申請日2015.06.18

　　公開(公告)日2015.09.30

　　IPC分類號C02F9/08; C02F101/30; B01J20/34; B01J20/20

　　摘要

　　一種介質(zhì)阻擋放電水處理反應(yīng)器，其反應(yīng)器筒體內(nèi)設(shè)放電管，放電管內(nèi)壁設(shè)螺旋彈簧作為高壓電極，外壁緊貼鋁箔作為接地極，放電管下端與曝氣頭連接，上端設(shè)法蘭盤通過供氣管路與空氣泵連接，用蠕動(dòng)泵為反應(yīng)器筒體供水。采用上述介質(zhì)阻擋放電水處理反應(yīng)器處理廢水的方法主要是在反應(yīng)器筒體內(nèi)加入活性炭，由蠕動(dòng)泵將廢水泵入筒體中，打開空氣泵使放電管的曝氣頭進(jìn)行曝氣，攪動(dòng)筒體內(nèi)的活性炭和廢水進(jìn)行吸附反應(yīng)，啟動(dòng)交流電源，測定出水濃度，將處理后的廢水排出。重復(fù)以上步驟可以實(shí)現(xiàn)活性炭的循環(huán)利用及廢水的連續(xù)處理。本發(fā)明的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便;對有機(jī)廢水進(jìn)行快速高效處理，同時(shí)原位再生活性炭。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種介質(zhì)阻擋放電水處理反應(yīng)器，它包括交流電源、供氣系統(tǒng)、供水系 統(tǒng)及反應(yīng)器，其特征在于：所述反應(yīng)器包括反應(yīng)器筒體及放電管，反應(yīng)器筒體 下部設(shè)有排水口，該反應(yīng)器筒體內(nèi)設(shè)放電管;在放電管內(nèi)設(shè)有不銹鋼螺旋彈簧 作為高壓電極，放電管外壁緊貼有鋁箔作為地電極，放電管下端與曝氣頭連接， 放電管上端設(shè)有法蘭盤;所述交流電源通過上述法蘭盤與放電管內(nèi)的不銹鋼螺 旋彈簧連接;所述供氣系統(tǒng)包括空氣泵和轉(zhuǎn)子流量計(jì)，供氣管路的一端與空氣 泵連接，供氣管路中間設(shè)轉(zhuǎn)子流量計(jì)，該供氣管路的另一端通過上述法蘭盤與 上述放電管連接;所述供水系統(tǒng)為蠕動(dòng)泵，該蠕動(dòng)泵通過管路與上述反應(yīng)器筒 體連接。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)阻擋放電水處理反應(yīng)器，其特征在于：所述 筒體為有機(jī)玻璃材質(zhì)，所述放電管為石英玻璃管。

　　3.采用權(quán)利要求1所述的介質(zhì)阻擋放電水處理反應(yīng)器處理廢水的方法，其 特征在于：它包括如下步驟：

　　(1)進(jìn)水：先在反應(yīng)器筒體當(dāng)中加入的顆粒活性炭，再由供水系統(tǒng)通過蠕 動(dòng)泵將有機(jī)廢水泵入反應(yīng)器筒體當(dāng)中，達(dá)到筒體設(shè)置最大水處理量時(shí)，關(guān)閉蠕 動(dòng)泵;

　　(2)活性炭吸附：啟動(dòng)供氣系統(tǒng)，用空氣泵向放電管中通氣，通過轉(zhuǎn)子流 量計(jì)控制空氣流量，使放電管的曝氣頭進(jìn)行曝氣，攪動(dòng)筒體內(nèi)的活性炭和廢水 進(jìn)行吸附反應(yīng)，直至活性炭吸附飽和;

　　(3)放電處理：啟動(dòng)交流電源，產(chǎn)生介質(zhì)阻擋放電，電源頻率為7kHz， 放電產(chǎn)生的活性物質(zhì)通過曝氣頭進(jìn)入廢水當(dāng)中，與廢水及飽和活性炭進(jìn)行充分 接觸，降解廢水中的剩余污染物，并降解活性炭吸附的污染物，使活性炭得以 再生，達(dá)到同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水處理和活性炭再生的目的;

　　(4)出水：測定出水濃度，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，打開筒體下部排水孔，將處 理后的廢水排出;

　　以上四步為一完整水處理過程，重復(fù)以上四步，能夠進(jìn)行活性炭的循環(huán)利 用及廢水的連續(xù)處理。

　　說明書

　　一種介質(zhì)阻擋放電水處理反應(yīng)器及其處理廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種水處理反應(yīng)器及其處理廢水方 法。

　　背景技術(shù)

　　隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，各行各業(yè)排放出的廢水量不斷增加，成份愈 加復(fù)雜，加劇了環(huán)境污染，對人類健康的危害也日益嚴(yán)重。尤其是石油、化工、 印染、制藥、造紙等行業(yè)排放廢水含有多種有毒、有害、難降解的有機(jī)污染物， 采用常規(guī)的生物或物理化學(xué)處理方法已經(jīng)難以滿足排放和技術(shù)要求。

　　活性炭具有極為發(fā)達(dá)的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，吸附能力強(qiáng)，且 其來源相對易得，成本相對低廉，是一種最常用的吸附劑之一，廣泛應(yīng)用于環(huán) 境保護(hù)。但隨著活性炭的應(yīng)用范圍日趨廣泛，消耗量也迅速增加，應(yīng)用過程中 產(chǎn)生的廢活性炭量多，如不回收活化再利用的話，不僅會(huì)對資源造成一種浪費(fèi)， 同時(shí)還會(huì)對環(huán)境造成二次污染。因此，無論是從經(jīng)濟(jì)的還是環(huán)保的角度考慮， 推廣活性炭再生都很有必要。但傳統(tǒng)的活性炭再生一般在吸附之后需將活性炭 進(jìn)行異位再生，使活性炭的再利用過程變得復(fù)雜且增加了過程成本。

