CN105923739A - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105923739A CN105923739A CN201610436468.4A CN201610436468A CN105923739A CN 105923739 A CN105923739 A CN 105923739A CN 201610436468 A CN201610436468 A CN 201610436468A CN 105923739 A CN105923739 A CN 105923739A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalytic oxidation
- plasma
- reaction
- tubbiness
- waste water
- 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.)
- Granted
Links
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 239000008262 pumice Substances 0.000 title abstract description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 title abstract 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 title abstract 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 87
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 63
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 37
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 24
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 claims description 18
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 claims description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 11
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 10
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 9
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000005336 safety glass Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 238000009303 advanced oxidation process reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- -1 hydroxyl radical free radical Chemical class 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N sulfluramid Chemical group CCNS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009284 supercritical water oxidation Methods 0.000 description 1
- 231100001234 toxic pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- 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
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- 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
- C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
-
- 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
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/78—Details relating to ozone treatment devices
- C02F2201/782—Ozone generators
Abstract
本发明公开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,将待处理废水输送至位于高压电极与接地极之间的放电反应区并使其均匀分布在放电反应区,同时向所述的放电反应区通入空气,并打开电源,在所述的放电反应区进行介质阻挡放电,产生低温等离子体对放电反应区的废水进行处理,然后将放电反应区的废水导入催化臭氧反应区,在催化剂的作用下充分利用放电等离子体产生的臭氧,经过催化臭氧氧化后的废水收集后经出水管排出。整个方法和装置充分利用了放电等离子体产生的臭氧,在水处理领域,具有性能稳定高效、无二次污染、速度快、结构简单、实用性强等优点,具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于低温等离子体的应用技术领域,具体涉及到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。
