CN201169552Y - 一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置 - Google Patents

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本实用新型涉及一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置，该装置由储液箱、介质阻挡放电臭氧发生器、交流高压电源、气源、微孔曝气头、水泵和管道等设备组成，其中，介质阻挡放电臭氧发生器放置于储液箱的水中，储液箱中的被处理水冷却介质阻挡放电臭氧发生器的电极系统，使介质阻挡放电臭氧发生器在低温下运行，实现水处理系统的自冷却，有助于臭氧产生；气源的气体进入介质阻挡放电臭氧发生器后产生臭氧通过微孔曝气头进入被处理溶液中，水中的污染物被处理。本实用新型的有益效果是：本装置不需要额外添加介质阻挡放电臭氧发生器的冷却系统，使结构简单化，降低设备成本和运行成本。

Description

一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置
技术领域
本实用新型涉及水污染控制领域，尤其涉及一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置。
背景技术
随着工业的迅猛发展，一些工矿企业，特别是石油、化工、造纸等行业排放了大量含有高浓度有机污染物的废水，其中许多未经处理就排放到江河湖海，造成水体严重污染。臭氧是一种具有强氧化性的气体，具有广谱杀生作用。它不仅杀生效果好，杀生速度快(较氯快600～3000倍)，而且无任何公害和环境污染问题，因而成为理想的绿色环保型氧化剂。自20世纪70年代后，臭氧在城市生活污水、工业废水处理方面的应用，美国、前苏联、日本、法国、德国先后开展了有关研究并投入生产运行，早期主要取代氯用做消毒剂有效无害地进行废水的消毒，后来发展成为一种氧化工艺和废水三级(深度)处理的一个技术单元。在工业废水处理方面用于电镀废水氰化物的氧化、纺织工业废水中染料的脱色处理、炼油废水中酚类化合物的去除、照相行业洗印照片漂洗液中氰化铁的回收和利用以及汽车冲洗废水的回收与再用等，近年来臭氧在提高废水的可生化性、垃圾渗出液处理、废水资源化回用方面获得应用并具有较好的发展前景，受到了人们的关注。
目前，工业应用的臭氧发生器基本上根据介质阻挡放电原理制作的，由于产生臭氧的反应是放热反应，同时高压放电本身也将产生大量的热量，导致在放电间隙将产生大量的热量，臭氧发生器温度升高，而臭氧受热容易分解，这样，臭氧发生器工作过程中必须采用冷却系统对介质阻挡放电电极进行冷却，以降低臭氧发生器的工作温度，提高臭氧产量。在臭氧发生器电极系统制作成本的基础上，必须增加冷却系统的成本，而且冷却系统运行还要增加运行成本。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置，该装置不需要额外添加介质阻挡放电臭氧发生器的冷却系统，使结构简单化，降低设备成本和运行成本。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置，主要由储液箱1、介质阻挡放电臭氧发生器2、交流高压电源3、气源4、微孔曝气头5和水泵6组成，储液箱1为设有出气口11、进水口12和出水口13的密封箱体，介质阻挡放电臭氧发生器2由绝缘介质管7、高压放电电极8和低压电极9组成，绝缘介质管7上设有进气口10；介质阻挡放电臭氧发生器2放置于储液箱1的水中，交流高压电源3的输出端与高压放电电极8相联，交流高压电源3的输入端与低压电极9的接地端相联，并一同接地；气源4通过管道与进气口10相连，微孔曝气头5与绝缘介质管7相连，并放置于储液箱1的水中，水泵6通过管道与进水口12相连。
本实用新型的介质阻挡放电臭氧发生器2的绝缘介质管管7采用石英、陶瓷、云母和聚四氟乙烯等绝缘材料，是长为10cm～5000cm、内径为1cm～500cm、壁厚为0.05cm～10cm的圆柱型管。高压放电电极8采用螺纹状、棱型状或光滑型的金属杆，放置于绝缘介质管7的中轴处，其为长1cm～1000cm、直径0.1cm～100cm的金属杆；也可以是由直径为0.01～1cm的金属丝绕成的螺绕环形状，放置于绝缘介质管7的内壁上。低压电极9为一个金属导体，可以做成圆筒，套在绝缘介质管7外壁上，也可以做成其它形状放置于绝缘介质管7外侧的储液箱1的水中。交流高压电源3的峰值电压范围为0～±100kV，频率范围为50Hz～1MHz；气源4可以是空气，通过空气压缩机控制，也可以是工业氧气。
本实用新型的工作过程是：首先，将气源4的气体从进气口10鼓入圆筒型的绝缘介质管7内，然后，将被处理水从进水口12泵入储液箱1内，启动交流高压电源3，被处理水经过臭氧发生器2产生的臭氧氧化处理，处理后达到排放标准的水经过出水口13排出，产生的臭氧从出气口11排出，通过导管经过微孔曝气头5进入被处理水中。
本实用新型可以采用连续式和间歇式，主要用于难生化降解的有机废水，如化工反应、印染、发酵、制药等行业产生的废水。
本实用新型的有益效果是：该装置不需要额外添加介质阻挡放电臭氧发生器的冷却系统，使结构简单化，降低设备成本和运行成本。
附图说明
图1是本实用新型自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置的结构示意图。
图中：1、储液箱，2、介质阻挡放电臭氧发生器，3、交流高压电源，4、气源，5、微孔曝气头，6、水泵，7、绝缘介质管，8、高压电极，9、低压电极，10、进气口，11、出气口，12、进水口，13、出水口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细地描述：
如图1所示，本实施例中储液箱1是长为360mm、内径52mm、壁厚60mm的圆柱有机玻璃管，绝缘介质管7采用长为250mm、内径为20mm、壁厚2mm的石英玻璃管；高压放电电极8采用螺纹杆电极，长200mm，直径5mm；低压电极9是由长150mm，厚为0.5mm的不锈钢铁网紧套介质管外壁围成柱型网筒；交流高压电源3的频率为50Hz，电压峰值在0～±50kV；气源4采用空气。选取苯酚为目标处理有机物，用去离子水配制成初始浓度为50mg/L的模拟废水，经过本实用新型的水处理装置进行处理，当调节空气流量为0.8L/min，废水在反应器内的停留时间为36min，50Hz交流高压电源输出为16kV时，苯酚降解率可达到80％。
本实用新型将介质阻挡放电臭氧发生器的电极系统直接放置于被处理的水中，利用被处理的水来冷却电极系统，保持臭氧发生器在低温下运行，减少臭氧分解量，增加臭氧发生器臭氧产量，提高臭氧发生器水处理能量利用效率；此外，由于介质阻挡放电电极系统放置于被处理水体中，在电极之间介质阻挡放电产生的光效应也提高了水处理的效果。

