CN110563091A - 一种气液两相电气水处理装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出气液两相电气水处理装置，包括：第一储水槽，底部具有下水孔；步进电机，控制第一储水槽的转动；上盖板，第一储水槽的外螺纹与上盖板的内螺纹匹配；第二储水槽，流经第一储水槽的水下漏至第二储水槽；高压电极，通过绝缘子位于装置中部；筒式地电极，通过接地线与接地端子连接并接地；板式地电极，板式地电极的接地极接地；进气管，穿过绝缘子设置。本发明还提出气液两相电气水处理装置的水处理方法，在储水槽上施加电场，使待处理水在气相传质过来的放电等离子体作用的同时受到介质阻挡放电高压电极与接地储水槽之间的电场的叠加作用。高压电极与筒式地电极之间介质阻挡放电发光中的紫外线能够对下水带杀菌，灭活微生物。
Description
技术领域
本发明涉及水处理装置技术领域，特别涉及一种气液两相电气水处理装置及其方法。
背景技术
工业和科技的快速发展造成了环境的严重污染，其中，对人类至关重要的水资源更是受到了相当程度的污染。当下环境保护所面临的关键难题在于，怎样处理这些污水，特别是那些由纺织印染、石油/煤化工、化工制药、冶金电镀等行业所排放的高浓度、难降解的污水。
以液体内埋入电极的高压脉冲介质阻挡放电等离子体处理废水，作为一项更有效和更低成本的治理技术，有着重要的实用价值。该技术将阻挡介质放置于电极之间，将两电极隔开，在两电极间施加高压脉冲电压时，电极间隙的气体就会击穿，产生大量细微的快脉冲放电通道，在电子通过通道的过程中，一些激发态原子与分子会自发地发射紫外辐射。放电产生的低温等离子体，作用于被处理的工业废水和印染废水中的难生物降解污染物，具有处理效果好，脱色迅速、无二次污染等特点，并且介质阻挡放电具有均匀、漫散和稳定的特点，在介质阻挡放电过程中产生的电子能量远高于电晕放电、火花放电的平均电子能量值，可以充分使有机物分子、水分子、氧气分子产生电离，从而激发出许多活性更高的粒子，这些活性物质及高能电子轰击污染物质中C-C键及不饱和键，发生断键和开环等一系列反应，使大分子有毒物质变成小分子安全物质，乃至最终将其去除，使废水无害化。因此，高压脉冲介质阻挡放电等离子体处理废水技术具有广泛的应用前景。虽然已有一些将介质阻挡放电技术应用于废水处理的研究，但传统高压脉冲介质阻挡放电等离子体处理废水的方法是在气体中产生介质阻挡放电，产生的等离子体气体通过传质过程通入水里进行污水处理，存在传质效率低、短寿命物质无法有效传质、成本高、不能连续处理等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气液两相电气水处理装置及其方法，以解决传统高压脉冲介质阻挡放电等离子体处理废水的方法存在传质效率低、短寿命物质无法有效传质、成本高、不能连续处理等问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种气液两相电气水处理装置，包括：第一储水槽，底部具有下水孔；步进电机，控制所述第一储水槽的转动；上盖板，所述第一储水槽的外螺纹与所述上盖板的内螺纹匹配；第二储水槽，流经所述第一储水槽的水下漏至所述第二储水槽；高压电极，通过绝缘子位于装置中部；筒式地电极，通过接地线与接地端子连接并接地；板式地电极，所述板式地电极的接地极接地；进气管，穿过所述绝缘子设置。
进一步地，所述第一储水槽的外壁上设置有齿轮带，与所述步进电机的罩壳相匹配。
进一步地，气液两相电气水处理装置还包括防漏垫，其固定在所述上盖板，并且与所述上盖板孔位一致。
进一步地，所述第一储水槽设置有进水口，所述第二储水槽设置有采样出水口。
进一步地，气液两相电气水处理装置还包括曝气片，位于所述进气管的下方。
进一步地，气液两相电气水处理装置还包括下盖板，所述第二储水槽固定在所述下盖板上。
进一步地，采用高压、高频电源与所述高压电极连接。
本发明还提供利用气液两相电气水处理装置的水处理方法，包括：高压电极分别与筒式地电极和板式地电极形成双重电场；在同轴有机玻璃壁上覆盖水膜，使系统内待处理水形成循环，使同轴介质阻挡放电中的紫外发光作用于待处理水，通过所述步进电机控制水膜的有、无以及流速。
进一步地，气泵通过向所述进气管中鼓气，气体通过所述曝气片曝气。
进一步地，所述第一储水槽的待处理废水经过下水孔下漏到所述第二储水槽，再经过水泵流入所述第一储水槽建立循环。
本发明提供的气液两相电气水处理装置，在储水槽上施加电场，使待处理水在气相传质过来的放电等离子体作用的同时受到介质阻挡放电高压电极与接地储水槽之间的电场的叠加作用。能够通过步进电机控制水膜的有无及速度，高压电极与筒式地电极之间介质阻挡放电发光中的紫外线能够对下水带杀菌，灭活微生物。
进一步地，采用曝气片，增加反应速率。
本发明提供的利用气液两相电气水处理装置的水处理方法，通过步进电机可以调整是否自反应器顶部的储水槽下水以及能够控制流速。
进一步地，带孔的同轴接地电极便于对放电观察及对放电等离子体诊断。
附图说明
下面结合附图对发明作进一步说明：