背景技术
水是生命之源,在人类的生产发展中起着重要的作用。我国人口多,人均淡水资源短缺,随着经济的高速发展和城市化进程的加速,我国日趋严重的水环境污染问题日益凸显,使得我们面临的水资源短缺形势变得更加严峻。因此,废水的有效处理是缓解我国水资源短缺的重要途径。然而,随着时代发展,化学用品的大量生产和使用,众多难降解有毒污染物排入水体。这些物质在水中不断富集,严重危害生态环境和人体健康。传统的废水处理工艺很难满足日益复杂的水质处理要求,开展难降解废水处理的新技术已成为当前水污染处理的新热点。
等离子体技术是近年来环境污染控制领域的研究热点,吸引了众多学者的关注。等离子体是不同于固、液、气3种物质存在状态的第4种物质存在状态,其中含有离子、电子、激发态原子和分子、自由基等。作为一种高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes,简称AOPs),等离子体水处理技术的核心原理是利用高压放电产生的活性自由基(·O、·H、·OH、·HO2等)和强氧化性分子(O3、H2O2等),以及紫外光等作用降解水中有机物。它集自由基氧化、紫外光解、高温热解、液电空化降解以及超临界水氧化等多种氧化技术于一体。
目前,等离子体技术在水处理领域的应用还存在一些问题,比如采用水中直接放电能耗高且不稳定,采用气液放电活性基团的利用率低;单一的放电等离子体水处理,放电间隙小,处理规模大大受限;此外等离子体产生的O3利用率低,易造成二次污染。
浮石是一种多孔、轻质的玻璃质酸性火山喷出岩,储量丰富,其特点是质量轻、强度高、耐酸碱、抗腐蚀,且无污染、无放射性等,是理想的天然材料。目前,国内外关于浮石在水处理中的应用研究主要集中在吸附与光催化剂制备方面。哈尔滨工业大学陈忠林教授课题组利用浮石催化臭氧氧化处理难降解有机污染物,证实浮石能显著提高水中臭氧的分解速率,并生成羟基自由基。
因此,利用浮石作为臭氧催化剂协同放电等离子体能够充分利用放电等离子体产生的O3,对于提高放电等离子体的效率和减少O3二次污染具有重要意义,为放电等离子体在水处理领域的工业应用提供现实意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题提供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,该方法利用浮石高效催化臭氧氧化的特性,充分放电等离子体产生的臭氧,提高废水的处理效果,避免O3的二次污染。
本发明的另一目的在于提供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装置,该装置采用双介质阻挡放电稳定,同时增设有催化臭氧反应区,增大处理规模,该装置集放电等离子体处理,催化臭氧氧化,穿孔玻璃板过滤于一体,具有性能稳定,效果好,运行简单等优点,具有良好的应用前景。
本发明的目的通过如下技术方案实现:
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,将待处理废水输送至位于高压电极与接地极之间的放电反应区并使其均匀分布在放电反应区,同时向所述的放电反应区通入空气,并打开电源,在所述的放电反应区进行介质阻挡放电,产生低温等离子体对放电反应区的废水进行处理,然后将放电反应区的废水导入催化臭氧反应区,在催化剂的作用下充分利用放电等离子体产生的臭氧,经过催化臭氧氧化后的废水收集后经出水管排出。
所述的高压电极与接地极之间间距2~10cm;所述的高压电极与接地极为金属导电材质。
所述的废水进入放电反应区由布水器进行均匀布水;催化臭氧氧化后的废水升流通过过滤板,截留催化剂;催化臭氧氧化后的废水由集水槽收集并经出水管排出。
所述的催化剂为浮石;所述的催化臭氧氧化的臭氧由介质阻挡放电等离子体产生,作为优化可增大空气流量,提高O3浓度;所述浮石粒径优选为0.5~1mm。
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装置,它包括反应容器、接地极和连接电源的高压电极,所述的反应容器内包括放电反应区、催化臭氧氧化反应区和上清液区,所述的放电反应区是位于高压电极和接地极之间的封闭区域,所述的放电反应区分别连通进气管和进水管,所述的放电反应区通过导流管连通所述的催化臭氧氧化反应区,所述的催化臭氧氧化反应区和上清液区通过过滤板隔开;所述高压电极和接地极中至少一个电极的表面上覆盖有阻挡介质;作为一种优选技术方案,所述高压电极和接地极的表面上均覆盖有阻挡介质。
作为一种优选技术方案,所述的放电反应区是由底部设置有接地极的桶状等离子体反应容器和封堵在所述桶状等离子体反应容器开口处的高压电极围成的封闭区域。
作为一种优选技术方案,所述的催化臭氧氧化反应区是位于所述桶状催化臭氧氧化反应容器和桶状等离子体反应容器之间的环形槽,所述的桶状等离子体反应容器套设在所述桶状催化臭氧氧化反应容器内,所述桶状等离子体反应容器的桶壁上设有至少一个导流管用于连通所述催化臭氧氧化反应区和放电反应区;所述桶状催化臭氧氧化反应容器的桶壁高于所述桶状等离子体反应容器的桶壁,所述环形槽的上端设有环形过滤板,所述环形过滤板的上方为上清液区。
