CN109867332B

CN109867332B - 液体处理装置

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Publication number: CN109867332B
Application number: CN201811429807.1A
Authority: CN
Inventors: 松田源一郎; 北井崇博; 三宅岳; 山田芳生
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2021-11-05
Anticipated expiration: 2038-11-27
Also published as: JP2019098251A; JP6817594B2; CN109867332A; US20190169051A1; US10723638B2

Abstract

本发明提供一种能够高效地产生等离子体来对液体进行处理，同时能够通过有效利用芬顿反应来提高处理能力，并且能长时间稳定地产生等离子体的液体处理装置。具备：形状为棒状的第一电极(30)；形状为板状且由含有铜或铁的金属构成的第二电极；通过使被导入的液体(L1)回旋，从而在液体(L1)的回旋流中产生气相(G)的处理槽(12)，通过对所产生的气相(G)施加脉冲电压，从而产生等离子体，并且对作为阴极起作用的第一电极(30)和作为阳极起作用的第二电极(31)施加负的直流电压。通过施加负的电压，从而从形状为板状的第二电极产生铜离子或铁离子，通过与由等离子体生成的过氧化氢引起芬顿反应，从而有效地对液体进行处理。

Description

液体处理装置

技术领域

本发明涉及对液体进行电化学处理的液体处理装置。更详细来说，本发明涉及在液体中产生等离子体并同时引起以下两个分解以及杀菌作用来对液体进行处理的液体处理装置，该两个分解以及杀菌作用是：通过液体中包含的污浊物质或者细菌与等离子体直接接触而产生的分解以及杀菌作用、和由通过等离子体放电而产生的紫外线以及自由基等带来的分解以及杀菌作用。

背景技术

图10中示出以往的液体处理装置的例子。在液体803(例如，水)之中配置第一电极801以及第二电极802，从脉冲电源804在两电极801、802间施加高电压脉冲而使液体803气化，产生等离子体805。此时，通过等离子体与液体803直接接触，从而液体803中包含的污浊物质等被进行分解处理。同时，生成例如羟基自由基(OH自由基)以及过氧化氢等具有氧化能力的成分，通过这些成分与液体803中包含的污浊物质等发生反应，分解处理也得以进展。已知通过在液体803中产生等离子体而生成的自由基之中，特别是OH自由基具有高的氧化能力，能对液体803中溶解的难分解性有机化合物进行分解处理。

然而，在上述以往的液体处理装置的情况下，存在以下问题，即，不仅为了使液体气化而需要高的施加电压，而且等离子体的产生效率低，为了对液体进行处理而需要很长时间。

因此，已知有为了降低施加电压并提高等离子体的产生效率而使从外部导入的气体介于两电极间那样的液体处理装置(参照专利文献1)。在专利文献1记载的液体处理装置(参照图11)中，使气体904(例如，氧)同被处理液903一起介于阳极电极901与棒状的阴极电极902之间，在此基础上，在两电极901、902间施加脉冲电压。通过脉冲电压的施加，在气体904内产生等离子体，从而分解处理在与被处理液903接触的接触面得以进展。根据专利文献1记载的液体处理，与不使气体介于其间的情况相比，能够降低施加电压，并且，能够高效地产生等离子体来进行液体的处理。

然而，由这些液体处理装置产生的OH自由基由于反应性非常高因而寿命较短，在比较稳定的过氧化氢中会立刻变质。在此，已知过氧化氢会通过与铜或者铁等金属发生反应而生成OH自由基，将该反应称作芬顿反应。式(1)为表示基于铜离子的芬顿反应的式子，在1价的铜离子与过氧化氢发生反应而变化为2价的铜离子的反应过程中，生成OH自由基。同时，已知会引起如式(2)所示那样的反应，即，2价的铜离子与过氧化氢发生反应而生成1价的铜离子。式(3)以及式(4)分别为表示基于铁离子的芬顿反应的式子，从2价的铁离子生成OH自由基，从3价的铁离子生成2价的铁离子，这样的反应电同时发生。这样，已知在芬顿反应中，金属离子会发生催化剂式的反应。

Cu⁺+H₂O₂→Cu²⁺+·OH+OH^- (1)

Cu²⁺+H₂O₂→C_u ⁺+HO₂·+H⁺ (2)

