CN1233591A

CN1233591A - 等离子污水处理方法及其装置

Info

Publication number: CN1233591A
Application number: CN 99114135
Authority: CN
Inventors: 汪峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 1999-11-03

Abstract

一种等离子污水处理方法,将废水在压力下处理成液滴或雾状,并可通过高频高压电场对水雾进行处理。设如有双路废水液滴或雾状,然后使二路液滴交叉或对撞,处理的效果更好。经雾状处理或高频高压电处理后,经静置絮凝或其它絮凝辅助处理即可。本发明应用范围极广,效果极优。尤其用于有机和混合废水的处理。

Description

等离子污水处理方法及其装置

本发明涉及等离子污水处理方法及其装置。

对有机废水的处理尤其是高浓度有机废水的处理仍然是一棘手的问题，困扰着化工产业，对于生活废水的处理同样也是急需物美价廉的技术，所推荐使用的生化法或絮凝法均难以解决极为大量的生活废水的处理问题，这也是环境保护急需解决的问题。

即使对较高浓度的含酚废水的处理(COD＞2000)，采用生化流化床曝气法是一种较优的方法，但其处理效率不高，难以处理较多量的废水，对于含更复杂的有机物的废水处理选择合适的处理方法难度更大。只有偶尔提及用等离子处理废水，然而这还只是限于理论上的探讨和设计，远不是一种可以实用的方法。

本发明的目的是提供一种等离子污水处理方法及其装置，尤其适用于处理有机废水的高效和连续的方法。本发明的目的是提供一种对生活有机废水的处理方法及其装置；本发明的目的还在于是提供一种成本低廉的处理各种废水的方法和装置

本发明的目的是这样实现的：一种等离子污水处理方法，其特征是将废水在压力下处理成液滴或雾状，并可通过高频高压电场对水雾进行处理。

本发明方法的进一步改进是：设有双路废水液滴或雾状，然后使二路液滴交叉或对撞，处理的效果更好。

高压电场的电压为5千伏-2万伏且为高频高压电场，频率为1-55KHz。产生高频高压电场的电源亦为常规开关，并经变压器升压后输出。

本发明装置为：一种等离子污水处理装置，其特征是设有废水喷出管道，由压缩空气将废水处理成液粒或雾状，在废水喷出管道和压缩空气喷射管道之间加有高压电场，使雾状水滴等离子化或极化。

本发明的进一步改进是：在废水喷管的出口设有压缩空气管道，尤其在废水喷管的出口的外部设有压缩空气管道，即压缩空气管道套在废水喷管上。

本发明装置的进一步改进是设有如双路压缩空气将废水处理成液滴或雾状的装置，然后使二路液滴交叉或对撞。

废水通过特殊的脉冲电磁场，以及喷射的物理、电学、氧化爆气作用使水中各种杂质产生离子化或极化效应，然后经静置絮凝或其它辅助处理方式进行，如添加少量絮凝剂，絮凝杂质，絮凝剂为常规絮凝剂，如聚铁、聚铝、聚丙烯酰胺等常用絮凝剂，经絮凝后再进行分离等等。由于是通过物理方法进行，所以产生二次污染的可能性极小，可广泛用于水污染的治理。

本发明的特点是：本发明的等离子体污水处理，主要用于高浓度有机废水，如染料、印染、发酵、制药、造纸等行业。尤其是对色泽的脱色有较好的效果，色度可以从几万倍降到几十倍。对COD和BOD的降低效果也同样显著。目前污水处理行业主要是生化法，相比之下，等离子污水处理器有较高的优势，(1)它可以连续处理污水，不需要较长的停留时间；(2)它可以比较容易地实现自动化控制，以保证处理的质量。说明本发明效果的一个处理实施例是：用本发明装置处理COD指标达到5万以上，色度上万的有机废水20升。本发明只用了短短20分钟，然后用极少量的絮凝剂(0.01-0.03％)就可以将的COD降为200多，色度为几十。本发明用于对对于面广量大的生活废水的处理同样效果好，成本低、占地面积小。能够真正适于推广使用。

应用方式：技术可采用间隙式和连续式。如制造单一的设备，用于废水量产出较小的工厂，餐厅等，连续式可广泛用于废水量产出较大的工厂。

应用范围：主要是针对废水深度较大的无机、有机或混合型废水有独特效果，不管浓度多大，通过主处理器后COD、BOD等去除率均可达80％以上，然后通过辅助处理，如过滤、分离等简单技术，使COD、BOD等指标达到一级排放水标准。用于无机、有机及其混合高浓度废水，如染料、发酵、冶金、制药、造纸、油墨、荧光、稀土废水等。还包括其它废水和高浓度生活废水(带含磷洗涤剂)，印染废水，造纸废水。