作为一种优选技术方案,所述桶状催化臭氧氧化反应容器上部的外桶壁上设有环形集水槽,所述环形集水槽的槽壁上设有出水管;进一步优选,所述的出水管与所述的进水管通过循环泵相连通。作为一种优选技术方案,所述环形集水槽的槽壁高于所述桶状催化臭氧氧化反应容器的桶壁,所述环形集水槽的上端设有盖板,所述的盖板上设有出气口,必要时该出气口安装引风机。
进一步优选,所述导流管为2~10个,呈水平环形均匀分布在所述桶状等离子体反应容器的桶壁上,所述导流管的管口朝下且与液面呈45~60°倾角,以便气流搅动反应区催化剂,起到曝气搅拌作用。本发明中所述导流管的高度是位于桶状等离子体反应容器中间的桶壁上,但不限于该高度。
进一步优选,所述进水管的出水端安装有布水器;更进一步优选,所述进气管在本发明中为单一进气口,但不排除根据实际需要在其气体出口端安装阵列式曝气装置;该进气管必要时可以外接外接鼓风装置。
进一步优选,所述的过滤板为穿孔玻璃,本发明中所述穿孔玻璃板的孔径为0.5mm但不限于此,所述穿孔玻璃板的孔径可根据催化剂的粒径进行调整,以便截留催化剂颗粒;所述的孔呈辐射状均匀分布,本发明中呈辐射状均匀分布的内侧环和直径上孔心间距为1.5mm,但不限于此;
作为一种优选技术方案,所述高压电极和接地极之间的间距为2~10cm,进一步优选为5cm;所述的高压电极与接地极为金属导电材质。
作为一种优选技术方案,其所述接地极的表面为曲面,使布水器出水均匀向四周扩散,且增大电极曲率,降低放电功率。
所述的阻挡介质的材质为玻璃(石英玻璃或钢化玻璃)。所述桶状催化臭氧氧化反应容器的材质为玻璃(石英玻璃或钢化玻璃)或不锈钢;所述桶状等离子体反应容器的材质为玻璃(石英玻璃或钢化玻璃)。所述的电源为高频高压交流电源。
本发明方法的有益效果体现在:
(1)利用浮石高效催化臭氧氧化的特性,充分放电等离子体产生的臭氧,提高废水的处理效果,避免O3的二次污染。
(2)臭氧来源于放电等离子体产生,实现了放电等离子体处理与催化臭氧氧化的耦合。
(3)浮石具有较高的比表面积吸附性能好,具有进一步负载其他高效催化剂的应用价值。同时,浮石作为一种天然矿石,具有来源广泛、价格便宜、实用性强等优点。
(4)采用穿孔玻璃板可以有效地截留浮石颗粒,提高出水水质,实现浮石循环利用。
(5)本发明以介质阻挡放电等离子体处理为主,辅助催化臭氧氧化,为实现放电等离子体进行大规模水处理提供可能。
本发明装置的有益效果体现在:
(1)采用双介质阻挡放电,有效保护了电极。
(2)进水采用布水器,出水采用环形集水槽,优化了水力分布。
(3)接地极呈曲面形状,增大电极曲率,降低放电功率,提高能量利用率。
(4)设置穿孔玻璃板,可以有效地截留浮石颗粒,提高出水水质。
(5)本发明装置运行稳定,方便管理,具有快速、安全、高效等优点,易于集成,在水处理领域具有较高的应用前景。
附图说明
图1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装置结构图
图2穿孔玻璃板俯视图
其中,1—高频高压交流电源,2—接地极,3—高压电极,4—进气口,5—出气口,6—进水管,7—出水管,8—阻挡介质,9—浮石,10—导流管,11—布水器,12—穿孔玻璃板,13—高压电极接入管,14—环形集水槽,15—盖板,16—固定支架,17—循环泵,18—桶状等离子体反应容器,19—桶状催化臭氧氧化反应容器,20—环形槽,21—上清液区
具体实施方式
以下结合附图对该发明的实施过程进行解释和分析:
如图1和2所示,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装置,它包括反应容器、接地极2和连接高频高压交流电源1的高压电极3,所述的反应容器内包括放电反应区、催化臭氧氧化反应区和上清液区21,所述的放电反应区是位于高压电极3和接地极2之间的封闭区域,所述的放电反应区分别连通进气管4和进水管6,所述进水管6的出水端安装有布水器11,所述的放电反应区通过导流管10连通所述的催化臭氧氧化反应区,所述的催化臭氧氧化反应区和上清液区通过穿孔玻璃板12隔开;所述高压电极3和接地极2的表面上覆盖有阻挡介质8。
作为一种优选技术方案,所述的放电反应区是由底部设置有接地极2的桶状等离子体反应容器18和封堵在所述桶状等离子体反应容器18开口处的高压电极3围成的封闭区域。
所述的催化臭氧氧化反应区是位于所述桶状催化臭氧氧化反应容器19和桶状等离子体反应容器18之间的环形槽20,所述的桶状等离子体反应容器18套设在所述桶状催化臭氧氧化反应容器19内,所述桶状等离子体反应容器18的桶壁上呈水平环形均匀设有4个导流管10用于连通所述催化臭氧氧化反应区和放电反应区;所述桶状催化臭氧氧化反应容器19的桶壁高于所述桶状等离子体反应容器18的桶壁,所述环形槽20的上端设有环形的穿孔玻璃板12,所述穿孔玻璃板12的上方为上清液区21。
所述桶状催化臭氧氧化反应容器19上部的外桶壁上设有环形集水槽14,所述环形集水槽14的槽壁上设有出水管7;所述的出水管7与所述的进水管6通过循环泵17相连通。所述环形集水槽14的槽壁高于所述桶状催化臭氧氧化反应容器19的桶壁,所述环形集水槽14的上端设有盖板15,所述的盖板15上设有出气口5,必要时该出气口5上安装引风机。
进一步优选,所述导流管10的管口朝下且与液面呈45~60°倾角,以便气流搅动反应区催化剂,起到曝气搅拌作用。本发明中所述导流管10的高度是位于桶状等离子体反应容器中间的桶壁上,但不限于该高度。
所述进气管4在本发明中为单一进气口,但不排除根据实际需要在其气体出口端安装阵列式曝气装置。
所述穿孔玻璃板12的孔径为0.5mm但不限于此,所述穿孔玻璃板12的孔径可根据催化剂的粒径进行调整,以便截留催化剂颗粒;所述的孔呈辐射状均匀分布,本发明中呈辐射状均匀分布的内侧环和直径上孔心间距为1.5mm,但不限于此;所述的催化剂为浮石9;所述浮石9粒径优选为0.5~1mm。