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+·OH+OH^- (3)

Fe³⁺+H₂O₂→Fe²⁺+HO₂·+H⁺ (4)

已知有通过有效利用该芬顿反应而从变质了的过氧化氢再次生成OH自由基，从而提高处理能力的液体处理装置(参照专利文献2)。在专利文献2记载的液体处理装置(参照图12)中，电极64、65中的至少一者由包含铜或者铁的金属构成。因此，如果从高电压产生部70对电极对64、65施加电压，则会与在水中产生等离子体的同时引起电解，电极中的铜或者铁会溶出而生成铜离子或者铁离子。通过这些铜离子或者铁离子和因由等离子体生成的OH自由基等而发生了变质的过氧化氢，在被处理水中引起芬顿反应，生成OH自由基。通过该OH自由基与被处理水中包含的有机物等发生反应，从而能够提高液体处理装置的处理能力。

专利文献

专利文献1：日本特开2000-093967号公报

专利文献2：日本特开2013-138990号公报

发明要解决的课题

在专利文献1记载的液体处理装置中，在正电极使用棒状的电极。将棒状的电极设为正极的理由是：已知在棒状的电极与平板的电极之间产生放电的情况下，对棒状的电极施加正电压容易引起放电，能量效率好。在上述那样的液体处理装置中，如专利文献2所记载的那样，通过在电极中使用包含铜或者铁的金属，也能引起芬顿反应。

然而，由于引起因电解导致的金属离子溶出的正电极为棒状，因而电极会显著磨损，如果进行长时间的处理，则棒状的电极会显著变短。因此，最终，等离子体不能稳定地生成。换句话说，会产生不能使设备长时间运转这样的课题。

发明内容

本发明正是鉴于上述那样的情况而提出的，其目的在于提供一种能够高效产生等离子体来对液体进行处理，同时能够通过有效利用芬顿反应来提高处理能力，并且能够长时间稳定地产生等离子体的液体处理装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的一个方式相关的液体处理装置具备：筒状的处理槽，一个端部闭口且截面形状为圆形；第一电极，配置于所述处理槽的中心轴上的一端侧且形状为棒状；第二电极，配置于所述处理槽的另一端侧且由包含铜或铁的金属形成；脉冲电源，将所述第一电极作为阳极，在所述第一电极与所述第二电极之间施加正的脉冲电压；直流电源，将所述第二电极作为阳极，在所述第一电极与所述第二电极之间施加负的电压；和液体导入口，通过从所述处理槽的所述圆形筒状的切线方向导入液体，从而使所述液体在所述处理槽内回旋，并在所述液体的回旋流中产生气相。

发明效果

根据本发明的上述方式相关的液体处理装置，在由所述直流电源在所述第一电极与所述第二电极之间施加负电压时，能够使所述第二电极作为阳极起作用而产生金属离子。因此，例如如果使得从板状的第二电极产生基于电解的金属离子的溶出，则能够抑制棒状的第一电极的磨损，高效地产生等离子体来对液体进行处理，同时能够通过有效利用芬顿反应来提高处理能力，并且能够长时间稳定地产生等离子体，使设备长时间地运转。此外，由于不需要通过电压施加而使液体气化，因而能够以较少的电力来产生等离子体，能够高效地进行液体的处理。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式相关的液体处理装置的结构的侧剖视图。

