申請(qǐng)日2016.05.17
公開(公告)日2016.10.19
IPC分類號(hào)C02F1/46; C02F1/30; C02F1/72; C02F101/30
摘要
本實(shí)用新型公開了一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置，包括新型等離子體發(fā)生系統(tǒng)、高壓脈沖、高效反應(yīng)器，可有效的解決水下大面積放電的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)通過(guò)有效氣液兩相放電將活性物質(zhì)向廢水分子的傳質(zhì)優(yōu)化和能量的充分有效的利用，可大規(guī)模的應(yīng)用于工業(yè)廢水處理。本實(shí)用新型還公開了一種基于所述污水等離子處理裝置的污水處理方法，通過(guò)調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)電極旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生大面積水下滑動(dòng)弧放電。本實(shí)用新型的等離子處理裝置及方法，能有效的去除工業(yè)廢水中的難降解物，具有降解速率快、處理范圍廣、效果好、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求書
1.一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置，包括等離子體發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于：還包括微秒脈沖電源和高效反應(yīng)器，所述微秒脈沖電源通過(guò)調(diào)速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)放電電極進(jìn)行旋弧放電;
所述高效反應(yīng)器設(shè)置于輪廓框架內(nèi)，包括：動(dòng)力連接柱、污水收集箱、高壓放電電極、低壓放電電極、高壓進(jìn)出口、污水進(jìn)口、水量調(diào)節(jié)閥門、污水出口、調(diào)速馬達(dá)、放電間隙調(diào)節(jié)柱、高壓連接端子和地線接線端子;
所述高壓放電電極的下端通過(guò)高壓連接端子采用并聯(lián)方式連接后，從高壓進(jìn)出口引出并與微妙脈沖電源相連接;
所述地線接線端子與標(biāo)準(zhǔn)大地端相連接;
所述水量調(diào)節(jié)閥門設(shè)置于污水進(jìn)口處，所述污水進(jìn)口連接污水水源;
所述放電間隙調(diào)節(jié)柱和動(dòng)力連接柱均設(shè)置于輪廓框架頂面，動(dòng)力連接柱設(shè)置于輪廓框架頂面中部，調(diào)速馬達(dá)通過(guò)動(dòng)力連接柱連接低壓放電電極，帶動(dòng)低壓放電電極旋轉(zhuǎn);
所述污水進(jìn)口和污水出口分別與污水收集箱相連接;
所述高壓放電電極和低壓放電電極位置相對(duì)的設(shè)置于污水收集箱內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置，其特征在于：所述微秒脈沖電源的參數(shù)為：空載峰值30KV、脈沖上升時(shí)間<10us、脈寬<50us，電源的脈沖頻率在5-15KHz范圍內(nèi)可調(diào);微秒脈沖電源在不使電場(chǎng)內(nèi)的粒子加速的情況下使電子加速，形成無(wú)需屏蔽的高能自由電子，所述高能自由電子促使有機(jī)物的激發(fā)、裂解或電離。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置，其特征在于：通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)控制電極的結(jié)構(gòu)，增加放電等離子體與水溶液的接觸面積，實(shí)現(xiàn)了水下大面積放電。
說(shuō)明書
一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明公開了一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置，涉及低溫等離子污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
隨著我國(guó)城市化步伐的加快和科技的進(jìn)步，工、農(nóng)業(yè)的肆意排放，污水排放量急劇增加，水污染問(wèn)題已成為備受世界關(guān)注的重大問(wèn)題之一。針對(duì)這些污染物，常用的廢水處理方法主要有生物法、物化法和氧化法等，但這些方法對(duì)高濃度、難降解的高分子有機(jī)物效果不佳。針對(duì)廢水中存在的問(wèn)題，近二十年發(fā)展起了一些新型的廢水處理新技術(shù)，如氧化絮凝法、光催化降解法、多相催化臭氧化法、濕式氧化法、加壓生物氧化法等。這些新型廢水處理技術(shù)雖然有效，但是運(yùn)行費(fèi)用過(guò)高、氧化劑消耗量大等缺點(diǎn)，使其普遍推廣應(yīng)用受到限制。