以下结合附图并通过实施对本发明作进一步说明：

图1为本发明原理结构示意图，图2为本发明装置结构示意图，图3为本发明装置即喷嘴的结构示意图，图4为本发明另一种装置即气、水套环喷嘴喷嘴的结构示意图

如图所示，在本发明方法的指导下，该装置可用于三种形式(见图1，图3，图4)。由图1可知，图1为一个文氏喷嘴原理示意图，图3、4分别为针状喷嘴和气、水套环喷嘴，在一定压力和电场下，构成处理器。进水的压力流量较大时，喷雾较好，等离子体发生电源的电压较高及较高频率确定后，废水的处理效果较好，处理后再用其它常用的简单的，如絮凝或机械如倾漉、过滤、电磁、超声波等分离装置，就可将废水中的杂质和水容易地分离。

本发明的处理实施例如下，方法的工艺条件是：5000--20000伏，高频率1KHz--55KHz等离子放电，喷嘴中水压0.5--3Mp，空气压力0.3--1.5Mp。可处理有高浓度的餐饮业废水、印染业废水、造纸废水、内制品加工废水，机械加工乳液废水等。处理的结果表明WDOC技术具有广泛的效果，处理水准较高，达标的一致性相当好。

试验1# 造纸废水条件

测试项目进水出水 6000伏，高频1KHz，水压0.5Mp，气压0.3Mp

CODcr 15800 87

BOD5 4150 32

Tss 2580 20

PH 13 6.8

试验2# 印染废水

测试项目进水出水 20000伏，高频50KHz，水压2Mp，气压1.5Mp

CODcr 1500 92

PH 13 6.8

色度 989.6 30

试验3# 餐饮业废水，本例完全适用于生活废水的处理

(水样自配，鱼血、鸡血、洗洁精、洗碗水等)

测试项目进水出水 10000伏，高频30KHz，水压1Mp，气压0.5Mp

CODcr 21000 80

BOD5 3900 29

TP 7.38 0.06

TN 236.5 11

Tss 1540 25

PH 9.5 6.9

试验4# 稀土萤光粉废水，这是一种有机和无机混和的废水，

测试项目进水出水 13000伏，高频35KHz，水压1.2Mp，气压0.9Mp

C0Dct 15000-18000 200

色度 16000 30

试验5# 清洁墨辊的油墨与碱水混合废水，传统方法用破乳剂等化学方法进行，碱水无法回用，但用本发明实施例1或例2的喷头加高频电场处理后则能够破乳，油水清楚分离，保证碱水的回用。如不加电场用1.25Mp的压力对水进行喷射。加电场时水压0.8Mp即可。

由以上实施例知：

1．对各类高浓度废水均能有效地进行处理，再加上辅助处理后，可达到国家的一级排放水标准。

2．对有机磷含量较多的生活废水能有效地去除磷、氮。

3．对色泽浓度较高的造纸、印染废水、屠宰场含浓血废水，且这些废水的气味恶劣，经处理后均可符合国家一级排放水标准，不再有原来的碱味或血腥气味及其它臭味。

本发明不论是制造用于间隙式处理的设备还是用于连续式大流量的工程，都比目前使用的设备式工程造价要低30％--50％，目前造纸业废水工程造价是200--250万元/1000吨，如采用本发明技术，造价可为100--150万元/1000吨。

本发明的另一个特点是：使用本发明技术进行各类高浓度废水处理，使用成本均可控制在每吨废水人民币壹元以下，根据不同的废水，治理工程方案的优化还可进一步降低使用成本。

本发明在实际应用中，处理水的达标水准较高，并且设备简单，占地面积小。操作维修方便，综合成本均优于目前水污染治理过程中优秀的性能价格比。因此采用本发明方法和装置可给设备或工程的制造方及使用方均带来的较可观的经济效益。可通过技术改造和工程优化设计在各种已有废水处理工程上采用本发明方法和装置。

本发明装置的实施例：压力产生装置为常用设备，如空气压力由空压机产生，而废水的压力由压力喷射泵和其它泵，如单螺杆泵，由于本发明要经过喷雾，一般设有过滤装置，高压高频电场由相应常规电源产生，此处不赘述。喷嘴结构如下，图3针状喷嘴包括壳体9，由螺母、平垫圈、和弹簧垫圈6、7、8固定调节杆3，通过螺母调节针在喷嘴口的位置，喷嘴1由压紧螺母2固定在外壳上，4为隔套，5为分流孔，调节针在喷嘴的中心。喷嘴1通过一绝缘隔套4以及绝缘的固定件与外壳固定时，可在喷嘴上加高频高压电场。喷嘴尺寸是：

