CN206692391U - 一种采用多针板气液水中放电等离子体的污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用多针板气液水中放电等离子体的污水处理装置，它包括高压放电电源和多针板气液水中放电反应器；所述的多针板气液水中放电反应器包括反应器壳体和设置在所述反应器壳体内的放电电极，所述的放电电极包括连接所述高压放电电源正极的板状电极和接地极的分布式空心针状电极，所述的分布式空心针状电极设置在所述反应器壳体的底部且连通设置在所述反应器壳体底部的进气口，所述的板状电极设置在所述分布式空心针状电极的正上方，所述的反应器壳体上还设有进水口、出水口和出气口。整个装置实用性强、能源利用率、处理效果好，在污水处理领域具有广阔的应用前景。

Description

一种采用多针板气液水中放电等离子体的污水处理装置

技术领域

本实用新型属于水污染净化处理领域，具体涉及一种采用多针板气液水中放电等离子体的污水处理装置。

背景技术

随着我国经济和社会的发展，水资源短缺和水环境污染日益突出并成为人们关注的焦点。近年来，各种工业生产带来的水污染越来越严重，污水的成分日益复杂，环保部门对水处理的要求也不断加强，传统生物处理技术已经难以满足目前的水质处理要求。

低温等离子技术是一种新兴的高级氧化技术，已经在环境领域得到利用。常用的人工产生低温等离子体的方法是高压放电，高压放电过程中形成了大量高能电子，产生·H、·OH、·O、·N、H₂O₂、O₃等活性粒子，并伴随高温热解、紫外光降解、冲击波等效应，能有效降解各类有机物。

现有的等离子技术大多是在水面上的空气中放电，再将产生的活性粒子引入水中反应，这样会导致活性物质不能被充分利用，因此需要设计一种新的等离子体污水处理装置能在水中直接降解污染物，最大限度的利用等离子产生的活性物质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对背景技术提出的技术问题提供一种采用多针板气液水中放电等离子体的污水处理装置，解决传统电晕放电装置气液接触不充分、无法充分利用产生的活性粒子、去除效率低的问题。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种采用多针板气液水中放电等离子体的污水处理装置，它包括高压放电电源和多针板气液水中放电反应器；所述的多针板气液水中放电反应器包括反应器壳体和设置在所述反应器壳体内的放电电极，所述的放电电极包括连接所述高压放电电源的板状电极和接地极的分布式空心针状电极，所述的分布式空心针状电极设置在所述反应器壳体的底部且连通设置在所述反应器壳体底部的进气口，所述的板状电极设置在所述分布式空心针状电极的正上方，所述的反应器壳体上还设有进水口、出水口和出气口。

所述的布式空心针状电极由金属板和焊接在所述金属板上的空心金属针组成，所述的空心金属针通过绝缘橡胶连通设置在所述反应器壳体底部的进气口。

所述的出水口和出气口设置在所述反应器壳体的上部，所述的进水口设置在所述反应器壳体的下部。

所述的进水口和出水口分别连通循环水泵，所述的进气口连通鼓风机。

所述的反应器壳体为圆筒状，材质为石英玻璃；作为一种技术方案：内径15cm，外径17cm，高度20cm，但不限于此。

所述的板状电极材质为铜，作为一种技术方案：所述的板状电极的厚度为1cm，半径为8cm，但不限于此。

所述的分布式空心针状电极材质为铜，优选的所述的分布式空心针状电极由圆形铜板和焊接于其上的空心铜针组成，作为一种技术方案：铜板厚度为1cm，半径为8cm，空心铜针半径为8mm，长度为5cm，空心针间距离为1cm，但不限于此。

所述的高压脉冲电源的输出电压为10～20kV，输出电流为300～400A，输出脉冲频率为200～400脉冲每秒，脉冲持续时间为10ns。

所述的循环水泵由两台蠕动泵构成参数根据待处理液体的性质选定。污水经由循环水泵从反应器壳体下部的进水口流入，从反应器壳体上部的出水口流出。

所述的鼓风机流量不小于200L/h，气体种类为空气。

本实用新型方法的有益效果体现在：

(1)放电直接在水中进行，产生的活性物质直接与污染物反应。(2)采用循环水泵，能根据出水水质灵活调整，但水质不符合要求时可进行循环多次处理。(3)改变传统的单针头针板为多针头，针头与铜板的放电面积大幅增加，放电效率显著提高。(4)本实用新型装置运行稳定，方便管理，具有快速、安全、高效等优点，易于集成，在水处理领域具有较高的应用前景。

附图说明

图1采用气相介质阻挡放电等离子体的污水处理装置结构示意图

其中，1—进水口，2—出水口，3—进气口，4—出气口，5—高压放电电源，6—高压电源导线，7—接地极导线，8—板状电极，9—分布式空心针状电极，10—鼓风机，11—循环水泵，12—反应器壳体

