申請日2014.11.04
公開(公告)日2015.02.25
IPC分類號C02F1/46; C02F1/78; C02F1/32
摘要
本發(fā)明公開了一種兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，包括裝置支架和安裝于裝置支架上的反應器;所述反應器采用相互垂直的二級放電電極結構。本發(fā)明通過兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置可以連續(xù)處理廢水，不需要較長的停留時間，污染物去除效果好。在進行廢水處理時，不需要添加反應試劑，處理過程簡單，容易實現控制。
權利要求書
1.一種兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，包括裝置支架和安裝于裝置支架上的反應器;其特征在于：所述反應器采用密封結構，并安裝有相互垂直的兩級放電電極。
2.根據權利要求1所述的兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，其特征在于：所述反應器包括筒體(14)、安裝在筒體底部的絕緣底座(10)、安裝于筒體頂部的蓋板(6)，在蓋板上設置有一級高壓電極(1)和氣體采樣口(5)，在絕緣底座上設置有廢水入口(13)、處理水出口(12)、一級低壓電極(2)，在筒體外圓周周面上設置有二級高壓電極(4)，位于筒體內的待處理水(3)為二級低壓電極;在一級高壓電極(1)表面設置有絕緣介質層(7)。
3.根據權利要求2所述的兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，其特征在于：所述反應器筒體(14)為同軸內外雙層圓柱型筒體，在靠近蓋板處的內筒低于外筒而形成開口，液體分布器(8)安裝在此開口中。
4.根據權利要求2所述的兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，其特征在于：所述一級高壓電極(1)為圓形平板結構，一級高壓電極與蓋板采用升降式安裝，其升降范圍是使一級高壓電極(1)和待處理水(3)液面之間為0-15mm，用于調節(jié)放電間距;一級低壓電極(2)為圓形平板、棒狀、針狀、球狀的一種。
5.根據權利要求2所述的兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，其特征在于：所述二級高壓電極(4)為螺旋管形金屬絲、金屬網或金屬帶的一種，安裝于筒體(14)外中部。
6.根據權利要求2所述的兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，其特征在于：所述一級高壓電極(1)和二級高壓電極(4)串聯(lián)連接電源的高壓輸出端接線柱，一級低壓電極(2)連接電源的低壓輸出端接線柱，兩級共用一臺電源。
7.根據權利要求2所述的兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，其特征在于：所述處理水出口(12)管上設置液體取樣口。
8.根據權利要求2所述的兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，其特征在于：所述絕緣介質層(7)采用石英玻璃或陶瓷的一種。
9.根據權利要求2所述的兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，其特征在于：所述筒體(14)采用石英玻璃或有機玻璃制成。
10.根據權利要求1所述的兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，其特征在于：所述裝置支架包括支撐底腳(11)和支撐桿(9)。
說明書
兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置
技術領域
本發(fā)明涉及一種兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，屬于環(huán)境污染治理技術領域。
背景技術
水資源污染是當今世界面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。隨著世界經濟、科技水平的發(fā)展，印染、制藥、化工、石油等行業(yè)產生的大量難降解有機工業(yè)廢水造成了嚴重的環(huán)境污染，難降解有機工業(yè)廢水的綜合治理一直是環(huán)保領域的一個重要課題。
