CN107381710A - 一种高效曝气式等离子体处理有机废水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高效曝气式等离子体处理有机废水装置，该装置包括分别连接等离子体电源正负极的高压电极和接地电极以及反应容器，所述的反应容器内套设有微孔曝气管在所述反应容器的容器壁和微孔曝气管之间形成环形水槽，所述的微孔曝气管内套设有下端封闭的内介质管，所述的高压电极嵌设在所述的内介质管中，所述的接地电极设置在所述的环形水槽内在所述的微孔曝气管和内介质管之间形成封闭的放电区，所述环形水槽的上部和下部分别设有进水管和回流出水管，所述放电区的顶部和底部分别设有抽气口和进气口。该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
本发明涉及环保领域中的污水处理装置，属于低温等离子体的应用技术领域，具体涉及到一种高效曝气式等离子体处理有机废水装置。
背景技术
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，需要高效的污水处理技术来缓解这一问题。
等离子体污水处理装置是一种新兴的生活污水处理和消毒技术的装置，通过高能量的等离子电击水体，使水体中产生大量的强氧化微粒，如羟基自由基等，可以对水中的有机物进行高级氧化反应，加上其它的活性氧化物质，能更迅速的分解水中的有机物，具有更强的抗菌、消毒作用。
但是市面上的等离子体处理污水装置都存在结构复杂、处理效果低等问题。因此，本发明设计了一种高效曝气式等离子体处理有机废水装置，空气循环泵使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，从而达到提高处理效率的目的，这对于等离子体在污水处理方面的应用有很大的实际意义。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术存在的问题，提供一种高效曝气式等离子体处理有机废水装置，该装置将接地极置于装满废水的水槽中，从而使槽中能导电的废水成为接地极。由于电离过程会产生大量的热量，水槽包覆在放电区域外，能起到冷却的作用。该装置在气-液界面放电的基础上，将放电区的气体通过曝气系统引入水中，实现活性气体高效循环，充分利用放电过程产生的O3，提高放电等离子体的处理效率，同时减少O3二次污染。该装置采用双介质阻挡放电，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：
一种高效曝气式等离子体处理有机废水装置，该装置包括分别连接等离子体电源正负极的高压电极和接地电极以及反应容器，所述的反应容器内套设有微孔曝气管在所述反应容器的容器壁和微孔曝气管之间形成环形水槽，所述的微孔曝气管内套设有下端封闭的内介质管，所述的高压电极嵌设在所述的内介质管中，所述的接地电极设置在所述的环形水槽内在所述的微孔曝气管和内介质管之间形成封闭的放电区，所述环形水槽的上部和下部分别设有进水管和回流出水管，所述放电区的顶部和底部分别设有抽气口和进气口。
所述的反应容器为筒状反应容器。
所述环形水槽的下部还设有出水管。
所述的进水管和回流出水管通过液体循环泵相连通形成液体循环回路。
所述的抽气口和进气口通过气体循环泵相连通形成气体循环回路。
所述的微孔曝气管包括支撑管和置于支撑管管壁上的微孔曝气膜片。
所述的接地电极为金属制的管筒或弹簧圈；所述的高压电极为金属棒，嵌入内介质管中。所述接地电极与所述的内介质管同轴套设在所述的环形水槽内。
所述放电区的顶部居中开有嵌插内介质管的孔口用于固定内介质管。
本发明工作原理：将待处理废水输送至反应器的环形水槽，将接地极置于装满废水的环形水槽中，从而使槽中能导电的废水成为接地极，与介质包裹的高压电极配合形成放电区，实现对废水的降解。同时，环形水槽包裹在放电放热区外，有冷却降温的作用。利用气体循环装置，将放电区的气体通过曝气引入水中，充分利用放电过程产生的O3，提高放电等离子体的处理效率。并有一部分出水进行回用，增加处理废水的反应停留时间。
所述的等离子体电源为高频高压交流电源或高压脉冲电源。所述的接地电极连接等离子体电源负极并接地。
所述的曝气管采用三元乙丙橡胶膜微孔曝气管。
本发明的有益效果体现在：