　　近20年來，氣體放電產(chǎn)生的低溫等離子體得到越來越廣泛的應(yīng)用，等離子 體處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。而介質(zhì)阻擋放電可以在大氣壓下產(chǎn)生穩(wěn)定的等離子體， 特別適合于低溫等離子體的工業(yè)化應(yīng)用。其產(chǎn)生的放電等離子體能夠產(chǎn)生高濃 度的活性物質(zhì)，如O3、·O、·OH等，可氧化處理有機(jī)污染物，并可進(jìn)行活性炭 再生處理。如公開號為CN 104475068A的中國專利介紹的脈沖放電等離子體再 生活性炭方法，活性炭吸附飽和后，先需要對飽和活性炭進(jìn)行烘干去水處理， 再將其移至放電反應(yīng)器當(dāng)中進(jìn)行再生處理，而后再將活性炭取出進(jìn)行再吸附。 此外，公開號為CN 100398194 C、CN 101530784 A和CN 102059106 B的中國 專利分別介紹了利用介質(zhì)阻擋放電再生活性炭的方法，其中活性炭吸附飽和之 后，也都需要將其處理之后再移至活性炭再生反應(yīng)器當(dāng)中進(jìn)行放電再生處理， 處理之后再轉(zhuǎn)移進(jìn)行再吸附。由于以上專利介紹的方法都是對廢活性炭進(jìn)行異 位再生，活性炭再利用的中間過程增加了移出和移入兩個(gè)過程，耗時(shí)和成本隨 之增加，且使工藝流程更加復(fù)雜。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于提供一種能夠簡化活性炭水處理的利用流程，實(shí)現(xiàn)廢水 的高效處理和活性炭快速原位再生的介質(zhì)阻擋放電水處理反應(yīng)器及其處理廢水 的方法。本發(fā)明主要是將進(jìn)水、活性炭吸附、介質(zhì)阻擋放電水處理和出水這四 個(gè)步驟置于同一反應(yīng)器當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)活性炭水處理應(yīng)用中的吸附和再生。

　　本發(fā)明的介質(zhì)阻擋放電水處理反應(yīng)器，它包括交流電源、供氣系統(tǒng)、供水 系統(tǒng)及反應(yīng)器。所述反應(yīng)器包括反應(yīng)器筒體及放電管，筒體為有機(jī)玻璃材質(zhì)， 該筒體的下部設(shè)有排水口，該筒體內(nèi)設(shè)放電管;放電管為石英玻璃管，在放電 管內(nèi)設(shè)有不銹鋼螺旋彈簧作為高壓電極，放電管外壁緊貼有鋁箔作為地電極， 放電管下端與曝氣頭連接，放電管上端設(shè)有法蘭盤;所述交流電源通過上述法 蘭盤與放電管內(nèi)的不銹鋼螺旋彈簧連接;所述供氣系統(tǒng)包括空氣泵和轉(zhuǎn)子流量 計(jì)，供氣管路的一端與空氣泵連接，供氣管路中間設(shè)轉(zhuǎn)子流量計(jì)，該供氣管路 的另一端通過上述法蘭盤與上述放電管連接;所述供水系統(tǒng)為蠕動(dòng)泵，該蠕動(dòng) 泵通過管路與上述反應(yīng)器筒體連接。

　　采用上述介質(zhì)阻擋放電水處理反應(yīng)器處理廢水的方法包括如下步驟：

　　(1)進(jìn)水：先在反應(yīng)器筒體當(dāng)中加入的顆�；钚蕴浚�再由供水系統(tǒng)通過蠕 動(dòng)泵將有機(jī)廢水泵入反應(yīng)器筒體當(dāng)中，達(dá)到筒體設(shè)置最大水處理量時(shí)，關(guān)閉蠕 動(dòng)泵;

　　(2)活性炭吸附：啟動(dòng)供氣系統(tǒng)，用空氣泵向放電管中通氣，通過轉(zhuǎn)子流 量計(jì)控制空氣流量，使放電管的曝氣頭進(jìn)行曝氣，攪動(dòng)筒體內(nèi)的活性炭和廢水 進(jìn)行吸附反應(yīng)，直至活性炭吸附飽和;

　　(3)放電處理：啟動(dòng)交流電源，產(chǎn)生介質(zhì)阻擋放電，電源頻率為7kHz， 放電產(chǎn)生的活性物質(zhì)通過曝氣頭進(jìn)入廢水當(dāng)中，與廢水及飽和活性炭進(jìn)行充分 接觸，降解廢水中的剩余污染物，并降解活性炭吸附的污染物，使活性炭得以 再生，達(dá)到同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水處理和活性炭再生的目的;

　　(4)出水：測定出水濃度，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，打開反應(yīng)器筒體下部排水口， 將處理后的廢水排出。

　　以上四步為一完整水處理過程，重復(fù)以上四步，可以實(shí)現(xiàn)活性炭的循環(huán)利 用及廢水的連續(xù)處理。

　　本反應(yīng)器處理對象是有機(jī)廢水或其他污水。

　　本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　1、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，操作管理方便;

　　2、能夠消除廢水電導(dǎo)率對放電狀態(tài)的影響，繼而保證放電狀態(tài)持續(xù)穩(wěn)定發(fā) 生;

　　3、能夠?qū)τ袡C(jī)廢水進(jìn)行快速高效處理，同時(shí)原位再生活性炭，簡化了活性 炭再生工藝流程，實(shí)現(xiàn)了活性炭水處理技術(shù)的高效利用;并且處理對象可以擴(kuò) 大到其他多種類型的工業(yè)廢水、生活污水及待處理飲用水。