目前處理廢水的方法主要有物理處理法、化學處理法、生物處理法以及聯(lián)合工藝。物理化學方法處理廢水的效果較好，但只是把污染物從一相轉移到另一相，產生二次污染。生物處理法對有毒、色度高、可生化性差的廢水處理不能達到滿意的效果。聯(lián)合工藝在廢水COD去除率方面具有較好的處理效果，但是廢水的色度去除率方面常難以達標或不穩(wěn)定。現有水處理方法消除水中污染物的基本特征是：依靠外加計量反應試劑(如Cl2、ClO2、H2O2、O3等)產生有效活性物種(如自由基等)和污染物反應進行消除，或通過絮凝劑、活性炭等吸附劑、過濾膜等使污染物分離轉移，對消除一般性污染物有效且經濟，但對高毒性、難降解污染物既缺乏有效性也缺乏經濟性。因此，研究開發(fā)新型、高效的廢水處理技術具有重要的實際意義。
介質阻擋放電具有均勻、漫散和穩(wěn)定的特點，產生的等離子體所處的電磁場強，等離子體中的活性粒子能量較高，較其他等離子體形式安全性更高、電極壽命更長。介質阻擋放電技術已應用于大型臭氧發(fā)生器，為應用于廢水處理奠定技術基礎，特別是在難降解廢水處理方面有著廣泛的應用前景，越來越受到研究者的重視。介質阻擋放電形成富集高能電子、離子、自由基以及激發(fā)態(tài)的原子和分子等高活性粒子的空間，其降解廢水的機理是以各種自由基為基礎，即利用放電誘發(fā)產生多種強氧化性的活性物質(·OH、H2O2、O3 、O·、HO2+等)，與廢水中的有機污染物反應，可使難降解有機污染物分子激發(fā)、電離或斷鍵，將廢水中的復雜大分子污染物轉變?yōu)楹唵涡》肿影踩镔|，或使廢水中的有毒有害物質變成無毒無害物質或低毒低害物質，從而將難生化降解的有機污染物降解去除。同時，DBD等離子體還具有獨特的光、熱、電等物理性能，可使有機物分子產生多種復雜的物理化學變化，提高廢水的可生化性，尤其是印染廢水這種可生化但是又不易生化的廢水。
盡管國內外對DBD等離子體在廢水處理中的應用原理已有較多的討論，但等離子體廢水處理裝置的設計只著眼于實驗研究，處理量小，很難放大到實際工程中。國內外尚未有利用兩級新型介質阻擋放電等離子體處理廢水的研究或報道。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于解決現有技術中的不足，提供一種兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置。
本發(fā)明為了實現上述目的，采用的技術解決方案是：一種兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，包括裝置支架和安裝于裝置支架上的反應器;所述反應器采用密封結構，并安裝有相互垂直的兩級放電電極。
進一步的，所述反應器包括筒體、安裝在筒體底部的絕緣底座、安裝與筒體頂部的蓋板，在蓋板上設置有一級高壓電極和氣體采樣口，在絕緣底座上設置有廢水入口、處理水出口、一級低壓電極，在筒體外圓周面上設置有二級高壓電極;在一級高壓電極表面設置有絕緣介質層。
更進一步的，所述反應器筒體為同軸內外雙層圓柱型筒體，在靠近蓋板處的內筒低于外筒而形成開口，液體分布器安裝在此開口中。
更進一步的，所述處理水出口管上設置液體取樣口。
更進一步的，所述一級高壓電極為圓形平板結構，一級高壓電極與蓋板采用升降式安裝，其升降范圍是使一級高壓電極和內筒內待處理水液面之間為0-15mm，用于調節(jié)放電間距;一級低壓電極為圓形平板、棒狀、針狀、球狀的一種。
更進一步的，所述二級高壓電極為螺旋管形金屬絲、金屬網或金屬帶的一種，安裝于筒體外中部，位于筒體內的待處理水為二級低壓電極。
更進一步的，所述一級高壓電極和二級高壓電極串聯(lián)連接電源的高壓輸出端接線柱，一級低壓電極連接電源的低壓輸出端接線柱，兩級共用一臺電源。
更進一步的，所述絕緣介質層采用石英玻璃或陶瓷的一種。
更進一步的，所述筒體采用石英玻璃或有機玻璃制成。
進一步的，所述裝置支架包括支撐底腳和支撐桿。
本發(fā)明的有益效果是：兩級新型介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置可以連續(xù)處理廢水，不需要較長的停留時間，污染物去除效果好。在進行廢水處理時，不需要添加反應試劑，處理過程簡單，容易實現控制。