图2为装置主体的侧剖视图。

图3为图2的III-III线的剖视图。

图4为表示在处理槽的内部产生回旋流且未施加电压的状态的侧剖视图。

图5A为表示在处理槽的内部产生回旋流并施加脉冲电压而产生了等离子体的状态的侧剖视图。

图5B为表示在处理槽的内部产生回旋流并停止施加脉冲电压而施加负电压从而产生了金属离子的状态的侧剖视图。

图6为表示对第一电极和第二电极施加的电压的时序图的图。

图7为表示将半径不同的圆筒组合起来得到的处理槽的图。

图8为表示圆锥形状的处理槽的图。

图9为表示本发明的实施方式的变形例的侧剖视图。

图10为以往的液体处理装置的剖视图。

图11为具备气体导入装置的现有的液体处理装置的剖视图。

图12为通过芬顿反应提高了处理能力的液体处理装置的剖视图。

附图标记说明：

100 液体处理装置

10 装置主体

12 处理槽

121 处理槽

122 处理槽

15 导入部

17 排出部

21 第一内壁

22 第二内壁

23 第三内壁

24 电极支承筒

50 液体供给部

53 绝缘体

30 第一电极

31 第二电极

51 配管

60 脉冲电源

61 直流电源

71 控制单元

72 金属离子浓度计

73 过氧化氢浓度计

81 循环用配管

83 收容空间

90 存留槽

311 开口部

L1 液体

L2 处理液

L3 被处理液

P 等离子体

X1 中心轴

801 第一电极

802 第二电极

803 液体

804 脉冲电源

805 等离子体

901 阳极电极

902 阴极电极

903 被处理液

904 气体。

具体实施方式

[实施方式]

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式所涉及的液体处理装置100。对图中相同或者相当部分赋予相同附图标记而不重复其说明。另外，为了容易理解说明，在以下所参照的附图中，简化或者示意性地表示结构，省略了一部分的结构构件。此外，各图中所示的结构构件间的尺寸比未必表示实际的尺寸比。

[整体结构]

首先，说明液体处理装置100的整体结构。图1为表示本发明的实施方式1相关的液体处理装置100的结构的侧剖视图。在以下的图中，箭头F表示液体处理装置100的前方向，箭头B表示后方向。箭头U表示上方向，箭头D表示下方向。箭头R从后方向观察表示右方向，箭头L从后方向观察表示左方向。

图1中所示的液体处理装置100示出与存留槽90相连接的状态。也能将液体处理装置100与存留槽90合起来称作液体处理系统。液体处理装置100通过在液体中放电来对液体进行处理。在本实施方式中，说明对溶解有污浊物质的水溶液进行处理的情况。存留槽90中，贮存由液体处理装置100处理后的处理液L2。

液体处理装置100至少具备处理槽12、第一电极30、第二电极31、脉冲电源60和直流电源61。更具体地说，液体处理装置100具备装置主体10、液体供给部50、脉冲电源60以及直流电源61。装置主体10具备处理槽12、作为液体导入口的一例起作用的导入部15、排出部17、第一电极30以及第二电极31。

处理槽12为对导入到内部的液体(例如，水)进行处理的部分。处理槽12具有正面截面形状为圆形的圆柱状的处理室。在处理槽12的一端配置有导入部15，在处理槽12的另一端配置有排出部17。导入部15将液体导入到处理槽12。导入部15经由配管51与液体供给部50连通。排出部17使处理槽12中处理后的处理液L2从处理槽12排出。在本实施方式中，排出部17与存留槽90的入口91连接。从排出部17排出的处理液L2经由入口91被排出到存留槽90而贮存。处理槽12的材质可以为绝缘体，也可以为导体。在导体的情况下，需要使绝缘体介于处理槽12与各电极30、31之间。

第一电极30为棒状，配置在处理槽12的内部。第一电极30例如隔着绝缘部配置在与处理槽12的形成有排出部17的壁面相对置的壁面侧。

所述液体处理装置也能具备控制单元(即控制装置)71。该控制单元71进行控制，以使得将基于脉冲电源60的高电压的脉冲电压和基于直流电源61的负的偏置电压分别施加在第一电极30与第二电极31之间。电压施加的时机在后面叙述。

第二电极31配置在排出部17的附近，可以为包含铜或铁的金属。作为一例，在图1中，将第二电极31固定于处理槽12的形成有排出部17的壁面的外侧，具体地说固定于存留槽90的与处理槽12相邻的壁面。

第一电极30连接脉冲电源60并作为阳极起作用，第二电极31被接地。通过控制单元71的控制，能够由脉冲电源60对第一电极30以及第二电极31施加高电压的脉冲电压，由直流电源61施加负的偏置电压。

液体供给部50作为一例为对处理槽12内供给液体(例如，水)L1的泵。液体供给部50与配管51连接。配管51的一端与导入部15连接，配管51的另一端与未图示的液体供给源(例如，水箱或者自来水管)连接。或者，配管51的另一端与存留槽90连接，以能够使存留槽90的包含来自液体处理装置100的处理液L2在内的存留水即被处理液L3进行循环的形式被连接。