作为一种优选技术方案,所述高压电极和接地极之间的间距为5cm,所述的高压电极与接地极为金属导电材质。
作为一种优选技术方案,其所述接地极2的表面为曲面,使布水器11出水均匀向四周扩散,且增大电极曲率,降低放电功率。
所述的阻挡介质8的材质为玻璃(石英玻璃或钢化玻璃)。所述桶状催化臭氧氧化反应容器19的材质为玻璃(石英玻璃或钢化玻璃)或不锈钢;所述桶状等离子体反应容器18的材质为玻璃(石英玻璃或钢化玻璃)。
所述的反应容器安装在固定支架16上。所述的高压电极3通过高压电极接入管13连接所述高频高压交流电源1的正极。
采用上述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装置处理废水时,具体使用过程:通过循环泵17将待处理废水输送至位于高压电极3与接地极2之间的放电反应区,并由进气口4向所述的放电反应区通入空气,废水由进水管6进入并通过布水器11均匀布设在放电反应区,打开高频高压交流电源1,在所述的放电反应区进行介质阻挡放电,产生低温等离子体对放电反应区的废水进行处理。同时当放电反应区的液面到达导流管10的高度,放电反应区的低温等离子体和废水经导流管10进入催化臭氧反应区,由于气体的曝气使催化臭氧反应区的废水充分搅动,在浮石9的作用下充分利用放电等离子体产生的臭氧,经过催化臭氧氧化后的废水升流通过穿孔玻璃板12,截留浮石9,处理后的废水由环形集水槽14收集通过出水管7排出。反应产生的尾气通过排气口5导出。
废水通过布水器11进入放电放应区后,在高频高压等离子电源1放电过程中,通入的空气会被大量电离,并形成大量的高能电子、活性自由基(·O、·H、·OH等)和强氧化性分子(O3、H2O2等),同时伴随着强烈的紫外光产生。放电等离子体产生的这些活性物质作用于废水,将废水中的难降解有机污染物氧化降解为低毒小分子,甚至直接矿化为CO2和H2O。而且,高压放电产生的活性物质及紫外光可以对废水进行灭菌解毒。放电等离子体产生活性物质(尤其是O3)由导流管10进入催化臭氧氧化区,在浮石9的作用下,充分利用放电等离子产生的O3,提高废水的处理效果,避免O3的二次污染,经过催化臭氧氧化后的废水升流通过穿孔玻璃板12,截留浮石9。
反应中的高压高频交流电源1和循环泵17,以及进气口4的进气量均可调,可以根据出水水质灵活调整,同时也可以根据尾水的出水水质来进行循环多次处理,从而形成了集等离子体、臭氧催化、吸附等一系列的物理化学反应为一体,从而可以有效的对水体中的污染物进行去除,达到净化的目的。
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、可连续催化、适用范围广、快速、高效、无二次污染等优点,尤其是对难降解的有机污染物及有特殊处理要求的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,其特征在于:将待处理废水输送至位于高压电极与接地极之间的放电反应区并使其均匀分布在放电反应区,同时向所述的放电反应区通入空气,并打开电源,在所述的放电反应区进行介质阻挡放电,产生低温等离子体对放电反应区的废水进行处理,然后将放电反应区的废水导入催化臭氧反应区,在催化剂的作用下充分利用放电等离子体产生的臭氧,经过催化臭氧氧化后的废水收集后经出水管排出。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:废水进入放电反应区由布水器进行均匀布水;催化臭氧氧化后的废水升流通过过滤板,截留催化剂;催化臭氧氧化后的废水由集水槽收集并经出水管排出。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述的催化剂为浮石。
4.一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装置,其特征在于:它包括反应容器、接地极和连接电源的高压电极,所述的反应容器内包括放电反应区、催化臭氧氧化反应区和上清液区,所述的放电反应区是位于高压电极和接地极之间的封闭区域,所述的放电反应区分别连通进气管和进水管,所述的放电反应区通过导流管连通所述的催化臭氧氧化反应区,所述的催化臭氧氧化反应区和上清液区通过过滤板隔开;所述高压电极和接地极中至少一个电极的表面上覆盖有阻挡介质。
5.根据权利要求4所述的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装置,其特征在于:所述的放电反应区是由底部设置有接地极的桶状等离子体反应容器和封堵在所述桶状等离子体反应容器开口处的高压电极围成的封闭区域。
6.根据权利要求5所述的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装置,其特征在于:所述的催化臭氧氧化反应区是位于所述桶状催化臭氧氧化反应容器和桶状等离子体反应容器之间的环形槽,所述的桶状等离子体反应容器套设在所述桶状催化臭氧氧化反应容器内,所述桶状等离子体反应容器的桶壁上设有至少一个导流管用于连通所述催化臭氧氧化反应区和放电反应区;所述桶状催化臭氧氧化反应容器的桶壁高于所述桶状等离子体反应容器的桶壁,所述环形槽的上端设有环形过滤板,所述环形过滤板的上方为上清液区。
7.根据权利要求6所述的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装置,其特征在于:所述桶状催化臭氧氧化反应容器上部的外桶壁上设有环形集水槽,所述环形集水槽的槽壁上设有出水管;作为一种优选技术方案,所述的出水管与所述的进水管通过循环泵相连通。
8.根据权利要求4或6所述的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装置,其特征在于:所述导流管为2~10个,呈水平环形均匀分布在所述桶状等离子体反应容器的桶壁上,所述导流管的管口朝下且与液面呈45~60°倾角。
