專利名稱：一種放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種污水處理裝置，特別涉及一種放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置。
背景技術(shù)：
水是人類及一切生物賴以生存的重要物質(zhì)，同時(shí)也是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可替代的寶貴自然資源。但隨著現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)化和城市化步伐的加快，污水排放量急劇增加，水資源的污染問(wèn)題已成為世界各國(guó)面臨的亟待解決的問(wèn)題之一。開展污水的綜合治理尤其是高濃度難降解的有機(jī)廢水己成為當(dāng)代環(huán)境治理亟待解決的重大問(wèn)題之一。在很多情況下，污染物只采用物理、化學(xué)、生物中的一種方法來(lái)處理難以得到預(yù)定的效果，通常需要將幾種方法聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行合理配置，但這種聯(lián)合處理的方式往往會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，而應(yīng)用臭氧-紫外水處理技術(shù)則可以簡(jiǎn)化這一處理過(guò)程，其工藝流程簡(jiǎn)單，反應(yīng)時(shí)間短、處理效率高、能耗低、易于工程實(shí)現(xiàn)，同時(shí)該處理過(guò)程不僅對(duì)高濃度有機(jī)污染物有較好分解效果，也可對(duì)大流量、低濃度污染物進(jìn)行分解，因此臭氧-紫外水處理技術(shù)勢(shì)必會(huì)成為一種可高效、便捷地對(duì)污染物，尤其是對(duì)高濃度難降解的有機(jī)廢水進(jìn)行破壞分解的有效技術(shù)手段。但現(xiàn)階段的臭氧-紫外水處理技術(shù)仍有效率低，運(yùn)行成本高的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是解決臭氧-紫外法處理高濃度難降解有機(jī)廢水效率低，運(yùn)行成本過(guò)高的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置，包括第一污水處理腔體、等離子體反應(yīng)器、空氣壓縮機(jī)和高壓電源；所述第一污水處理腔體的頂部具有氣體出口和第一污水入口，且其底部還具有第一污水出口 ；所述等離子體反應(yīng)器設(shè)置在第一污水處理腔體內(nèi)，等離子體反應(yīng)器的氣體入口與空氣壓縮機(jī)的出口連接，等離子體反應(yīng)器的氣體出口位于第一污水處理腔體內(nèi)，且通過(guò)具有多個(gè)通孔的蓋體封住，所述等離子體反應(yīng)器的電極與設(shè)于第一污水處理腔體外側(cè)的所述高壓電源電連接；還包括第二污水處理腔體和紫外燈管；所述紫外燈管設(shè)在第二污水處理腔體內(nèi)；所述第二污水處理腔體上具有氣體入口和第二污水入口，且其底部還具有第二污水出口 ；所述第二污水處理腔體上的氣體入口通過(guò)氣泵與第一污水處理腔體上的氣體出口連通，所述第一污水出口通過(guò)第一水泵與第二污水入口連通，所述第二污水出口通過(guò)第二水泵與第一污水入口連通。進(jìn)一步地，所述等離子體反應(yīng)器為多個(gè)，該多個(gè)等離子體反應(yīng)器排列為陣列式結(jié)構(gòu)。所述封住等離子體反應(yīng)器的氣體出口的蓋體采用聚四氟乙烯材料制成。所述放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置還包括涂有二氧化鈦的第一鋁網(wǎng)，所述第一鋁網(wǎng)設(shè)在第一污水處理腔體內(nèi)。更進(jìn)一步地，所述放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置還包括涂有二氧化鈦的第二鋁網(wǎng)，所述第二鋁網(wǎng)設(shè)在第二污水處理腔體內(nèi)。所述放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置還包括溫度傳感器和智能控制系統(tǒng)，所述溫度傳感器設(shè)于第一污水處理腔體內(nèi)，所述智能控制系統(tǒng)分別與高壓電源、空氣壓縮機(jī)、氣泵、第一水泵、第二水泵和溫度傳感器連接。所述第二污水處理腔體上的氣體入口位于第二污水處理腔體的底部。