近幾年來(lái)，隨著低溫等離子體技術(shù)的發(fā)展，利用高電壓放電等離子體技術(shù)實(shí)現(xiàn)高級(jí)氧化用于難降解污染物處理被證實(shí)是一種行之有效的方法，此技術(shù)不僅富集了具有強(qiáng)氧化性的自由基以及激發(fā)態(tài)的原子，分子等高活性粒子，可使難降解有機(jī)物分子激發(fā)、電離或斷鍵，加速了有機(jī)物的降解，且無(wú)二次污染，因此受到廣泛關(guān)注。但是目前的低溫等離子體廢水處理裝置和方法都存在處理量小、反應(yīng)效率低、能耗高等問(wèn)題，很難在工業(yè)水處理中大規(guī)模應(yīng)用。
本發(fā)明的“水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子體”新技術(shù)，設(shè)計(jì)了新型的水處理低溫等離子體反應(yīng)裝置，采用優(yōu)化控制技術(shù)在放電時(shí)控制放電電極旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生滑動(dòng)電弧放電，采用具有高能量傳輸效率的高壓脈沖電源激勵(lì)進(jìn)一步提高電離和激勵(lì)效率，有效的解決了水處理有效面積小、能量損失率高、放電效率低、催化劑添加效果不好以及電極侵蝕等低溫離子體水處理關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，可以充分使有機(jī)物分子、水分子、氧氣分子產(chǎn)生電離，從而激發(fā)出許多活性更高的粒子，實(shí)現(xiàn)通過(guò)有效氣液兩相放電將活性物質(zhì)向廢水分子的傳質(zhì)優(yōu)化和能量的充分有效的利用，可以大規(guī)模的應(yīng)用于工業(yè)廢水處理，特別是在難降解有毒廢水方面有著明顯的優(yōu)越性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置及處理方法，低溫等離子體裝置采用微秒脈沖的方式旋轉(zhuǎn)電弧放電。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：
一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置，包括等離子體發(fā)生系統(tǒng)，還包括微秒脈沖電源和高效反應(yīng)器，所述微秒脈沖電源通過(guò)調(diào)速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)放電電極進(jìn)行旋弧放電;
所述高效反應(yīng)器設(shè)置于輪廓框架內(nèi)，包括：動(dòng)力連接柱、污水收集箱、高壓放電電極、低壓放電電極、高壓進(jìn)出口、污水進(jìn)口、水量調(diào)節(jié)閥門、污水出口、調(diào)速馬達(dá)、放電間隙調(diào)節(jié)柱、高壓連接端子和地線接線端子;
所述高壓放電電極的下端通過(guò)高壓連接端子采用并聯(lián)方式連接后，從高壓進(jìn)出口引出并與微妙脈沖電源相連接;
所述地線接線端子與標(biāo)準(zhǔn)大地端相連接;
所述水量調(diào)節(jié)閥門設(shè)置于污水進(jìn)口處，所述污水進(jìn)口連接污水水源;
所述放電間隙調(diào)節(jié)柱和動(dòng)力連接柱均設(shè)置于輪廓框架頂面，動(dòng)力連接柱設(shè)置于輪廓框架頂面中部，調(diào)速馬達(dá)通過(guò)動(dòng)力連接柱連接低壓放電電極，帶動(dòng)低壓放電電極旋轉(zhuǎn);
所述污水進(jìn)口和污水出口分別與污水收集箱相連接;
所述高壓放電電極和低壓放電電極位置相對(duì)的設(shè)置于污水收集箱內(nèi)部。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述微秒脈沖電源的參數(shù)為：空載峰值30KV、脈沖上升時(shí)間<10us、脈寬<50us，電源的脈沖頻率在5-15KHz范圍內(nèi)可調(diào)。采用微秒脈沖電源，可以在不使電場(chǎng)內(nèi)的粒子加速的情況下使電子加速，形成無(wú)需屏蔽的高能自由電子，而這些高能自由電子將促使有機(jī)物的激發(fā)、裂解或電離，相對(duì)其他類型電源效率更高。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，在所述輪廓框架的側(cè)面上端，還設(shè)置有觀察窗。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述污水出口的水平高度大于所述污水進(jìn)口的水平高度。
本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，造價(jià)比較低廉，維護(hù)和操作比較容易，較適用于工業(yè)應(yīng)用。