Claims (5)

1、一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置，其特征在于，该装置主要由储液箱(1)、介质阻挡放电臭氧发生器(2)、交流高压电源(3)、气源(4)、微孔曝气头(5)和水泵(6)组成，储液箱(1)为设有出气口(11)、进水口(12)和出水口(13)的密封箱体，介质阻挡放电臭氧发生器(2)由绝缘介质管(7)、高压放电电极(8)和低压电极(9)组成，绝缘介质管(7)上设有进气口(10)；介质阻挡放电臭氧发生器(2)放置于储液箱(1)的水中，交流高压电源(3)的输出端与高压放电电极(8)相联，交流高压电源(3)的输入端与低压电极(9)的接地端相联，并一同接地；气源(4)通过管道与进气口(10)相连，微孔曝气头(5)与绝缘介质管(7)相连，并放置于储液箱(1)的水中，水泵(6)通过管道与进水口(12)相连。
2、如权利要求1所述的一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置，其特征在于，所述绝缘介质管(7)是长为10cm～5000cm、内径为1cm～500cm、壁厚为0.05cm～10cm的圆柱型管。
3、如权利要求1或2所述的一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置，其特征在于，所述高压放电电极(8)为螺纹状、棱型状或光滑型的金属杆，放置于绝缘介质管(7)的中轴处，长为1cm～1000cm，直径0.1cm～100cm。
4、如权利要求1或2所述的一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置，其特征在于，所述高压放电电极(8)为螺绕环金属丝，放置于绝缘介质管(7)的内壁处，金属丝直径为0.01～1cm。
5、如权利要求1或2所述的一种自冷却介质阻挡放电臭氧水处理装置，其特征在于，所述低压电极(9)为圆筒型的金属导体，套在绝缘介质管(7)的外壁上。
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