公布日：2022.09.23
申請日：2022.07.25
分類號：C02F9/08(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/46(2006.01)N;C02F1/78(2006.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種新型的等離子污水處理系統(tǒng)，包括原位放電單元、異位預處理單元和連接單元；原位放電單元通過連接單元與異位預處理單元連接；原位放電單元的交流高電壓發(fā)生器與高壓電極相連，高壓電極與阻擋介質相連，阻擋介質和非均相催化床之間組成放電通道，非均相催化床與接地電極相連，進水通道的一端連接放電通道、另一端連接曝氣池；放電通道遠離進水通道的一端連接有排水通道，阻擋介質的兩側上分別安裝有進氣通道和排氣通道；異位預處理單元包括曝氣池；一級曝氣池與二級曝氣池串聯(lián)連接，曝氣池內設置有曝氣管，本發(fā)明解決現(xiàn)有的活性物質接觸不充分和能量未得到充分利用問題；等離子體技術的聲、光、化學能優(yōu)勢不同步問題，導致不宜新型的弊端。
權利要求書
1.一種等離子污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括原位放電單元、異位預處理單元和連接單元；原位放電單元通過連接單元與異位預處理單元連接；原位放電單元的交流高電壓發(fā)生器(11)與高壓電極(12)相連，高壓電極(12)與阻擋介質(13)相連，阻擋介質(13)和非均相催化床(14)之間組成放電通道(110)，非均相催化床(14)與接地電極(15)相連，原位放電單元的進水通道(18)上安裝有進水泵，進水通道(18)的一端連接放電通道(110)、另一端連接曝氣池；放電通道(110)遠離進水通道(18)的一端連接有排水通道(19)，阻擋介質(13)的兩側上分別安裝有進氣通道(16)和排氣通道(17)；異位預處理單元包括曝氣池；曝氣池包括一級曝氣池(21)和二級曝氣池(22)，一級曝氣池(21)與二級曝氣池(22)串聯(lián)連接，曝氣池內設置有曝氣管(23)，曝氣管(23)的進氣端處設置有曝氣泵(25)，曝氣管(23)的出氣端處均勻設置有多個曝氣頭(24)；曝氣管(23)采用直型管，曝氣管(23)延伸至曝氣池內；曝氣管(23)上設置有分散裝置，分散裝置的基板(233)對稱安裝在曝氣池的內壁上，基板(233)的中部設置有用于設置曝氣管(23)的貫穿孔，兩個基板(233)之間通過伸縮擴張機構環(huán)形陣列設置有多個曝氣支管(235)，曝氣管(23)通過連接軟管(234)與曝氣支管(235)連接，其中一個基板(233)上設置有連接套(232)，連接套(232)延伸出曝氣池，并與曝氣池通過密封軸承連接，連接套(232)上設置有皮帶輪組(231)；伸縮擴張機構為：基板(233)的側壁上環(huán)形陣列設置有滑槽(2314)，滑槽(2314)內設置有滑桿(2316)，滑桿(2316)的一端延伸至基板(233)內的貫穿孔，并與球體(2318)連接，滑桿(2316)的另一端設置有安裝塊(2315)，滑桿(2316)與基板(233)滑動連接，滑桿(2316)上套設有彈簧(2317)；在曝氣管(23)的側壁上設置有環(huán)形陣列設置有多個與球體(2318)相適配的凹槽(2313)。
2.根據權利要求1所述的一種等離子污水處理系統(tǒng),其特征在于，連接單元包括排水回流通道(31)；排水回流通道(31)的一端與排水通道(19)連接、另一端與二級曝氣池(22)連接。
3.根據權利要求1所述的一種等離子污水處理系統(tǒng),其特征在于，非均相催化床(14)為光催化氧化的固定床或臭氧催化氧化的固定床。
4.根據權利要求1所述的一種等離子污水處理系統(tǒng),其特征在于，一級曝氣池(21)的水流停留時間為0.5-20min，二級曝氣池(22)水流停留時間為1-2h。
5.根據權利要求1所述的一種等離子污水處理系統(tǒng),其特征在于，凹槽(2313)為弧形槽。
6.根據權利要求5所述的一種等離子污水處理系統(tǒng),其特征在于，基板(233)上設置有齒輪連接件，并通過齒輪連接件與攪拌機構連接，攪拌機構以環(huán)形陣列的方式安裝在曝氣池的內腔側壁位置處。
7.根據權利要求6所述的一種等離子污水處理系統(tǒng),其特征在于，齒輪連接件為：基板(233)的側壁上設置有連接桿(2312)，并通過連接桿(2312)與主動齒輪(237)連接，主動齒輪(237)與從動齒輪(238)嚙合連接，從動齒輪(238)安裝在攪拌軸(239)的兩端。