9.根据权利要求4所述的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装置,其特征在于:所述高压电极和接地极之间的间距为2~10cm;所述的高压电极与接地极为金属导电材质。
10.根据权利要求4所述的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装置,其特征在于:所述进水管的出水端安装有布水器;所述接地极的表面为曲面。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610436468.4A CN105923739B (zh) | 2016-06-17 | 2016-06-17 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610436468.4A CN105923739B (zh) | 2016-06-17 | 2016-06-17 | 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 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105923739A true CN105923739A (zh) | 2016-09-07 |
CN105923739B CN105923739B (zh) | 2019-03-12 |
Family
ID=56831172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610436468.4A Active CN105923739B (zh) | 2016-06-17 | 2016-06-17 | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105923739B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111333234A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-26 | 清华大学 | 一种低温等离子体有机废水降解系统 |
CN112624269A (zh) * | 2019-09-24 | 2021-04-09 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种废水处理装置及废水处理方法 |
CN113149127A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-07-23 | 东华大学 | 一种高效、快速处理污水中全氟化合物的装置及其方法 |
CN113410118A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-17 | 中国农业大学 | 一种等离子体放电电极结构 |
CN114772819A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-07-22 | 常州大学 | 一种介质阻挡放电与化学催化组合的废水处理装置及方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006289236A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Sutai Rabo:Kk | プラズマ放電処理水生成装置、並びにプラズマ放電水、植物成長促進液、化粧用水、工業用オゾン洗浄水、医療用オゾン殺菌水及び医療用オゾン治療水 |
KR20070051604A (ko) * | 2005-12-02 | 2007-05-18 | 김호영 | 폐수 및 악취 다중 플라스마 처리방법 |
CN101386440A (zh) * | 2007-09-13 | 2009-03-18 | 上海工程技术大学 | 水中有机污染物的氧化分解方法 |
CN102153189A (zh) * | 2010-12-16 | 2011-08-17 | 哈尔滨工业大学 | 浮石催化臭氧化去除水中有机物的方法 |
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 |
CN103159287A (zh) * | 2013-03-30 | 2013-06-19 | 山东大学 | 一种辐流式介质阻挡放电噻虫嗪农药废水处理装置 |
CN103496761A (zh) * | 2013-09-09 | 2014-01-08 | 河海大学常州校区 | 等离子体和超声波联合水处理装置及其工艺流程 |
CN104787939A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-22 | 南京大学 | 一种采用双介质阻挡放电处理含三氯生废水的方法和装置 |
-
2016
- 2016-06-17 CN CN201610436468.4A patent/CN105923739B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006289236A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Sutai Rabo:Kk | プラズマ放電処理水生成装置、並びにプラズマ放電水、植物成長促進液、化粧用水、工業用オゾン洗浄水、医療用オゾン殺菌水及び医療用オゾン治療水 |
