CN206692400U

CN206692400U - 一种采用气相介质阻挡放电等离子体的污水处理装置

Info

Publication number: CN206692400U
Application number: CN201720368982.9U
Authority: CN
Inventors: 孙黎; 马瑶; 徐跃武
Original assignee: ANHUI HUIZETONG ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ANHUI HUIZETONG ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2017-12-01
Anticipated expiration: 2027-04-10

Abstract

本实用新型公开了一种采用气相介质阻挡放电等离子体的污水处理装置，它包括储液容器、设置在所述储液容器内的气相介质阻拦放电反应器和高压放电电源，所述的气相介质阻拦放电反应器包括管壁上设有进气口的石英管和首端插入所述石英管内的棒状金属电极，所述高压放电电源的正、负极分别连接所述棒状金属电极置于石英管外的末端和插入到所述储液容器内的接地金属电极，所述石英管的顶端封闭且底端安装有曝气头，所述储液容器的容器壁上分别设有进水口、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

一种采用气相介质阻挡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，具体涉及一种采用气相介质阻挡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。

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气相介质阻挡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：

一种采用气相介质阻挡放电等离子体的污水处理装置，它包括储液容器、设置在所述储液容器内的气相介质阻拦放电反应器和高压放电电源，所述的气相介质阻拦放电反应器包括管壁上设有进气口的石英管和首端插入所述石英管内的棒状金属电极，所述高压放电电源的正、负极分别连接所述棒状金属电极置于石英管外的末端和插入到所述储液容器内的接地金属电极，所述石英管的顶端封闭且底端安装有曝气头，所述储液容器的容器壁上分别设有进水口、出水口和出气口。

该装置还包括循环水泵和混合容器，所述的进水口和出水口分别通过管道和循环水泵连通所述的混合容器，所述混合容器内的废水通过搅拌器实现充分混合。所述的搅拌器为磁力搅拌器。

设在所述石英管管壁上的进气口连通鼓风机用于向石英管内通入气体。

所述石英管的顶端和所述储液容器的顶端分别采用PTFE圆环进行密封。

所述的曝气头为球形曝气头，通过绝缘橡胶安装在所述石英管的底端，该球形曝气头的半径不大于所述石英管的内径。

所述石英管的内径为2cm～3cm，外径为2.3cm～3.3cm，长度为20～30cm；所述棒状金属电极的直径为9mm，长度为20～30cm；用于封闭所述石英管顶端的PTFE圆环，其外径为2.3cm～3.3cm，内径为9mm。

所述的储液容器为桶状储液容器。所述桶状储液容器的内径为7cm，外径为7.8cm，高度为18～25cm，用于封闭所述桶状储液容器顶端的PTFE圆环，其外径为7cm，内径为2.3cm～3.3cm便于向储液容器中插入气相介质阻拦放电反应器。

所述高压放电电源的输出电压为10～20kV，输出电流为300～400A。

所述的棒状金属电极和接地金属电极为铜电极，接地金属电极为2.5mm外径的实心铜棒。

所述的进水口设在所述储液容器的底部，所述的出水口和出气口设在所述储液容器的顶部，污水经由循环水泵从上端流入，下端流出。所述的储液容器的材质为石英玻璃。

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。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)高压电极不与污水直接接触，避免电极腐蚀，更加安全。(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)气相放电产生的活性物质从底部进入反应器，与废水充分接触，利用效率高。(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1一种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—高压放电电源，2—石英管，3—鼓风机，4—循环水泵，5—混合容器，6—曝气头，7—高压正极导线，8—接地极导线，9—接地金属电极，10—进水口，11—出水口，12—出气口，13—棒状金属电极，14—储液容器，15—进气口。

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，一种采用气相介质阻挡放电等离子体的污水处理装置，它包括储液容器14、设置在所述储液容器14内的气相介质阻拦放电反应器和高压放电电源1，所述的气相介质阻拦放电反应器包括管壁上设有进气口15的石英管2和首端插入所述石英管2内的棒状金属电极13，所述高压放电电源1的正、负极分别通过高压正极导线7和接地极导线8连接所述棒状金属电极13置于石英管2外的末端和插入到所述储液容器14内的接地金属电极9，所述石英管2的顶端封闭且底端安装有曝气头6，所述储液容器14的容器壁上分别设有进水口10、出水口11和出气口12。