8.根據權利要求7所述的一種等離子污水處理系統(tǒng),其特征在于，攪拌機構包括攪拌軸(239)，攪拌軸(239)上設置多個攪拌槳(2311)，攪拌軸(239)的兩端通過支桿(2310)轉動安裝在曝氣池的內壁上。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就在于解決上述背景技術的問題，而提出一種新型的等離子污水處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：
一種新型的等離子污水處理系統(tǒng)，包括原位放電單元、異位預處理單元和連接單元；原位放電單元通過連接單元與異位預處理單元連接；原位放電單元的交流高電壓發(fā)生器與高壓電極相連，高壓電極與阻擋介質相連，阻擋介質和非均相催化床之間組成放電通道，非均相催化床與接地電極相連，原位放電單元的進水通道上安裝有進水泵，進水通道的一端連接放電通道、另一端連接曝氣池；放電通道遠離進水通道的一端連接有排水通道，阻擋介質的兩側上分別安裝有進氣通道和排氣通道；
異位預處理單元包括曝氣池；曝氣池包括一級曝氣池和二級曝氣池，一級曝氣池與二級曝氣池串聯(lián)連接，曝氣池內設置有曝氣管，曝氣管的進氣端處設置有曝氣泵，曝氣管的出氣端處均勻設置有多個曝氣頭。
作為本發(fā)明進一步的方案：連接單元包括排水回流通道；排水回流通道的一端與排水通道連接、另一端與二級曝氣池連接。
作為本發(fā)明進一步的方案：非均相催化床為光催化氧化的固定床或臭氧催化氧化的固定床。
作為本發(fā)明進一步的方案：一級曝氣池的水流停留時間為0.5-20min，二級曝氣池水流停留時間為1-2h。
作為本發(fā)明進一步的方案：曝氣管采用直型管，曝氣管延伸至曝氣池內；曝氣管上設置有分散裝置，分散裝置的基板對稱安裝在曝氣池的內壁上，基板的中部設置有用于設置曝氣管的貫穿孔，兩個基板之間通過伸縮擴張機構環(huán)形陣列設置有多個曝氣支管，曝氣管通過連接軟管與曝氣支管連接，其中一個基板上設置有連接套，連接套延伸出曝氣池，并與曝氣池通過密封軸承連接，連接套上設置有皮帶輪組。
作為本發(fā)明進一步的方案：伸縮擴張機構為：基板的側壁上環(huán)形陣列設置有滑槽，滑槽內設置有滑桿，滑桿的一端延伸至基板內的貫穿孔，并與球體連接，滑桿的另一端設置有安裝塊，滑桿與基板滑動連接，滑桿上套設有彈簧；在曝氣管的側壁上設置有環(huán)形陣列設置有多個與球體相適配的凹槽。
作為本發(fā)明進一步的方案：凹槽為弧形槽。
作為本發(fā)明進一步的方案：基板上設置有齒輪連接件，并通過齒輪連接件與攪拌機構連接，攪拌機構以環(huán)形陣列的方式安裝在曝氣池的內腔側壁位置處。
作為本發(fā)明進一步的方案：齒輪連接件為：基板的側壁上設置有連接桿，并通過連接桿與主動齒輪連接，主動齒輪與從動齒輪嚙合連接，從動齒輪安裝在攪拌軸的兩端。
作為本發(fā)明進一步的方案：攪拌機構包括攪拌軸，攪拌軸上設置多個攪拌槳，攪拌軸的兩端通過支桿轉動安裝在曝氣池的內壁上。
本發(fā)明的有益效果：
通過原位放電和異位預處理的控制的，實現(xiàn)臭氧等活性物質和紫外、震動能量的最佳降解組合，解決等離子體裝置在處理廢水過程中等優(yōu)勢不同步問題：通過異位預處理的兩級曝氣池控制，可以將臭氧的降解作用最大化，控制難降解有機物、大分子有機物的破壞、斷鏈，進而在紫外光催化作用下快速實現(xiàn)小分子降解，提高整體處理速率。特別的，本發(fā)明的臭氧一級曝氣池的預曝氣對時間和空間的控制需嚴格執(zhí)行，且有別于單純的臭氧氧化技術。本發(fā)明中預曝氣使水體中富含臭氧，同時控制停留時間能夠讓污水中有機物和臭氧混合均勻，在進入原位放電模塊時，實現(xiàn)紫外-臭氧-催化的最佳降解組合，進而有效提高該方法對污染物中特別是難降解有機物的降解。降解效率將同功耗情況下對COD的去除率提升30％以上；得益于原位放電單元和異位處理單元的分時控制，本發(fā)明具備連續(xù)進水的能力，即可實現(xiàn)大體量的污水的治理工作；排水回流通道可控制處理污水的回流比，使得進出水水質指標控制更加方便，增加了該系統(tǒng)處理污水的彈性范圍和處理深度；通過原位放電單元和異位預處理單元的優(yōu)勢同步后，使得低溫等離子的工業(yè)化應用的最大阻礙能量效率偏低問題得到緩解，處理時長大幅縮短，效率顯著提升，還可以實現(xiàn)規(guī)模化處理；
通過皮帶輪組帶動連接套轉動，連接套通過基板帶動多個曝氣支管沿著曝氣池旋轉；同時，利用伸縮擴張機構，使得在曝氣支管在旋轉的基礎上，沿著曝氣池往返進行移動；以及通過齒輪組件帶動攪拌槳進行轉動，使得曝氣產生的氣體可以在曝氣池內均勻地分散，并大大提高曝氣的作用面積。
（發(fā)明人：李申;李澤典;程謙勛;郭賀;吳義鋒;孟令鑫;邱國勤;陳文超）
