CN106587251A - 一种太阳能‑等离子体治理城市黑臭水体的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水体治理技术领域，尤其是一种太阳能‑等离子体治理城市黑臭水体的方法及设备；处理方法采用一种太阳能介质阻挡放电等离子体联合曝气增氧技术；包括等离子体发生器，等离子体发生器的出气口通过管路与鼓风机连接，鼓风机通曝气管道上连接有若干曝气头，曝气头位于池底，等离子体发生器还连接有太阳能电池板；本发明将传统曝气增氧技术与等离子体的高活性结合在一起，提高了水体中的氧的含量，降解水中的有机物，提高水体氧化还原电位，有针对性的提高了水体修复速度，解决了曝气充氧技术效率低、能耗高的问题；本发明采用了太阳能电池板供电，系统投资、运行成本低，仅包括设备维护费用，长时间运行保证水体水质一直处于较好状态。

Description

一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的方法及设备
技术领域
本发明涉及水体治理技术领域，尤其是一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的方法及设备。
背景技术
城市河流、景观水体是城市人居环境的重要组成部分，多为静止或流动性差的封闭缓流水体，一般具有水域面积小、流动性差、水环境容量小、水体自净能力差等特点，很容易受到污水、固废物的污染，形成黑臭水体，对城市环境造成很大影响。水体受到污染后呈黑色或泛黑色，散发出恶臭等刺激性气味，因此称为“黑臭”水体。有机污染、腐殖质吸附螯合致黑物质以及底泥中放线菌的大量繁殖是水体产生黑臭现象的三大主要机理。
人工增氧技术是治理黑臭水体的一种有效的方式。人工增氧技术利用机械方法，提高水中的溶解氧，增强与恢复水体的好氧微生物，抑制厌氧微生物，从而使水体中的污染物得以通过好氧得到分解，水体得到净化，从而改善河流的水质。近年来国内对人工曝气增氧技术做了大量的研究，在国内外黑臭水体的治理中发挥了很重要的作用。主要的曝气增氧技术有鼓风机曝气、表面曝气、水下射流曝气、长期低强度曝气、纯氧曝气以及跌水、喷泉、射流等曝气技术。但目前人工曝气增氧技术存在曝气效率低，能耗过大等问题，长期运行对管理单位必然是一种负担。因此，需要开发一种投资、运行成本低廉，管理方便，处理效果好的黑臭水体处理工艺。
发明内容
本发明的目的是：克服现有技术中的不足，提供一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的方法及设备，该方法采用一种太阳能介质阻挡放电等离子体联合曝气增氧技术，在传统机械曝气基础上加入了等离子体，具有低能耗、高效率、运行管理方便。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的方法，所述处理方法采用一种太阳能介质阻挡放电等离子体联合曝气增氧技术。
优选的，所述方法具体包括以下步骤：空气进入等离子体发生器后，经过高频高压放电产生等离子体，等离子体和空气混合经过鼓风机通过分布在池底的曝气头进入水体。
一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的设备，包括等离子体发生器， 等离子体发生器的出气口通过管路与鼓风机连接，鼓风机通曝气管道上连接有若干曝气头，所述曝气头位于池底，所述等离子体发生器还连接有太阳能电池板。
优选的，所述等离子体发生器包括反应器壳体，反应器壳体的两端分别为进气口和出气口，所述反应器壳体内安装有若干放电反应管，放电反应管通过固定框架固定。
优选的，所述放电反应管由高压电极、接地极组成，为同轴管式结构。
优选的，所述高压电极由不锈钢管和搪瓷介质组成，高压电极和接地极之间有一定的放电间隙，所述放电间隙小于5mm。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
本发明将传统曝气增氧技术与等离子体的高活性结合在一起，提高了水体中的氧的含量，降解水中的有机物，提高水体氧化还原电位，有针对性的提高了水体修复速度，解决了曝气充氧技术效率低、能耗高的问题。
等离子体发生装置采用单介质阻挡放电（DBD）形式，放电效率高，能耗低，设备体积小，可以保证系统长时间运行。
本发明采用了太阳能电池板供电，系统投资、运行成本低，仅包括设备维护费用，长时间运行保证水体水质一直处于较好状态。