具体实施方式

以下结合附图对该实用新型的实施过程进行解释和分析：

如图1所示，一种采用多针板气液水中放电等离子体的污水处理装置，它包括高压放电电源5和多针板气液水中放电反应器；所述的多针板气液水中放电反应器包括反应器壳体12和设置在所述反应器壳体12内的放电电极，所述的放电电极包括连接所述高压放电电源5的板状电极8和接地极的分布式空心针状电极9，所述的分布式空心针状电极9设置在所述反应器壳体12的底部且连通设置在所述反应器壳体12底部的进气口4，所述的板状电极8设置在所述分布式空心针状电极9的正上方，所述的反应器壳体12上还设有进水口1、出水口2和出气口3。

作为一种优选技术方案：所述的布式空心针状电极9由金属板和焊接在所述金属板上的空心金属针组成，所述的空心金属针通过绝缘橡胶连通设置在所述反应器壳体12底部的进气口4。所述的出水口2和出气口3设置在所述反应器壳体12的上部，所述的进水口1设置在所述反应器壳体12的下部。所述的进水口1和出水口2分别连通循环水泵11，所述的进气口连通鼓风机10。所述的反应器壳体12为圆筒状，材质为石英玻璃；作为一种技术方案：内径15cm，外径17cm，高度20cm，但不限于此。

所述的板状电极8材质为铜，作为一种技术方案：所述的板状电极8的厚度为1cm，半径为8cm，但不限于此。所述的分布式空心针状电极9材质为铜，优选的所述的分布式空心针状电极9由圆形铜板和焊接于其上的空心铜针组成，作为一种技术方案：铜板厚度为1cm，半径为8cm，空心铜针半径为8mm，长度为5cm，空心针间距离为1cm，但不限于此。

所述的高压脉冲电源的输出电压为10～20kV，输出电流为300～400A，输出脉冲频率为200～400脉冲每秒，脉冲持续时间为10ns。所述的循环水泵11由两台蠕动泵构成参数根据待处理液体的性质选定。污水经由循环水泵11从反应器壳体12下部的进水口流入，从反应器壳体12上部的出水口流出。所述的鼓风机10流量不小于200L/h，气体种类为空气。

采用本实用新型的装置净化处理污染水体的过程原理如下：预处理的水体通过设在反应器壳体12上的进水口1进入反应器壳体12中，循环水泵11通过软管不断输送水体，使液面维持在出水口2之下，与此同时，将高压电源导线6与板状电极8相连接，将接地极导线7与分布式空心针状电极9相连接，将空气通过鼓风机10引入分布式空心针状电极9，形成大量细小气泡，在高压放电电源5的作用下，板状电极8和分布式空心针状电极9直接产生击穿放电，而通过进气孔3进入的氧气和氮气等物质受到激发产生大量的OH·、H·、O·和NO·，并进一步生产H₂O₂和O₃等活性物质，这些活性物质与溶液中的污染物分子产生强烈地氧化反应，并伴有强烈的紫外光和高温，从而实现污染物的去除。当污染物被等离子降解时，可以在出水口2用注射针抽取水样检测降解效果，当降解效果不符合预期时，使循环水泵11保持开启，重复处理待处理溶液，当降解完成后停止循环水泵11，排出废水。反应中的高压放电电源5和循环水泵11均可调，可针对不同的水质和处理要求灵活处理，从而实现对污水的高效处理。

Claims (6)

1.一种采用多针板气液水中放电等离子体的污水处理装置，其特征在于：它包括高压放电电源和多针板气液水中放电反应器；所述的多针板气液水中放电反应器包括反应器壳体和设置在所述反应器壳体内的放电电极，所述的放电电极包括连接所述高压放电电源的板状电极和接地极的分布式空心针状电极，所述的分布式空心针状电极设置在所述反应器壳体的底部且连通设置在所述反应器壳体底部的进气口，所述的板状电极设置在所述分布式空心针状电极的正上方，所述的反应器壳体上还设有进水口、出水口和出气口。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的布式空心针状电极由金属板和焊接在所述金属板上的空心金属针组成，所述的空心金属针连通设置在所述反应器壳体底部的进气口。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的出水口和出气口设置在所述反应器壳体的上部，所述的进水口设置在所述反应器壳体的下部。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的进水口和出水口分别连通循环水泵，所述的进气口连通鼓风机。

5.根据权利要求1～3中任一所述的装置，其特征在于：所述的反应器壳体为圆筒状，材质为石英玻璃。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的板状电极材质为铜，分布式空心针状电极材质为铜。