脉冲电源60在第一电极30与第二电极31之间施加数kV的正的高电压的脉冲电压。

此外，直流电源61在第一电极30与第二电极31之间施加1～100V左右的负的偏置电压。

脉冲电源60也能施加所谓的双极脉冲电压，该双极脉冲电压是交替地施加正的脉冲电压和负的脉冲电压，但如果是施加仅施加正的脉冲电压的单极脉冲电压则能量效率较好。另外，在施加了双极电压的情况下，在施加负的脉冲电压的期间，会发生电解而产生金属离子的溶出，但由于负的脉冲电压的施加时间较短，因而溶出量少，不能充分引起芬顿反应。因而，在使用双极电压的情况下，也需要由直流电源61在第一电极30与第二电极31之间施加负的偏置电压。

[装置主体]

接下来，详细说明装置主体10。图2为装置主体10的侧剖视图。

处理槽12具有第一内壁21、第二内壁22以及第三内壁23。第一内壁21为筒状的壁部。第二内壁22设置在第一内壁21的第一端部例如图2的左端部。第三内壁23设置在第一内壁21的第二端部例如图2的右端部。第二内壁22以及第三内壁23在侧视时为大致圆形。通过第一内壁21、第二内壁22以及第三内壁23，在处理槽12的内部构成大致圆柱状的收容空间83。将第一内壁21的中心轴，换句话说将在处理槽12的内部构成的大致圆柱状的收容空间83的假想的中心轴设为中心轴X1。

在第二内壁22的中央设置有向内突出的电极支承筒24。电极支承筒24为筒状，向第三内壁23侧，即向图2的右方延伸。电极支承筒24被配置为其中心轴与中心轴X1一致。在电极支承筒24的内侧隔着绝缘体53支承第一电极30。第一电极30为棒状，绝缘体53在第一电极30的周围以筒状配置。第一电极30配置为长度方向的轴与中心轴X1一致。第一电极30的内侧端部，以与电极支承筒24大致相同的程度，向比绝缘体53更靠第三内壁23侧，即向图2的右方突出。

导入部15贯通装置主体10，一个开口端151形成于第一内壁21。导入部15在侧视时配置于与第二内壁22相邻的位置。此外，图3为图2的III-III线的剖视图。导入部15配置于第一内壁21的壁面。

排出部17贯通第三内壁23的例如中央部。排出部17形成为其中心轴与中心轴X1一致。

第二电极31为包含铜或者铁的板状的金属构件，在中央部形成开口部311。开口部311为圆形，形成为其中心轴与中心轴X1一致。

[动作]

接下来，说明液体处理装置100的动作。

以下，为了便于说明，分别分成以下状态来说明：在处理槽12的内部产生气相G的状态(图4)；从脉冲电源60对气相G施加脉冲电压而产生等离子体P的状态(图5A)；以及脉冲电源60的脉冲电压施加完成而施加负的直流电压的状态(图5B)。图4为表示在处理槽12的内部产生回旋流F1且未施加脉冲电压的状态的侧剖视图。

首先，如图4所示那样，如果从导入部15向处理槽12以规定的压力、即泵的供给压力导入液体(例如，水)L1，或者在无泵时且为自来水等的情况下以自来水的供给压力导入液体(例如，水)L1，则液体L1就会沿第一内壁21产生回旋流F1，同时从导入部15朝向图4的右方移动。在回旋的同时向图4的右方移动的回旋流F1朝向排出部17移动。

由于回旋流F1，中心轴X1附近的压力降低到饱和水蒸气压以下，液体L1的一部分发生气化而在中心轴X1附近生成气相G。气相G在回旋中心附近产生，具体地说，从图4的第一电极30的右端部301起沿着中心轴X1一直产生到第二电极31附近为止。气相G通过相接的回旋流F1而在与回旋流F1相同的方向上进行回旋。进行回旋的气相G由于在排出部17附近受到存留槽90内的处理液L2的阻力，因而被剪切成微米气泡或者纳米气泡，并从排出部17经由与排出部17连接的入口91向存留槽90扩散。