图1为本发明实施例提供的气液两相电气水处理装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的气液两相电气水处理装置的上半部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的筒式地电极的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的待处理废水循环结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的气液两相电气水处理装置及其方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，本发明提供的气液两相电气水处理装置，在储水槽上施加电场，使待处理水在气相传质过来的放电等离子体作用的同时受到介质阻挡放电高压电极与接地储水槽之间的电场的叠加作用。能够通过步进电机控制水膜的有无及速度，高压电极与筒式地电极之间介质阻挡放电发光中的紫外线能够对下水带杀菌，灭活微生物。本发明提供的利用气液两相电气水处理装置的水处理方法，通过步进电机可以调整是否自反应器顶部的储水槽下水以及能够控制流速。
图1为本发明实施例提供的气液两相电气水处理装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的气液两相电气水处理装置的上半部结构示意图。参照图1以及图2，提供一种气液两相电气水处理装置，包括：第一储水槽101，底部具有下水孔102；步进电机103，控制所述第一储水槽101的转动；上盖板104，所述第一储水槽101的外螺纹与所述上盖板104的内螺纹匹配；第二储水槽105，流经所述第一储水槽101的水下漏至所述第二储水槽105；高压电极106，通过绝缘子107位于装置中部；筒式地电极108，通过接地线109与接地端子110连接并接地；板式地电极111，所述板式地电极111的接地极112接地；进气管113，穿过所述绝缘子107设置。
在本发明实施例中，第一储水槽101的外壁上设置有齿轮带114，与所述步进电机103的罩壳115相匹配。气液两相电气水处理装置还包括防漏垫116，其固定在所述上盖板104，并且与所述上盖板104孔位一致。第一储水槽101可以通过外螺纹与上盖板104的内螺纹进行旋转。当第一储水槽101的下水孔和上盖板104与防漏垫的下水孔三者的孔位对齐，第一储水槽的水可以沿下水孔下漏，从而形成下水带。上盖板104与防漏垫116固定不动，第一储水槽101的外螺纹与上盖板104中间内侧的螺纹通过旋转一定的角度可以缝合紧，此时第一储水槽101的下水孔完全错位封闭，第一储水槽101的水便不会渗漏，从完全下漏到完全紧合所旋转的角度通过控制器设定给步进电机103，这样便可以通过控制步进电机103来控制下漏或者闭合。
所述第一储水槽101设置有进水口117，所述第二储水槽105设置有采样出水口118。
在本发明实施例中，气液两相电气水处理装置还包括曝气片119，位于所述进气管113的下方，气泵通过向有机玻璃管120中鼓气，气体通过曝气片119曝气。
在本发明实施例中，气液两相电气水处理装置还包括下盖板121，第二储水槽105固定在所述下盖板121上。
图3为本发明实施例提供的筒式地电极的结构示意图。参照图3，带孔的同轴接地电极便于对放电观察及对放电等离子体诊断。
图4为本发明实施例提供的待处理废水循环结构示意图。参照图4，第一储水槽101的待处理废水经过下水孔下漏到第二储水槽105，再经过水泵流入第一储水槽101，建立循环。
本发明还提供利用气液两相电气水处理装置的水处理方法，包括：高压电极分别与筒式地电极和板式地电极形成双重电场；在同轴有机玻璃壁上覆盖水膜，对同轴电极起到降温作用，使系统内待处理水形成循环，使同轴介质阻挡放电中的紫外发光作用于待处理水，水膜自上部的第一储水槽101通过所述步进电机控制水膜的有、无以及流速。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种气液两相电气水处理装置，其特征在于，包括：
第一储水槽，底部具有下水孔；
步进电机，控制所述第一储水槽的转动；
上盖板，所述第一储水槽的外螺纹与所述上盖板的内螺纹匹配；
第二储水槽，流经所述第一储水槽的水下漏至所述第二储水槽；
高压电极，通过绝缘子位于装置中部；
筒式地电极，通过接地线与接地端子连接并接地；
板式地电极，所述板式地电极的接地极接地；
进气管，穿过所述绝缘子设置。
2.如权利要求1所述的气液两相电气水处理装置，其特征在于，所述第一储水槽的外壁上设置有齿轮带，与所述步进电机的罩壳相匹配。
3.如权利要求1所述的气液两相电气水处理装置，其特征在于，还包括防漏垫，其固定在所述上盖板，并且与所述上盖板孔位一致。
4.如权利要求1所述的气液两相电气水处理装置，其特征在于，所述第一储水槽设置有进水口，所述第二储水槽设置有采样出水口。
5.如权利要求1所述的气液两相电气水处理装置，其特征在于，还包括曝气片，位于所述进气管的下方。
6.如权利要求1所述的气液两相电气水处理装置，其特征在于，还包括下盖板，所述第二储水槽固定在所述下盖板上。
7.如权利要求1所述的气液两相电气水处理装置，其特征在于，采用高压、高频电源与所述高压电极连接。
8.一种利用权利要求1所述的气液两相电气水处理装置的水处理方法，其特征在于，包括：
高压电极分别与筒式地电极和板式地电极形成双重电场；
在同轴有机玻璃壁上覆盖水膜，使系统内待处理水形成循环，使同轴介质阻挡放电中的紫外发光作用于待处理水，通过所述步进电机控制水膜的有、无以及流速。
9.如权利要求8所述的气液两相电气水处理装置的水处理方法，其特征在于，气泵通过向所述进气管中鼓气，气体通过所述曝气片曝气。
10.如权利要求8所述的气液两相电气水处理装置的水处理方法，其特征在于，所述第一储水槽的待处理废水经过下水孔下漏到所述第二储水槽，再经过水泵流入所述第一储水槽建立循环。
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