CN208500442U - 一种等离子体水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种等离子体水处理设备，包括底板，底板顶部的中部贯穿有放电腔体，并且放电腔体的顶部螺纹连接有箱盖，第一导线的一端贯穿箱盖并延伸至箱盖的底部，并且第一导线的一端电性连接有板电极，高压脉冲电源的左侧电性连接有第二导线，第二导线的左端贯穿放电腔体并延伸至放电腔体的内腔，本实用新型涉及高级催化氧化污水技术领域。该等离子体水处理设备，通过第一导线的一端电性连接有板电极，可以在保障设备对污水COD的降解效果前提下，减少设备能耗，改善环境，减少能源消耗，使设备的使用费用降低，这解决了现有的等离子体水处理设备不能在保障设备对污水COD的降解效果前提下减少设备能耗的问题。

Description

一种等离子体水处理设备

技术领域

本实用新型涉及高级催化氧化污水技术领域，具体为一种等离子体水处理设备。

背景技术

等离子体是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态，广泛存在于宇宙中，常被视为是物质的第四态，被称为等离子态，或者“超气态”，也称“电浆体”。等离子体具有很高的电导率，与电磁场存在极强的耦合作用。等离子体又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质。等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间、空间物理、地球物理等科学的进一步发展提供了新的技术和工艺。

在实际生活中，现有的利用电解放电等离子体对污水进行处理的方法和技术中，大多将高压电极位于液面以上，等离子作用于气体，无法与液面直接接触，其放电产物再进一步与液体发生反应。放电产生的活性粒子寿命极短，其氧化作用无法充分利用，为达到既定去除率，反应器能耗较高，对反应器的材质要求也较高。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种等离子体水处理设备，解决现有的等离子体水处理设备放电产生的活性粒子寿命极短，其氧化作用无法充分利用的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种等离子体水处理设备，包括底板，所述底板顶部的中部贯穿有放电腔体，并且放电腔体的顶部螺纹连接有箱盖，所述底板顶部的右侧通过连接杆固定连接有高压脉冲电源，并且高压脉冲电源的顶部电性连接有第一导线，所述第一导线的一端贯穿箱盖并延伸至箱盖的底部，并且第一导线的一端电性连接有板电极，所述高压脉冲电源的左侧电性连接有第二导线，所述第二导线的左端贯穿放电腔体并延伸至放电腔体的内腔，所述第二导线的左端电性连接有针电极，并且放电腔体内腔两侧之间的中部固定连接有支撑杆，所述第二导线的表面通过支撑架与支撑杆的底部固定连接，并且板电极和针电极的表面均固定连接有玻璃罩。

优选的，所述第一导线的表面与放电腔体的表面之间固定连接有控制器，并且放电腔体右侧的顶部贯穿有出水口。

优选的，所述底板顶部的左侧通过连接架固定连接有鼓风机，并且鼓风机的出风管上设置有空气流量传感器。

优选的，所述鼓风机的出风口贯穿放电腔体并延伸至放电腔体的内腔，所述鼓风机的出风口上固定连接有倒流阀。

优选的，所述空气流量传感器的输出端与控制器的输入端连接，并且控制器的输出端与脉冲频率调节器的输入端连接，所述脉冲频率调节器的输出端与高压脉冲电源的输入端连接。

优选的，所述放电腔体右侧的底部贯穿有进水口，并且放电腔体右侧的底部且位于底板的顶部固定连接有电源模块，所述电源模块分别与控制器、空气流量传感器和脉冲频率调节器电性连接。

有益效果

本实用新型提供了一种等离子体水处理设备。具备以下有益效果：

（1）、该等离子体水处理设备，通过第一导线的一端电性连接有板电极，高压脉冲电源的左侧电性连接有第二导线，第二导线的左端贯穿放电腔体并延伸至放电腔体的内腔，第二导线的左端电性连接有针电极，放电腔体内腔两侧之间的中部固定连接有支撑杆，第二导线的表面通过支撑架与支撑杆的底部固定连接，板电极和针电极的表面均固定连接有玻璃罩，可以在保障设备对污水COD的降解效果前提下，减少设备能耗，改善环境，减少能源消耗，使设备的使用费用降低，这解决了现有的等离子体水处理设备不能在保障设备对污水COD的降解效果前提下减少设备能耗的问题。