喷嘴实施例1(图3)喷嘴出水口径φ0.3--φ3.5mm，喷嘴内锥角30-60°，调节针角度为8°--15°。

图4气、水套环喷嘴的实施例中，12为喷水喷嘴，而外环为喷气喷嘴11，同时又是电极(外电极)，喷水喷嘴外环又为另一电极(内电极)13，喷气喷嘴与喷水喷嘴之间设有绝缘隔板14，进气管道15同时设在绝缘处，16为连接螺母。

喷嘴实施例2(图4)尺寸：喷嘴出水口径φ0.5--φ5.5mm，内锥角10-20°，内电极角20°--90°，内、外电极平行间距1--3mm，亦可以内、外电极不平行成5--25°角。

本发明具体的处理方法主要有如下五种可行的操作：

1．以单个喷嘴实施例1或2的喷嘴来处理废水，带电，不带压力空气。其条件为8000--20000伏，高频率28KHz--55KHz等离子放电，喷嘴中水压0.8--3Mp。

2．以单个喷嘴实施例2的喷嘴来处理废水，带电，带有压力空气；6000--20000伏，高频率1KHz--55KHz等离子放电，喷嘴中水压0.5--3Mp，空气压力0.3--1.5Mp。

3．二个相向的喷嘴实施例1或2的喷嘴对喷来处理废水，不带电，不带空气；6000--20000伏，高频率1KHz--55KHz等离子放电，喷嘴中水压0.5--3Mp，空气压力0.3--1.5Mp。

4．二个相向的喷嘴实施例1或2的喷嘴对喷来处理废水，带电；6000--20000伏，高频率1KHz--55KHz等离子放电，喷嘴中水压0.8--3Mp，不带空气压力。

5．二个相向的喷嘴实施例2的喷嘴对喷来处理废水，带电、带有压力的空气。6000--20000伏，高频率1KHz--55KHz等离子放电，喷嘴中水压0.5--3Mp，空气压力0.3--1.5Mp。

用以上5种方法可以从事上述试验1-5#水样的处理，其处理结果上述相近。

Claims

1．一种等离子污水处理方法，其特征是将废水在压力下处理成雾状或液滴。

2．由权利1所述的等离子污水处理方法，其特征是通过高压高频电场对水雾进行处理。

3．由权利1、2所述的等离子污水处理方法，其特征是设有双路废水液滴或雾状，然后使二路液滴或雾交叉或对撞。

4．由权利2、3所述的等离子污水处理方法，其特征是高频高压电场的电压为5千伏-2万伏，频率为1-55KHz。

5．由权利1、2所述的等离子污水处理方法，其特征是废水经雾状处理或高频高压电处理后，经静置絮凝或其它辅助处理方式进行。

6．由权利4所述的等离子污水处理方法，其特征是废水经雾状处理或高频高压电处理后，经静置絮凝或其它辅助处理方式进行。

7．一种等离子污水处理装置，其特征是设有废水的压力喷出装置，所用喷嘴为针状喷嘴或气、水套环喷嘴。

8．由权利要求5所述的等离子污水处理装置，其特征是所述针状喷嘴包括壳体(9)，由螺母、平垫圈、和弹簧垫圈(6、7、8)固定调节杆(3)，通过螺母调节针在喷嘴口的位置，喷嘴(1)由压紧螺母(2)固定在外壳上，(4)为隔套，(5)为分流孔，调节针在喷嘴的中心，喷嘴出水口径φ0.3--φ3.5mm，喷嘴内锥角30-60°，调节针角度为8°--15°。

9．由权利要求5所述的等离子污水处理装置，其特征是气、水套环喷嘴包括喷水喷嘴(12)，外环为喷气喷嘴(11)，同时又是外电极，喷水喷嘴外环又为另一内电极(13)，喷气喷嘴与喷水喷嘴之间设有绝缘隔板(14)，进气管道(15)同时设在绝缘处；喷嘴出水口径φ0.5--φ5.5mm，内锥角10-20°，内电极角20°--90°，内、外电极平行间距1--3mm，亦可以内、外电极不平行成5--25°角。

10．由权利要求6所述的等离子污水处理装置，其特征是喷嘴(1)通过一绝缘隔套(4)以及绝缘的固定件与外壳固定。