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型綜合利用了等離子體反應(yīng)器放電產(chǎn)生的臭氧、羥基自由基以及輻射出的紫外光等有利因素，共同作用對(duì)高濃度難降解有機(jī)廢水進(jìn)行處理，提高了處理效率。2、本實(shí)用新型還增設(shè)了涂有二氧化鈦的第一鋁網(wǎng)和涂有二氧化鈦的第二鋁網(wǎng)，臭氧與紫外光在二氧化鈦催化作用下可以高效產(chǎn)生極高氧化還原電位的羥基自由基，從而臭氧、紫外光和羥基自由基共同作用，更進(jìn)一步提高了對(duì)高濃度難降解有機(jī)廢水的處理效率。3、本實(shí)用新型中具有兩個(gè)污水處理腔體，第一污水處理腔體內(nèi)未反應(yīng)的臭氧通過(guò)氣泵泵入第二污水處理腔體中，同時(shí)第一和第二污水處理腔體中的污水通過(guò)第一水泵和第二水泵進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)，從而充分利用了放電產(chǎn)生的各有利因素，提高了處理效率，降低了運(yùn)行的成本。4、本實(shí)用新型中還在第一污水處理腔體內(nèi)設(shè)置了用于檢測(cè)污水溫度的溫度傳感器，智能控制系統(tǒng)根據(jù)污水的溫度、放電電流等情況控制污水的流速、空氣流速、電源電壓等，提高了處理效率，減少了能源浪費(fèi)，降低運(yùn)行的成本。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I智能控制系統(tǒng)，2溫度傳感器，3第一污水處理腔體，4污水總?cè)肟冢?空氣壓縮機(jī)，6蓋體，7聚四氟乙烯的套筒，8鋁棒，9石英玻璃管，10塞體，11涂有二氧化鈦的第一鋁網(wǎng)，12等離子體反應(yīng)器，13氣泵，14第一水泵，15涂有二氧化鈦的第二鋁網(wǎng)，16第二污水處理腔體，17紫外燈管，18污水總出口，19第二水泵，20高壓電源。圖中的箭頭表示污水流動(dòng)的方向或氣體流動(dòng)的方向。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例參見圖1，一種放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置，包括第一污水處理腔體
3、等離子體反應(yīng)器12、空氣壓縮機(jī)5和高壓電源20 ;所述第一污水處理腔體3的頂部具有氣體出口和第一污水入口，且其底部還具有第一污水出口 ；所述等離子體反應(yīng)器12設(shè)置在第一污水處理腔體3內(nèi)，等離子體反應(yīng)器12的氣體入口與空氣壓縮機(jī)5的出口連接，等離子體反應(yīng)器12的氣體入口與壓縮機(jī)的出口之間可以通過(guò)連通管連通，該連通管上還可以設(shè)有用于控制空氣流量或通斷的氣閥，通入等離子體反應(yīng)器12的空氣作為介質(zhì)氣體；等離子體反應(yīng)器12的氣體出口位于第一污水處理腔體3內(nèi)，且通過(guò)具有多個(gè)通孔的蓋體6封住，聚四氟乙烯具有耐高溫，耐腐蝕的特性，因此蓋體6最好采用聚四氟乙烯材料制成；由于該技術(shù)方案主要用于處理高濃度難降解的有機(jī)廢水，由流動(dòng)氣體產(chǎn)生的壓力使第一污水處理腔體3中的污水不會(huì)通過(guò)蓋體6上的通孔進(jìn)入等離子體反應(yīng)器12中；所述等離子體反應(yīng)器12的電極與設(shè)于第一污水處理腔體3外側(cè)的高壓電源20連接；空氣壓縮機(jī)5將空氣壓縮進(jìn)入等離子體反應(yīng)器12中作為氣體介質(zhì)，高壓電源20通電，等離子體反應(yīng)器12將其中的氣體介質(zhì)電離產(chǎn)生臭氧，臭氧從蓋體6上的通孔進(jìn)入第一污水處理腔體3內(nèi)的污水中，在等離子體反應(yīng)器12放電自身發(fā)出的紫外光作用下，部分臭氧生成了羥基自由基。所述放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置還包括第二污水處理腔體16和紫外燈管17 ;紫外燈管17設(shè)在第二污水處理腔體16內(nèi)，紫外燈管17可以固設(shè)在第二污水處理腔體16的側(cè)壁上，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的其他設(shè)置方式使紫外燈管17設(shè)置在第二污水處理腔體16內(nèi)，從而具體實(shí)施時(shí)使紫外燈管17沒入污水中；所述第二污水處理腔體16上具有氣體入口和第二污水入口，且其底部還具有第二污水出口 ；所述第二污水處理腔體的氣體入口通過(guò)氣泵13與第一污水處理腔體上的氣體出口連通，所述第一污水出口通過(guò)第一水泵14與第二污水入口連通,所述第二污水出口通過(guò)第二水泵19與第一污水入口連通；通過(guò)第一水泵14和第二水泵19實(shí)現(xiàn)污水在第一污水處理腔體3和第二污水處理腔體16之間的循環(huán)流動(dòng)。