（2）、该等离子体水处理设备，通过第一导线的表面与放电腔体的表面之间固定连接有控制器，放电腔体右侧的顶部贯穿有出水口，鼓风机的出风口贯穿放电腔体并延伸至放电腔体的内腔，鼓风机的出风口上固定连接有倒流阀，空气流量传感器的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与脉冲频率调节器的输入端连接，脉冲频率调节器的输出端与高压脉冲电源的输入端连接，可以达到结构简单、操作方便和便于运输的好处，这解决了目前现有的等离子体水处理设备结构复杂、操作麻烦的问题。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型系统原理框图。

图中：1底板、2放电腔体、3高压脉冲电源、4第一导线、5板电极、6第二导线、7针电极、8支撑杆、9支撑架、10玻璃罩、11控制器、12出水口、13连接架、14鼓风机、15空气流量传感器、16倒流阀、17脉冲频率调节器、18电源模块、19箱盖。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种等离子体水处理设备，包括底板1，底板1顶部的左侧通过连接架13固定连接有鼓风机14，鼓风机14的出风口贯穿放电腔体2并延伸至放电腔体2的内腔，鼓风机14的出风口上固定连接有倒流阀16，鼓风机14的出风管上设置有空气流量传感器15，空气流量传感器15的输出端与控制器11的输入端连接，控制器11的输出端与脉冲频率调节器17的输入端连接，脉冲频率调节器17的输出端与高压脉冲电源3的输入端连接，底板1顶部的中部贯穿有放电腔体2，放电腔体2右侧的底部贯穿有进水口，放电腔体2右侧的底部且位于底板1的顶部固定连接有电源模块18，电源模块18为蓄电池，电源模块18分别与控制器11、空气流量传感器15和脉冲频率调节器17电性连接，放电腔体2的顶部螺纹连接有箱盖19，底板1顶部的右侧通过连接杆固定连接有高压脉冲电源3，高压脉冲电源3的顶部电性连接有第一导线4，第一导线4的表面与放电腔体2的表面之间固定连接有控制器11，放电腔体2右侧的顶部贯穿有出水口12，第一导线4的一端贯穿箱盖19并延伸至箱盖19的底部，第一导线4的一端电性连接有板电极5，板电极5为板状电极，高压脉冲电源3的左侧电性连接有第二导线6，第二导线6的左端贯穿放电腔体2并延伸至放电腔体2的内腔，第二导线6的左端电性连接有针电极7，针电极7为针状电极，且设置大量的放电尖刺（利用尖端放电），易于电晕放电，放电腔体2内腔两侧之间的中部固定连接有支撑杆8，第二导线6的表面通过支撑架9与支撑杆8的底部固定连接，板电极5和针电极7的表面均固定连接有玻璃罩10。

该实施例中，能够向水中输送氧气，还产生电场、紫外辐射、羟基自由基、不同激发状态下的氧原子等活性粒子。本发明采用单向阀确保水流单向导通，等离子发生器可以放在腔体底部；采用气液两相放电，既保留了传统气相放电易于产生等离子体的优点，又增加了放电产物与液体的接触面，放电产生的物理效应和各种活性粒子能够直接快速的作用于受污染水体，同时还可以产生水合电子、氢原子等其他活性粒子，对水中的杂质也有较好的活化、极化和中性化作用，具有非常好的水处理效果；等离子发生器的高压电极与水做到了良好的电气绝缘，使得本装置安全性提高。

本发明装置的供气单元包括鼓风机，通过鼓风机的作用将空气引至装置内，同时为提高等离子体产生的量，曝气形式采用微孔曝气，尽可能的使得产生的气泡细小绵密。这是采用了液电空化技术，通过气泡的局部放电增加了反应活性分子（主要放电区域仍在液体中）。

