孔设在所述的反应容器外。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于所述反应容器的顶盖可拆卸加盖在所述反应容器的筒体上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510188982.6A CN104843821A (zh) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | 一种浸没式针板放电等离子体污水处理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510188982.6A CN104843821A (zh) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | 一种浸没式针板放电等离子体污水处理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104843821A true CN104843821A (zh) | 2015-08-19 |
Family
ID=53843870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510188982.6A Pending CN104843821A (zh) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | 一种浸没式针板放电等离子体污水处理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104843821A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2125581U (zh) * | 1992-06-20 | 1992-12-23 | 鞍山静电技术研究设计院 | 臭氧水灭菌装置 |
| CN200981830Y (zh) * | 2006-11-01 | 2007-11-28 | 浙江大学 | 一种高压直流/脉冲放电同步净化气液的装置 |
| CN201169552Y (zh) * | 2007-12-29 | 2008-12-24 | 大连理工大学 | 一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置 |
| CN101428918A (zh) * | 2008-12-03 | 2009-05-13 | 南京大学 | 一种采用介质阻挡放电技术处理废水的方法及其装置 |
| CN102329033A (zh) * | 2011-09-09 | 2012-01-25 | 四川农业大学 | 独立曝气高压脉冲放电水处理反应器及其污水处理方法 |
| CN103496756A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-08 | 厦门理工学院 | 等离子体去除饮用水中三卤甲烷装置及其方法 |
| JP2014200755A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-27 | Ｇｌｏｂａｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｒａｄｅ株式会社 | 水処理方法及び水処理装置 |
-
2015
- 2015-04-20 CN CN201510188982.6A patent/CN104843821A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2125581U (zh) * | 1992-06-20 | 1992-12-23 | 鞍山静电技术研究设计院 | 臭氧水灭菌装置 |
| CN200981830Y (zh) * | 2006-11-01 | 2007-11-28 | 浙江大学 | 一种高压直流/脉冲放电同步净化气液的装置 |
| CN201169552Y (zh) * | 2007-12-29 | 2008-12-24 | 大连理工大学 | 一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置 |
| CN101428918A (zh) * | 2008-12-03 | 2009-05-13 | 南京大学 | 一种采用介质阻挡放电技术处理废水的方法及其装置 |
| CN102329033A (zh) * | 2011-09-09 | 2012-01-25 | 四川农业大学 | 独立曝气高压脉冲放电水处理反应器及其污水处理方法 |
| JP2014200755A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-27 | Ｇｌｏｂａｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｒａｄｅ株式会社 | 水処理方法及び水処理装置 |
| CN103496756A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-08 | 厦门理工学院 | 等离子体去除饮用水中三卤甲烷装置及其方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206692400U (zh) | 一种采用气相介质阻挡放电等离子体的污水处理装置 | |
| CN102976451A (zh) | 一种原位电产生h2o2协同o3氧化的废水处理装置及方法 | |
| CN206692391U (zh) | 一种采用多针板气液水中放电等离子体的污水处理装置 | |
| CN104843918B (zh) | 一种采用低温等离子体协同TiO2处理含孔雀石绿废水的方法及装置 | |
| CN204607826U (zh) | 一种污泥臭氧破解反应器 | |
| CN106006924B (zh) | 垃圾渗滤浓缩液的微气泡o3-电解一体套筒处理装置 | |
| CN107381710A (zh) | 一种高效曝气式等离子体处理有机废水装置 | |
| CN103482729A (zh) | 一种处理地下水硝基苯污染的装置及方法 | |
| CN107324443A (zh) | 一种采用气相表面放电等离子体的污水处理装置 | |
| CN107381723A (zh) | 一种采用多针板气液水中放电等离子体的污水处理装置 | |
| CN104496008B (zh) | 一种电化学-生物耦合处理有机废水的设备及方法 | |
| CN103112980B (zh) | 一种流动式介质阻挡放电废水处理装置 | |
| CN103466747A (zh) | 等离子体放电去除中药废水毒性的装置 | |
| CN104828899A (zh) | 一种线板放电等离子体污水处理装置 | |
| CN105923739B (zh) | 一种介质阻挡放电等离子体协同浮石催化臭氧氧化处理有毒有机废水的方法及装置 | |
| CN104445528B (zh) | 一种均匀介质阻挡放电等离子体净化污染水体的装置 | |
| CN103086461A (zh) | 一种采用低温等离子体技术处理含土霉素废水的方法 | |
| CN102942243A (zh) | 三维电极与电类Fenton联用的废水处理方法 | |
| CN104310678B (zh) | 一种连续式催化等离子体水污染净化装置 | |
| CN101811758A (zh) | 一种三维电极与电类芬顿联用的废水处理方法 | |
| CN103723813B (zh) | 一种map沉淀循环系统及处理含氨废水的方法 | |
| CN105036251A (zh) | 一种电晕放电等离子体高效降解高浓度有机污染废水的装置 | |
| CN104828898A (zh) | 一种浸没式板板放电等离子体污水处理装置 | |
| CN205710293U (zh) | 一种垃圾渗滤液的生物物化综合处理系统 | |
| CN104843821A (zh) | 一种浸没式针板放电等离子体污水处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150819 |