该装置还包括循环水泵4和混合容器5，所述的进水口10和出水口11分别通过管道和循环水泵4连通所述的混合容器5，所述混合容器内的废水通过搅拌器实现充分混合。所述的搅拌器为磁力搅拌器。

设在所述石英管2管壁上的进气口15连通鼓风机3用于向石英管2内通入气体。

所述石英管2的顶端和所述储液容器14的顶端分别采用PTFE圆环进行密封。所述的曝气头6为球形曝气头，通过绝缘橡胶安装在所述石英管2的底端，该球形曝气头的半径不大于所述石英管的内径。

所述石英管2的内径为2cm～3cm，外径为2.3cm～3.3cm，长度为20～30cm；所述棒状金属电极的直径为9mm，长度为20～30cm；用于封闭所述石英管2顶端的PTFE圆环，其外径为2.3cm～3.3cm，内径为9mm。

所述的储液容器14为桶状储液容器。所述桶状储液容器的内径为7cm，外径为7.8cm，高度为18～25cm，用于封闭所述桶状储液容器顶端的PTFE圆环，其外径为7cm，内径为2.3cm～3.3cm便于向储液容器14中插入气相介质阻拦放电反应器。

所述高压放电电源1的输出电压为10～20kV，输出电流为300～400A。

所述的棒状金属电极13和接地金属电极9为铜电极，接地金属电极9为2.5mm外径的实心铜棒。

所述的进水口10设在所述储液容器14的底部，所述的出水口11和出气口12设在所述储液容器14的顶部，污水经由循环水泵4从上端流入，下端流出。所述的储液容器14的材质为石英玻璃。所述的循环水泵14由两台蠕动泵构成，参数根据待处理液体的性质选定。所述的鼓风机3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储液容器14上的进水口10进入储液容器14中，循环水泵4通过管路不断输送水体，使液面维持在出水口11之下，与此同时，将高压电源导线7与棒状金属电极13相连接，将接地导线8与接地金属电极9相连接，在高压放电电源1的作用下，石英管2和棒状金属电极13之间产生等离子电场，而通过进气口15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，这些活性物质通过曝气头6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。当储液容器14的污染物被等离子降解时，可以在混合容器5中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4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4，排出废水。反应中的高压放电电源1和循环水泵4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

1.一种采用气相介质阻挡放电等离子体的污水处理装置，其特征在于：它包括储液容器、设置在所述储液容器内的气相介质阻拦放电反应器和高压放电电源，所述的气相介质阻拦放电反应器包括管壁上设有进气口的石英管和首端插入所述石英管内的棒状金属电极，所述高压放电电源的正、负极分别连接所述棒状金属电极置于石英管外的末端和插入到所述储液容器内的接地金属电极，所述石英管的顶端封闭且底端安装有曝气头，所述储液容器的容器壁上分别设有进水口、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：该装置还包括循环水泵和混合容器，所述的进水口和出水口分别通过管道和循环水泵连通所述的混合容器，所述混合容器内的废水通过搅拌器实现充分混合。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的搅拌器为磁力搅拌器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：设在所述石英管管壁上的进气口连通鼓风机用于向石英管内通入气体。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述石英管的顶端和所述储液容器的顶端分别采用PTFE圆环进行密封。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的曝气头为球形曝气头，通过绝缘橡胶安装在所述石英管的底端，该球形曝气头的半径不大于所述石英管的内径。

7.根据权利要求1、4、5或6所述的装置，其特征在于：所述石英管的内径为2cm～3cm，外径为2.3cm～3.3cm，长度为20～30cm；所述棒状金属电极的直径为9mm，长度为20～30cm；用于封闭所述石英管顶端的PTFE圆环，其外径为2.3cm～3.3cm，内径为9mm。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述高压放电电源的输出电压为10～20kV，输出电流为300～400A。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的储液容器为桶状。

10.根据权利要求1或9所述的装置，其特征在于：所述储液容器的内径为7cm，外径为7.8cm，高度为18～25cm。