图5A为表示接着图4的状态在处理槽12的内部产生回旋流F1并从脉冲电源60在第一电极30与第二电极31之间施加了脉冲电压的状态的侧剖视图。如图5A所示那样，在从第一电极30起一直到第二电极31的附近为止产生了液体L1气化后得到的气相G的状态下，由脉冲电源60在第一电极30与第二电极31之间施加高电压的脉冲电压。如果在第一电极30与第二电极31之间施加高电压的脉冲电压，则在气相G内产生等离子体P，生成自由基(OH自由基等)或者离子。该自由基或者离子通过从气相G向回旋流F1侧进行溶解，从而对液体L1中溶解的污浊物质进行分解处理。除此之外，排出部17附近的气相G内的等离子体P由于受到存留槽90内的处理液L2的阻力而产生含有OH自由基等的大量的气泡B。这样，被由等离子体P产生的OH自由基等进行处理且包含了含有OH自由基等的气泡B的状态下的处理液L2从排出部17向存留槽90排出。换句话说，由等离子体P生成的OH自由基等会直接或从气泡B内溶解到存留槽90内的处理液L2中。而且，如果经过一定时间，则存留槽90内的处理液L2就会变质为比较稳定的过氧化氢。另外，如果停止施加电压，则通过施加高电压的脉冲电压而生成的等离子体P就会消失。

另外，在产生等离子体放电时，同时产生紫外线。如果所产生的紫外线照射到污浊物质或者细菌，则能够起到分解以及杀菌作用。此外，通过对在处理液中产生的过氧化氢水照射紫外线，从而如上述那样产生OH自由基，由此也可起到分解以及杀菌作用。

接下来，如图5B所示那样，如果在控制单元71的控制下，来自脉冲电源60的电压施加完成，则处于从直流电源61在第一电极30与第二电极31之间施加了负的直流电压的状态。此时，第二电极31为GND电位，第一电极30处于-1～-100V左右的负电压。因而，第二电极31作为阳极起作用，第一电极30作为阴极起作用。因此，由于板状的第二电极31由包含铜或者铁的金属形成，因而会引起电解，从第二电极31对存留槽90的处理液L2产生金属离子的溶出。图5B中，作为金属离子的一例示出铜离子的溶出。

在存留槽90的处理液L2中，处于过氧化氢与铜或铁的金属离子相混合的状态，因而会引起芬顿反应，生成OH自由基。所生成的OH自由基通过与液体L1中包含的有机物等发生反应，能对液体L1进行处理。

图6示出表示控制单元71控制下的脉冲电源60和直流电源61各自的电压施加时序图的图。首先，在控制单元71的控制下，在图6的(1)的时间点，如果从脉冲电源60向由回旋流F1产生的气相G施加脉冲电压，则就会在达到绝缘破坏电压(P)的时间点引起绝缘破坏，产生等离子体P。

接下来，在控制单元71的控制下，在图6的(2)的时间点，如果停止来自脉冲电源60的脉冲电压施加，则等离子体P就会消失。此时，由于从直流电源61施加负的直流电压，因而电压不是0V，而是成为施加了-1～-100V左右的负电压(N)的负电压施加状态。在图6的(3)的时间点，再次从脉冲电源60施加脉冲电压。

以后，通过由控制单元71反复进行来自脉冲电源60的高电压脉冲的施加状态、停止状态、来自直流电源61的负电压施加状态，能够使液体L1的处理得以进展。如果所施加的脉冲电压的脉冲宽度大，则在放电中流过的电流会变多，因而电极的磨损变得剧烈，与此同时，热损失变大，因此所施加的脉冲电压的脉冲宽度较短为好。但是，如果脉冲宽度在100ns以下而过短，则不会引起绝缘破坏而不能产生等离子体P。为了可靠地产生绝缘破坏，优选比100ns大的脉冲宽度。此外，为了抑制电极磨损和热损失，优选比3μs小的脉冲宽度。因此，优选为比100ns大且比3μs小的脉冲宽度。

过氧化氢的浓度依赖于所施加的脉冲电压的周期(a)。周期(a)越短，则所生成的过氧化氢越多，周期(a)越长则所生成的过氧化氢越少。此外，溶出的金属离子浓度依赖于从负的直流电源61供给的负电压(N)的绝对值与施加了负电压(N)的状态下的负电压施加时间(b)之积。例如，与施加-5V的负电压的情况相比，施加-10V的负电压的情况下的金属离子浓度变高，负电压施加时间(b)越长，则金属离子浓度变得越高。