(1)等离子技术用于水处理具有处理高效迅速，污水处理效果好，消毒力强，不产生任何二次污染等特点。(2)采用双介质阻挡放电，有效保护了电极；(3)采用内介质管包裹电极，减少了废水对它的腐蚀，延长了使用寿命。(4)将接地电极棒置于废水水槽中，增加了放电区域，通过直接电离废水的手段增强了处理效果。(5)水槽高度与两电极棒持平，相当于废水包裹于放电产热区域外，具有冷却降温的作用。(6)通过将放电区的活性气体通过曝气引入废水，形成气体循环，充分利用放电过程产生的O3，提高放电等离子体的效率，同时减少O3二次污染；(7)通过抽出放电区的活性气体，使放电区的气体稳定流动，压力稳定，有利于均匀放电；(8)增设液体循环泵，起到内回流作用，增加废水停留时间；(9)本发明具有运行稳定，结构简单，方便管理，安全高效，无二次污染等优点，在水处理领域具有较高的应用前景。
附图说明
图1为高效曝气式等离子体处理有机废水装置的结构示意图。
图2为微孔曝气管的局部截面放大图。
其中，1—等离子体电源，2—高压电极，3—接地电极，4—环形水槽，5—反应容器，6—内介质管，7—放电区，8—支撑管，9—微孔曝气管，10—回流出水管，11—液体循环泵，12—进水管，13—进气管，14—气体循环泵，15-抽气管，16—出水管，17-微孔曝气膜片。
具体实施方式
如图1所示，一种高效曝气式等离子体处理有机废水装置，该装置包括分别连接等离子体电源1正负极的高压电极2和接地电极3以及反应容器5，所述的反应容器5内套设有微孔曝气管9在所述反应容器5的容器壁和微孔曝气管9之间形成环形水槽4，所述的微孔曝气管9内套设有下端封闭的内介质管6，所述的高压电极2嵌设在所述的内介质管6中，所述的接地电极3设置在所述的环形水槽4内在所述的微孔曝气管9和内介质管6之间形成封闭的放电区7，所述环形水槽4的上部和下部分别设有进水管12和回流出水管10，所述放电区7的顶部和底部分别设有抽气口15和进气口13。
所述的反应容器5为筒状反应容器。所述环形水槽4的下部还设有出水管16。
所述的进水管12和回流出水管10通过液体循环泵11相连通形成液体循环回路。所述的抽气口15和进气口13通过气体循环泵14相连通形成气体循环回路。
所述的接地电极3为金属制的管筒或弹簧圈，且与所述的内介质管6同轴套设在所述的环形水槽4内；所述的高压电极2为金属棒，嵌入内介质管6中。所述放电区7的顶部居中开有嵌插内介质管6的孔口用于固定内介质管6。
所述的等离子体电源1为高频高压交流电源或高压脉冲电源。所述的接地电极3连接等离子体电源负极并接地。所述的微孔曝气管9采用三元乙丙橡胶膜微孔曝气管。
所述的微孔曝气管9包括支撑管8和置于支撑管8管壁上的微孔曝气膜片17(如图2所示)。
使用时，将待处理废水通过进水管12输送至环形水槽4，打开等离子体电源1，连通接地电极3和高压电极2通过介质阻挡在放电区7进行双介质阻挡放电，并产生低温等离子体，产生的气体通过气体循环泵14以及抽气管15和进气管13进行循环，并在微孔曝气管9的作用下对废水进行曝气，微孔曝气管9的支撑管8内的微孔曝气膜片17能形成大量的气泡，发挥搅动的作用。一部分废水通过液体循环泵11以及回流出水管10和进水管12实现回用处理，增大反应停留时间，提高废水处理效率。
Claims (7)
1.一种高效曝气式等离子体处理有机废水装置，其特征在于：该装置包括分别连接等离子体电源正负极的高压电极和接地电极以及反应容器，所述的反应容器内套设有微孔曝气管,在所述反应容器的容器壁和微孔曝气管之间形成环形水槽，所述的微孔曝气管内套设有下端封闭的内介质管，所述的高压电极嵌设在所述的内介质管中，所述的接地电极设置在所述的环形水槽内,在所述的微孔曝气管和内介质管之间形成封闭的放电区，所述环形水槽的上部和下部分别设有进水管和回流出水管，所述放电区的顶部和底部分别设有抽气口和进气口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述环形水槽的下部还设有出水管。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的进水管和回流出水管通过液体循环泵相连通形成液体循环回路。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的抽气口和进气口通过气体循环泵相连通形成气体循环回路。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的微孔曝气管包括支撑管和置于支撑管管壁上的微孔曝气膜片。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的接地电极为金属制的管筒或弹簧圈；所述的高压电极为金属棒，嵌入内介质管中。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述接地电极与所述的内介质管同轴套设在所述的环形水槽内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20171124 |