第一污水處理腔體3內(nèi)未使用完的臭氧通過(guò)氣泵13抽入第二污水處理腔體16內(nèi)繼續(xù)使用，將等離子體反應(yīng)器12電離產(chǎn)生的有利條件全部應(yīng)用，為了提高進(jìn)入第二污水處理腔體16內(nèi)的臭氧對(duì)污水的處理作用，氣體入口最好位于第二污水處理腔體16的底部。為了進(jìn)一步地提聞臭氧、輕基自由基的濃度，提聞污水處理效率，等尚子體反應(yīng)器12可以為多個(gè)，且該多個(gè)等離子體反應(yīng)器12排列為陣列式結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)化，還可以在第一污水處理腔體3內(nèi)設(shè)置涂有二氧化鈦的第一鋁網(wǎng)11，等離子體反應(yīng)器12電離產(chǎn)生的臭氧進(jìn)入第一污水處理腔體3內(nèi)，該臭氧和輻射產(chǎn)生的紫外光在二氧化鈦的催化作用下可以高效產(chǎn)生極高氧化還原電位的羥基自由基，從而臭氧，羥基自由基和紫外光共同作用對(duì)第一污水處理腔體3內(nèi)的污水進(jìn)行處理，提高了處理效率。為了進(jìn)一步提高污水處理效率還可以在第二污水處理腔體16內(nèi)設(shè)置涂有二氧化鈦的第二鋁網(wǎng)15。為了進(jìn)一步地提高污水處理效率，減少資源浪費(fèi)，降低處理成本，放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置還可以包括溫度傳感器2和智能控制系統(tǒng)I，溫度傳感器2設(shè)于第一污水處理腔體3內(nèi)，智能控制系統(tǒng)I分別與高壓電源20、空氣壓縮機(jī)5、氣泵13、第一水泵14、第二水泵19和溫度傳感器2連接。該智能控制系統(tǒng)I根據(jù)污水溫度傳感器2檢測(cè)到的溫度、放電電流情況控制高壓電壓的電壓，通過(guò)控制氣泵13控制空氣流速、通過(guò)控制第一水泵14、第二水泵19控制污水的流速，從而提高了處理效率，減少了能源浪費(fèi)，降低運(yùn)行的成本。本實(shí)用新型的工作過(guò)程:在具體實(shí)施時(shí)所述的放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置還會(huì)包括污水總?cè)肟?4和污水總出口 18，污水總?cè)肟?4 一般設(shè)置在第一污水處理腔體3的側(cè)壁上，污水總出口 18 —般設(shè)置在第一污水處理腔體16的底部側(cè)壁上。污水從位于第一污水處理腔體3左側(cè)壁的污水總?cè)肟?4進(jìn)入，第一污水處理腔體
3的頂部設(shè)有聚四氟乙烯材料的塞體10，該塞體10與第一污水處理腔體3通過(guò)螺紋連接，塞體10、圓柱形石英玻璃管9和蓋體6形成一個(gè)空腔；空氣壓縮機(jī)5的氣體出口通過(guò)氣閥與中空的鋁棒8連接，該鋁棒8的一端穿過(guò)所述塞體10進(jìn)入上述空腔內(nèi)，鋁棒8位于該空腔內(nèi)的部分具有多個(gè)小孔；鋁棒8作為等離子反應(yīng)器的高壓電極與高壓電源20連接，第一污水處理腔體3內(nèi)的污水作為等離子反應(yīng)器的地電極，鋁棒8與高壓電源20的連接處套設(shè)有用于絕緣的聚四氟乙烯的套筒7，空氣壓縮機(jī)5將壓縮空氣通過(guò)鋁棒8送入上述空腔中電離，電離產(chǎn)生的臭氧從蓋體6上的多個(gè)通孔進(jìn)入第一污水處理腔體3中，臭氧與電離放電輻射的紫外光在二氧化鈦的催化作用下產(chǎn)生大量的羥基自由基，臭氧、紫外光和羥基自由基共同作用下對(duì)第一污水處理腔體3中的污水進(jìn)行處理。在第一污水處理腔體3內(nèi)未反應(yīng)的臭氧通過(guò)氣泵13從位于第二污水處理腔體16底部的氣體入口進(jìn)入第二污水處理腔體16，該臭氧與紫外燈管17發(fā)出的紫外光在二氧化鈦的催化作用下再次產(chǎn)生大量的羥基自由基，臭氧、紫外光和羥基自由基共同作用下對(duì)第二污水處理腔體16中的污水進(jìn)行處理。