如上那样，在存留槽90的处理液L2中生成的过氧化氢的量和金属离子的浓度能够采用不同的控制因素进行控制，能够按照液体处理的目的进行设定。

以上，根据所说明的本实施方式，在由直流电源61在第一电极30与第二电极31之间施加负电压时，能够使板状的第二电极31作为阳极起作用来产生金属离子。因此，例如，由于使得从板状的第二电极31产生基于电解的金属离子的溶出，因而能够抑制棒状的第一电极30的磨损，能够高效地产生等离子体P来对液体L1进行处理，同时能够通过有效利用芬顿反应来提高处理能力，并且能够长时间稳定地产生等离子体P，能使设备长时间地运转。此外，由于不需要通过施加电压来使液体气化，因而能够以较少的电力产生等离子体P，能够高效地进行液体L1的处理。换句话说，由于使液体L1在回旋流F1中气化，并从脉冲电源60向所生成的气相G施加脉冲电压来产生等离子体P，因而能够高效地产生等离子体P，从而能迅速地进行液体L1的处理。此外，通过由直流电源61施加负电压，能够使铜离子或铁离子从第二电极31溶出，通过引起与由等离子体P生成的过氧化氢之间的芬顿反应，能够有效地进行液体处理。

另外，在以上的说明中，处理槽12为单纯的圆筒形状，但只要是一个端部闭口且截面形状为圆形的筒状的处理槽，就能采用各种形状。例如，如图7所示那样，将半径不同的圆筒组合而成的处理槽121或者图8所示的圆锥形状的处理槽122也能得到同样的效果。

[变形例]

在本实施方式中，关于脉冲电源60施加脉冲电压的周期，为了得到所希望的处理能力而以预先设定的恒定的周期进行动作，直流电源61的电压也为恒定。但是，通过计测被处理液L3的过氧化氢浓度和金属离子浓度，按照该值使脉冲电压的施加频率和负的电压值产生变化，能够更有效地进行液体处理。

图9表示本发明的变形例的装置结构。金属离子浓度计72设置于排出处理液L2的存留槽90内，对存留槽90内的被处理液L3的铜或铁的金属离子浓度进行计测。过氧化氢浓度计73同样设置于存留槽90内，计测存留槽90内的被处理液L3的过氧化氢浓度。控制单元71能够按照金属离子浓度计72以及过氧化氢浓度计73所计测到的值，来控制脉冲电源60施加脉冲电压的周期和由直流电源61供给的电压。作为一例，控制单元71预先存储使金属离子浓度计72以及过氧化氢浓度计73所计测到的值、周期、电压建立关系而得到的表格，基于该表格进行控制。

在图9的装置中，如果从直流电源61连续施加负电压，则金属离子浓度就会不断上升。但是，由于如前述的表示芬顿反应的式(1)～(4)所示那样，铜以及铁离子示出催化剂式的反应，因而为了在存留槽90内引起芬顿反应，只要具有所希望的金属离子浓度即可，不需要连续供给金属离子。因此，通过控制单元71的控制，在由控制单元71判断为由金属离子浓度计72计测到的值达到了预先设定的上限金属离子浓度之后，将直流电源61所供给的电压设定为0V，从而能够停止金属离子的溶出。另一方面，在芬顿反应继续地发生的过程中，由于金属离子形成氢氧化合物而作为金属污泥发生沉淀，因而会引起存留槽90内的被处理液L3中的金属离子浓度降低的现象。因此，通过控制单元71的控制，在由控制单元71判断为由金属离子浓度计72计测到的值达到了预先设定的下限金属离子浓度的情况下，对直流电源61进行控制，以使得再次施加负电压，从而能够将存留槽90内的金属离子浓度保持在恒定的值的范围。另外，基于排出基准等预先设定上限金属离子浓度。此外，基于对象物的处理所需的能力等预先设定下限金属离子浓度。