等离子体发生器包括高压脉冲电源、高压电极和放电腔体。高压脉冲电源与高压电极相连，为等离子体发生器提供激发所需能量。放电腔体顶部为加盖半开放状态，底部为封闭状态，底部设有进气口。放电腔体外包裹一层外壳，外壳直接接地；等离子体发生器的进气口与供气单元的曝气管相连。高压电极置于放电腔体中，电极外部介质为玻璃。高压电极在高压脉冲电源作用下通过介质阻挡产生等离子体；气液两相环境下产生的等离子体直接与受污染水体接触。

高压脉冲电源用于提供等离子发生器所需的激发能量，以电离空气而产生低温等离子体，脉冲频率不高于100kHz。高压脉冲电源的频率越高，等离子体产生的速度越快，此外，放电所需的电压值也有所下降。但是脉冲频率升高，等离子体温度也随之升高。与一般高压电源相比，高压脉冲电源活性粒子生产效率较高，所需电压较低，这就使等离子体温度进一步降低，同时降低了设备的能耗。

本实施例中的高压脉冲电源的频率和电压大小可以根据供气单元的气体流量大小进行调节。供气单元的空气流量越大，脉冲频率越高。具体实施可在进气口前端设置空气流量传感器，同时设置控制器，根据传感器传输信号调节高压脉冲电源频率。

本实施例中的高压电极采用针状电极，且设置大量的放电尖刺（利用尖端放电），易于电晕放电。

工作时，将电极置于水中，同时在水中吹进气泡时放电，同时利用玻璃器壁形成介质阻挡放电。气泡中放电时，高能电子、臭氧以及紫外箱能够充分和水接触，易于产生羟基等自由基而处理废水。由于空气和水的介电常数相差较大，电压不易加到这种混合介质中，因而需要选用上升时间较快和脉宽较窄的高压脉冲电源。为使放电在气泡中进行而不是在水中，需要气泡中的场强高于水中，因而外加电场需布置均匀。此外，在水中布置多组电极，以加大气泡的路径。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种等离子体水处理设备，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）顶部的中部贯穿有放电腔体（2），并且放电腔体（2）的顶部螺纹连接有箱盖（19），所述底板（1）顶部的右侧通过连接杆固定连接有高压脉冲电源（3），并且高压脉冲电源（3）的顶部电性连接有第一导线（4），所述第一导线（4）的一端贯穿箱盖（19）并延伸至箱盖（19）的底部，并且第一导线（4）的一端电性连接有板电极（5），所述高压脉冲电源（3）的左侧电性连接有第二导线（6），所述第二导线（6）的左端贯穿放电腔体（2）并延伸至放电腔体（2）的内腔，所述第二导线（6）的左端电性连接有针电极（7），并且放电腔体（2）内腔两侧之间的中部固定连接有支撑杆（8），所述第二导线（6）的表面通过支撑架（9）与支撑杆（8）的底部固定连接，并且板电极（5）和针电极（7）的表面均固定连接有玻璃罩（10）。

2.根据权利要求1所述的一种等离子体水处理设备，其特征在于：所述第一导线（4）的表面与放电腔体（2）的表面之间固定连接有控制器（11），并且放电腔体（2）右侧的顶部贯穿有出水口（12）。

3.根据权利要求1所述的一种等离子体水处理设备，其特征在于：所述底板（1）顶部的左侧通过连接架（13）固定连接有鼓风机（14），并且鼓风机（14）的出风管上设置有空气流量传感器（15）。

4.根据权利要求3所述的一种等离子体水处理设备，其特征在于：所述鼓风机（14）的出风口贯穿放电腔体（2）并延伸至放电腔体（2）的内腔，所述鼓风机（14）的出风口上固定连接有倒流阀（16）。

5.根据权利要求3所述的一种等离子体水处理设备，其特征在于：所述空气流量传感器（15）的输出端与控制器（11）的输入端连接，并且控制器（11）的输出端与脉冲频率调节器（17）的输入端连接，所述脉冲频率调节器（17）的输出端与高压脉冲电源（3）的输入端连接。

6.根据权利要求3所述的一种等离子体水处理设备，其特征在于：所述放电腔体（2）右侧的底部贯穿有进水口，并且放电腔体（2）右侧的底部且位于底板（1）的顶部固定连接有电源模块（18），所述电源模块（18）分别与控制器（11）、空气流量传感器（15）和脉冲频率调节器（17）电性连接。