通過(guò)第一水泵14和第二水泵19使污水在第一污水處理腔體3和第二污水處理腔體16之間的循環(huán)流動(dòng)，設(shè)于第一污水處理腔體3中的溫度傳感器2對(duì)污水的溫度進(jìn)行不斷檢測(cè)，智能控制系統(tǒng)I根據(jù)檢測(cè)的污水溫度、放電電流情況控制高壓電源20、空氣壓縮機(jī)5、氣泵13、第一水泵14和第二水泵19，從而控制電源電壓、空氣流速、污水的流速，經(jīng)過(guò)多次循環(huán)處理的污水最后從污水總出口 18排出，本實(shí)用新型使用的高壓電源20內(nèi)部具有電流檢測(cè)裝置，該電流檢測(cè)裝置與智能控制系統(tǒng)I連接。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置，其特征在于:包括第一污水處理腔體、等離子體反應(yīng)器、空氣壓縮機(jī)和高壓電源；所述第一污水處理腔體的頂部具有氣體出口和第一污水入口，且其底部還具有第一污水出口 ； 所述等離子體反應(yīng)器設(shè)置在第一污水處理腔體內(nèi)，等離子體反應(yīng)器的氣體入口與空氣壓縮機(jī)的出口連接，等離子體反應(yīng)器的氣體出口位于第一污水處理腔體內(nèi)，且通過(guò)具有多個(gè)通孔的蓋體封住，所述等離子體反應(yīng)器的電極與設(shè)于第一污水處理腔體外側(cè)的所述高壓電源電連接； 還包括第二污水處理腔體和紫外燈管；所述紫外燈管設(shè)在第二污水處理腔體內(nèi)； 所述第二污水處理腔體上具有氣體入口和第二污水入口，且其底部還具有第二污水出口 ；所述第二污水處理腔體上的氣體入口通過(guò)氣泵與第一污水處理腔體上的氣體出口連通，所述第一污水出口通過(guò)第一水泵與第二污水入口連通，所述第二污水出口通過(guò)第二水泵與第一污水入口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置，其特征在于:所述等離子體反應(yīng)器為多個(gè)，該多個(gè)等離子體反應(yīng)器排列為陣列式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置，其特征在于:所述封住等離子體反應(yīng)器的氣體出口的蓋體采用聚四氟乙烯材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置，其特征在于:還包括涂有二氧化鈦的第一鋁網(wǎng)，所述第一鋁網(wǎng)設(shè)在第一污水處理腔體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置，其特征在于:還包括涂有二氧化鈦的第二鋁網(wǎng)，所述第二鋁網(wǎng)設(shè)在第二污水處理腔體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置，其特征在于:還包括溫度傳感器和智能控制系統(tǒng)，所述溫度傳感器設(shè)于第一污水處理腔體內(nèi)，所述智能控制系統(tǒng)分別與高壓電源、空氣壓縮機(jī)、氣泵、第一水泵、第二水泵和溫度傳感器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置，其特征在于:所述第二污水處理腔體上的氣體入口位于第二污水處理腔體的底部。
專利摘要本實(shí)用新型為一種放電等離子體臭氧-紫外聯(lián)用水處理裝置，包括第一污水處理腔體、等離子體反應(yīng)器、空氣壓縮機(jī)，高壓電源和設(shè)在第二污水處理腔體內(nèi)的紫外燈管；空氣壓縮機(jī)將空氣壓縮進(jìn)入等離子體反應(yīng)器中作為介質(zhì)氣體，高壓電源為等離子體反應(yīng)器提供電壓產(chǎn)生介質(zhì)阻擋放電生成臭氧,該臭氧進(jìn)入第一污水處理腔體內(nèi)，并在放電輻射出紫外光的作用下生成羥基自由基；在第一污水處理腔體內(nèi)未反應(yīng)的臭氧通過(guò)氣泵泵入第二污水處理腔體內(nèi)，第一污水處理腔體與第二污水處理腔體通過(guò)第一水泵和第二水泵實(shí)現(xiàn)污水循環(huán)流動(dòng)。本實(shí)用新型綜合利用了等離子體反應(yīng)器放電產(chǎn)生的臭氧、輻射出的紫外光以及羥基自由基等因素，提高了對(duì)高濃度難降解有機(jī)廢水的處理效率。
文檔編號(hào)C02F1/32GK202968231SQ201220737430
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者劉坤, 廖華, 何為 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)