城市水体对于景观要求较高，要有具有一定的观赏性，本发明采用的设备可根据水体情况不同，附以专门设计具有一定外观的壳体，保证水质达标的情况下，提高设备的观赏性，具有较高的应用及经济价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1是工艺流程图；
附图2是等离子体发生器主视图；
附图3是等离子体发生器模块图；
附图4是等离子放电反应管剖视图。
图中：1-等离子体发生器，2-鼓风机，3-曝气管道，4-曝气头，5-太阳能电池板，6-进气口，7-反应器壳体，8-出气口，9-固定框架，10-放电反应管，11-不锈钢管，12-搪瓷介质，13-接地极。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的方法，处理方法采用一种太阳能介质阻挡放电等离子体联合曝气增氧技术；具体包括以下步骤：空气进入等离子体发生器1后，经过高频高压放电产生等离子体，等离子体和空气混合经过鼓风机2通过分布在池底的曝气头进入水体；一方面空气中的氧转移至水体内，另一方面在等离子体的作用下水体的氧化还原电位提高，等离子体加速降解水体中的有机物，加速水体的修复。
如图1所示，一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的设备，包括等离子体发生器1，等离子体发生器1的出气口8通过管路与鼓风机2连接，鼓风机2通曝气管道3上连接有若干曝气头4，曝气头4位于池底，等离子体发生器1还连接有太阳能电池板5；空气进入等离子体发生器1后，经过高频高压放电产生等离子体，等离子体中含有大量高活性自由基，等离子体和空气混合经过鼓风机2通过分布在池底的曝气头4进入水体。一方面空气中的氧转移至水体内，另一方面在等离子体的作用下水体的氧化还原电位提高，等离子体加速降解水体中的有机物，加速水体的修复。整套设备通过设备上的太阳能电池板5供电，不需要额外提供电源，更无须铺设电缆。单套设备具有一定的服务面积，根据水体面积、水体污染情况及设备服务面积确定等离子体联合充氧设备的数量。
如图2和3所示，本实施例中的等离子体发生器包括反应器壳体7，反应器壳体7的两端分别为进气口6和出气口8，反应器壳体7内安装有若干放电反应管10，放电反应管10通过固定框架9固定；空气经进气口6进入等离子体发生器1，均匀的通过放电反应管10，在高频高压放电作用下，产生活性粒子和自由基；采用固定框架9固定放电反应管，安装更稳定。
如图4所示，本实施例中的放电反应管10由高压电极、接地极13组成，为同轴管式结构；高压电极由不锈钢管11和搪瓷介质12组成，高压电极和接地极13之间有一定的放电间隙，放电间隙小于5mm；一个反应器并排设置多个放电反应管10，通过固定框架9固定。反应管放电产生的热量由冷风带走，避免反应管过热发生故障。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的方法，其特征在于：所述处理方法采用一种太阳能介质阻挡放电等离子体联合曝气增氧技术。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：空气进入等离子体发生器后，经过高频高压放电产生等离子体，等离子体和空气混合经过鼓风机通过分布在池底的曝气头进入水体。
3.一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的设备，其特征在于：包括等离子体发生器， 等离子体发生器的出气口通过管路与鼓风机连接，鼓风机通曝气管道上连接有若干曝气头，所述曝气头位于池底，所述等离子体发生器还连接有太阳能电池板。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的设备，其特征在于：所述等离子体发生器包括反应器壳体，反应器壳体的两端分别为进气口和出气口，所述反应器壳体内安装有若干放电反应管，放电反应管通过固定框架固定。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的设备，其特征在于：所述放电反应管由高压电极、接地极组成，为同轴管式结构。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能-等离子体治理城市黑臭水体的设备，其特征在于：所述高压电极由不锈钢管和搪瓷介质组成，高压电极和接地极之间有一定的放电间隙，所述放电间隙小于5mm。
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