另一方面，关于过氧化氢，仅在芬顿反应的过程中被消耗，但在由等离子体P生成的过氧化氢的量比由芬顿反应消耗的过氧化氢的量多的情况下，存留槽90内的被处理液L3的过氧化氢浓度会逐渐上升。如果在液体处理后包含在处理液L2中的过氧化氢浓度高，则在被处理液L3的处理后除去过氧化氢的劳力和时间就会变多。因此，通过控制单元71的控制，在由控制单元71判断为由过氧化氢浓度计73计测到的值达到了预先设定的上限过氧化氢浓度之后，从控制单元71对脉冲电源60进行控制，以使得停止施加脉冲电压，或者使调整后的脉冲电压施加周期比调整前的脉冲电压施加周期短，从而能够使基于等离子体P的过氧化氢的生成量降低。通过芬顿反应来消耗过氧化氢，并通过控制单元71的控制，在由控制单元71判断为由过氧化氢浓度计73计测到的值达到了预先设定的下限过氧化氢浓度的情况下，从控制单元71再次对脉冲电源60进行控制，以使得调整后的脉冲电压施加周期比调整前的脉冲电压施加周期长，从而能够将存留槽90内的处理液L2的过氧化氢浓度保持在恒定的值的范围。另外，基于排出基准等预先设定上限过氧化氢浓度。此外，基于对象物的处理所需的能力等预先设定下限过氧化氢浓度。

以上，根据所说明的本实施方式的上述变形例，通过计测存留槽90内的被处理液L3的过氧化氢浓度和金属离子浓度，按照该值使脉冲电压的施加频率和负的电压值发生变化，能够将存留槽90的被处理液L3中包含的过氧化氢浓度和金属离子浓度保持在恒定的值的范围，能够更有效地进行液体处理。

以上，对本发明的实施方式以及变形例进行了说明，但上述的实施方式以及变形例只不过是用于实施本发明的例示。因而，本发明并不限于上述的实施方式以及变形例，在不脱离该主旨的范围内能适当变形来实施上述的实施方式以及变形例。例如，通过适当组合上述实施方式或者变形例当中的任意实施方式或者变形例，能够起到各自所具有的效果。此外，能进行实施方式彼此的组合或者实施例彼此的组合或者实施方式与实施例的组合，并且也能进行不同的实施方式或者实施例中的特征彼此的组合。

[工业实用性]

本发明的所述方式相关的液体处理装置，能够通过在液体中产生等离子体，从而同时引起以下两个分解以及杀菌作用来对液体进行处理，该两个分解以及杀菌作用是：通过液体中包含的污浊物质或者细菌与等离子体直接接触而产生的分解以及杀菌作用、和由通过等离子体放电而产生的紫外线以及自由基等带来的分解以及杀菌作用。此外，本发明的上述方式相关的液体处理装置，由于也同时发生由等离子体生成的过氧化氢与由电解生成的铜或铁离子之间的芬顿反应，因而能更有效地对液体进行处理，能利用于杀菌、除臭以及各种环境改善等中。

Claims

1.一种液体处理装置，具备：

筒状的处理槽，一个端部闭口且截面形状为圆形；

第一电极，配置于所述处理槽的中心轴上的一端侧且形状为棒状；

第二电极，配置于所述处理槽的另一端侧且由包含铜或铁的金属形成；

脉冲电源，将所述第一电极作为阳极，在所述第一电极与所述第二电极之间施加正的脉冲电压；

直流电源，将所述第二电极作为阳极，在所述第一电极与所述第二电极之间施加负的电压；和

液体导入口，通过从所述处理槽的圆形筒状的切线方向导入液体，从而使所述液体在所述处理槽内回旋，并在所述液体的回旋流中产生气相，所述脉冲电源所施加的脉冲电压的脉冲宽度大于100ns且小于3μs。

2.根据权利要求1所述的液体处理装置，其中，

所述液体处理装置具备：

过氧化氢浓度计，与所述处理槽的另一端侧连接，计测所述处理槽中处理后的处理液排出后存留的存留槽内的被处理液的过氧化氢浓度；

金属离子浓度计，计测所述存留槽内的所述被处理液的金属离子浓度；和

控制单元，按照所述过氧化氢浓度计以及所述金属离子浓度计的值，对所述脉冲电源的动作频率和所述直流电源所施加的电压进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的液体处理装置，其中，

所述第一电极为棒状，所述第二电极为板状。