KR20070051604A (ko) * | 2005-12-02 | 2007-05-18 | 김호영 | 폐수 및 악취 다중 플라스마 처리방법 |
CN101386440A (zh) * | 2007-09-13 | 2009-03-18 | 上海工程技术大学 | 水中有机污染物的氧化分解方法 |
CN102153189A (zh) * | 2010-12-16 | 2011-08-17 | 哈尔滨工业大学 | 浮石催化臭氧化去除水中有机物的方法 |
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 |
CN103159287A (zh) * | 2013-03-30 | 2013-06-19 | 山东大学 | 一种辐流式介质阻挡放电噻虫嗪农药废水处理装置 |
CN103496761A (zh) * | 2013-09-09 | 2014-01-08 | 河海大学常州校区 | 等离子体和超声波联合水处理装置及其工艺流程 |
CN104787939A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-22 | 南京大学 | 一种采用双介质阻挡放电处理含三氯生废水的方法和装置 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112624269A (zh) * | 2019-09-24 | 2021-04-09 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种废水处理装置及废水处理方法 |
CN111333234A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-26 | 清华大学 | 一种低温等离子体有机废水降解系统 |
CN113149127A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-07-23 | 东华大学 | 一种高效、快速处理污水中全氟化合物的装置及其方法 |
CN113410118A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-17 | 中国农业大学 | 一种等离子体放电电极结构 |
CN114772819A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-07-22 | 常州大学 | 一种介质阻挡放电与化学催化组合的废水处理装置及方法 |
CN114772819B (zh) * | 2022-05-23 | 2023-12-19 | 常州大学 | 一种介质阻挡放电与化学催化组合的废水处理装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105923739B (zh) | 2019-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105905976B (zh) | 一种微气泡气液两相流低温等离子体水处理技术及方法 | |
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 | |
CN102730906B (zh) | 一种组合型深度处理高浓度有机废水的装置 | |
CN103482720A (zh) | 一种介质阻挡放电水处理装置及方法 | |
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 | |
CN104710063B (zh) | 高盐含聚废水的光电催化/芬顿耦合处理系统及处理方法 | |
CN106495369B (zh) | 一种电芬顿法处理有机废水的方法和装置 | |
CN205500885U (zh) | 超声波臭氧催化氧化处理有机废水的装置 | |
CN107986379B (zh) | 一种降解污水中全氟辛酸的处理方法及装置 | |
CN201567249U (zh) | 超声电化学废水处理装置 | |
CN103739039B (zh) | 一种多维电催化设备 | |
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 | |
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 | |
CN103613169A (zh) | 超重力多级牺牲阳极电Fenton法处理难降解废水的装置及工艺 | |
CN204778967U (zh) | 一种光电催化氧化复合式水处理装置 | |
CN104310678B (zh) | 一种连续式催化等离子体水污染净化装置 | |
CN206692392U (zh) | 一种湿壁放电等离子体协同臭氧曝气污水处理装置 | |
CN102674505B (zh) | 一种利用电芬顿反应处理有机污水的专用设备 | |
CN106186543B (zh) | 一种双膜式太阳能污水处理装置及其工艺 | |
CN103030244A (zh) | 一种工业废水组合预处理方法 | |
CN108083382A (zh) | 一种光伏光催化反应器 | |
CN107915380A (zh) | 一种新型工业废水处理工艺及其应用 | |
CN204625249U (zh) | 光催化废水处理装置的反应主体装置 | |
CN106830457A (zh) | 电极耦合臭氧氧化一体式反应器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |