連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種非平衡等離子體技術(shù)應(yīng)用于水處理領(lǐng)域的裝置，具體的說，涉及一種連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置，主要由高壓脈沖放電反應(yīng)器和二次反應(yīng)器組成，高壓脈沖放電反應(yīng)器為圓柱形密閉容器，高壓脈沖放電反應(yīng)器上端等間距懸掛有數(shù)根高壓電極，下端設(shè)有進(jìn)氣孔和進(jìn)液孔，中間為一圓形平板接地電極；二次反應(yīng)器為矩形密閉容器，二次反應(yīng)器中間設(shè)有豎直擋板，反應(yīng)空間呈U型結(jié)構(gòu)，二次反應(yīng)器一側(cè)通過出液口a與高壓脈沖放電反應(yīng)器相通，另一側(cè)通過出液口b與外界容器相通。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是放電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)高效率的降解廢水有機(jī)物，滿足高效節(jié)能廢水處理的要求。
【專利說明】連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非平衡等離子體技術(shù)應(yīng)用于水處理領(lǐng)域的裝置，具體的說，涉及一種連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，水質(zhì)環(huán)境的逐步惡化，傳統(tǒng)的水處理技術(shù)已經(jīng)無(wú)法達(dá)到現(xiàn)今工業(yè)廢水降解的要求。
[0003]高壓脈沖放電水處理技術(shù)是一種新型的高級(jí)氧化技術(shù)，主要原理是氣體放電在高壓電極周圍產(chǎn)生非平衡等離子區(qū)域，包含多種強(qiáng)氧化性物質(zhì)如羥自由基、OH自由基、臭氧和過氧化氫，這些活性物質(zhì)可以直接與廢水污染物發(fā)生反應(yīng)，直接將其氧化為二氧化碳、水或鹽，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，放電過程中還產(chǎn)生紫外線和超聲波，一方面可分解有機(jī)物，另一方面可以和臭氧聯(lián)合作用分解有害物質(zhì)，因而高壓脈沖放電在處理工業(yè)廢水時(shí)可利用放電形成的活性物質(zhì)和紫外線等進(jìn)行復(fù)雜的物理和化學(xué)反應(yīng)，這些對(duì)于降解工業(yè)廢水中有機(jī)物是非常有效的。
[0004]通常，等離子體的產(chǎn)生效率和水處理的效果受很多因素的影響，包括等離子體的產(chǎn)生方式，反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，等離子體的產(chǎn)生環(huán)境以及放電電源的參數(shù)等，一般的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，放電產(chǎn)生的等離子體只能部分到達(dá)水面，且只與液體表面接觸，下層液體的處理效果較差，很難有效地處理大量的廢水；而且，在放電過程中，因放電電極產(chǎn)生的等離子體只局限于放電電極周圍很小的區(qū)域，產(chǎn)生的活性物質(zhì)未與廢液充分接觸，反應(yīng)器中的氣體和液體流出時(shí)直接將未完全反應(yīng)的活性物質(zhì)帶出，致使廢水處理效果不佳，因此必須設(shè)計(jì)一種最優(yōu)化的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，使高壓放電產(chǎn)生的等離子體與廢水充分接觸，增強(qiáng)高壓放電處理廢水的效率，滿足高效節(jié)能 型的廢水處理技術(shù)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置，可實(shí)現(xiàn)高效率的降解廢水有機(jī)物，滿足高效節(jié)能廢水處理的要求。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置，主要由高壓脈沖放電反應(yīng)器和二次反應(yīng)器組成，其特征在于:所述的高壓脈沖放電反應(yīng)器為圓柱形密閉容器，高壓脈沖放電反應(yīng)器上端等間距懸掛有數(shù)根高壓電極，下端設(shè)有進(jìn)氣孔和進(jìn)液孔，中間為一圓形平板接地電極；所述的二次反應(yīng)器為矩形密閉容器，二次反應(yīng)器中間設(shè)有豎直擋板，反應(yīng)空間呈U型結(jié)構(gòu)，二次反應(yīng)器一側(cè)通過出液口 a與高壓脈沖放電反應(yīng)器相通，另一側(cè)通過出液口 b與外界容器相通。
[0007]優(yōu)選的是，所述的接地電極圓形平板的外環(huán)面與高壓脈沖放電反應(yīng)器內(nèi)環(huán)面緊密貼合，接地電極遠(yuǎn)離進(jìn)液口一端設(shè)有一個(gè)液體通孔。
[0008]優(yōu)選的是，所述的高壓電極為圓柱形針電極，共有7只，高壓電極與接地電極的距離小于30mm。[0009]優(yōu)選的是，所述的進(jìn)氣孔和進(jìn)液孔分別通過流量計(jì)和蠕動(dòng)泵向高壓脈沖放電反應(yīng)器中充入氣體和液體，氣體流速為16 — 120L/h，液體流速為1.5—7.5L/h。
[0010]優(yōu)選的是，所述的連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置的供電電源峰值電壓為 40— 50KV，頻率為 60— 120Hz。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為:
[0012](I)高壓脈沖放電反應(yīng)器的中間為一圓形平板接地電極，將放電區(qū)域中的待處理液體與已處理液體隔為兩層，且因液體通孔和出液口 a分別設(shè)于接地電極兩端，致使待處理液體只能從液體通孔端流向出液口 a，使放電產(chǎn)生的等離子體與液體有足夠的接觸時(shí)間和接觸面積，提高廢液的降解效率；
[0013](2)高壓脈沖放電反應(yīng)器和二次反應(yīng)器均為密閉容器，兩容器中間設(shè)有出液口 a，使反應(yīng)體系中的等離子體和廢液從高壓脈沖放電反應(yīng)器連續(xù)流入二次反應(yīng)器，且因二次反應(yīng)器的豎直擋板，反應(yīng)空間呈U型液壓結(jié)構(gòu)，一方面對(duì)高壓脈沖放電反應(yīng)器起到增壓作用，使反應(yīng)器中液體呈層狀流動(dòng)，彌補(bǔ)了氣液傳質(zhì)阻力對(duì)處理效果的影響，放電產(chǎn)生的等離子體更多的向液體中擴(kuò)散，另一方面加大等離子體溶解于二次反應(yīng)器液體中的濃度，進(jìn)一步增加等離子體與廢液的接觸面積，提高降解效率；
[0014](3)本發(fā)明的連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置，放電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)高效率的降解廢水有機(jī)物，滿足高效節(jié)能廢水處理的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2的實(shí)驗(yàn)效果圖。
[0017]圖中，I—高壓脈沖放電反應(yīng)器，2—二次反應(yīng)器，3—高壓電極，4一進(jìn)氣孔，5—進(jìn)液孔，6—接地電極，7—出液口( a)，8—出液口( b )，9一液體通孔
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】:
[0019]實(shí)施例1:
[0020]參見圖1，一種連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置，主要由高壓脈沖放電反應(yīng)器I和二次反應(yīng)器2組成，其特征在于:所述的高壓脈沖放電反應(yīng)器I為圓柱形密閉容器，高壓脈沖放電反應(yīng)器I上端等間距懸掛有數(shù)根高壓電極3，下端設(shè)有進(jìn)氣孔4和進(jìn)液孔5，中間為一圓形平板接地電極6 ;所述的二次反應(yīng)器2為矩形密閉容器，二次反應(yīng)器2中間設(shè)有豎直擋板，反應(yīng)空間呈U型結(jié)構(gòu)，二次反應(yīng)器2 —側(cè)通過出液口(a) 7與高壓脈沖放電反應(yīng)器I相通，另一側(cè)通過出液口(b) 8與外界容器相通。
[0021]高壓脈沖放電反應(yīng)器I的接地電極6圓形平板的外環(huán)面與高壓脈沖放電反應(yīng)器I內(nèi)環(huán)面緊密貼合，接地電極6遠(yuǎn)離進(jìn)液口 5 —端設(shè)有一個(gè)液體通孔9，待處理液體從接地電極6下層的進(jìn)液孔5流 入，經(jīng)液體通孔9流至接地電極6的上層空間，實(shí)現(xiàn)層狀流動(dòng)，使放電產(chǎn)生的等離子體與液體有足夠的接觸時(shí)間和接觸面積，提高廢液的降解效率。
[0022]高壓電極3為圓柱形針電極，共有7只，高壓電極3與接地電極6的距離小于30mm，高壓電極3上端通過導(dǎo)桿連接，通過調(diào)節(jié)導(dǎo)桿可以調(diào)整高壓電極3與接地電極6的間距，以便達(dá)到最好的放電效果。
[0023]高壓脈沖放電反應(yīng)器I的底端的進(jìn)氣孔和進(jìn)液孔分別通過流量計(jì)和蠕動(dòng)泵向高壓脈沖放電反應(yīng)器中充入氣體和液體，充入的氣體主要是空氣、氧氣或臭氧，氣體流速為16 — 120L/h，充入的液體主要是廢液，液體流速為1.5—7.5L/h。
[0024]連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置的供電電源峰值電壓為40—50KV，頻率為 60— 120Hz。
[0025]實(shí)施例2:
[0026]在利用本發(fā)明實(shí)施例1的連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置進(jìn)行高壓脈沖放電水處理時(shí)，高壓脈沖放電反應(yīng)器I的進(jìn)氣孔連續(xù)充入氧氣，氣體流速為40L/h，，進(jìn)液孔5連續(xù)充入廢液亞甲基藍(lán)水溶液的濃度范圍10 — 40mg/L，液體流速為1.5 — 6L/h。高壓電極3為7只圓柱形針電極，高壓電極3與接地電極6的距離為25mm。廢液和氧氣經(jīng)接地電極6 —側(cè)的液體通孔9流入至接地電極6的上層空間，進(jìn)而流入高壓電極3與接地電極6間放電產(chǎn)生等離子體區(qū)域，初次降解的廢水再通過高壓脈沖放電反應(yīng)器I 一側(cè)的出液口(a)7流至二次反應(yīng)器2中，因二次反應(yīng)器2中間設(shè)有豎直擋板，反應(yīng)空間呈U型結(jié)構(gòu)，可加大等離子體溶解于液體中的濃度，進(jìn)一步增加等離子體與廢液的接觸面積，提高降解效率。
[0027]圖2給出了采用本發(fā)明的連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置進(jìn)行高壓脈沖放電水處理時(shí)進(jìn)行亞甲基藍(lán)水溶液的處理效果圖，對(duì)二次反應(yīng)器2中的亞甲基藍(lán)水溶液每隔2分鐘進(jìn)行采樣，用紫外-可見光光度計(jì)測(cè)量溶液的吸光度，處理效果由圖2所示，經(jīng)過16分鐘的降解，亞甲 基藍(lán)水溶液的降解率最高可達(dá)98%。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置，主要由高壓脈沖放電反應(yīng)器和二次反應(yīng)器組成，其特征在于:所述的高壓脈沖放電反應(yīng)器為圓柱形密閉容器，高壓脈沖放電反應(yīng)器上端等間距懸掛有數(shù)根高壓電極，下端設(shè)有進(jìn)氣孔和進(jìn)液孔，中間為一圓形平板接地電極；所述的二次反應(yīng)器為矩形密閉容器，二次反應(yīng)器中間設(shè)有豎直擋板，反應(yīng)空間呈U型結(jié)構(gòu)，二次反應(yīng)器一側(cè)通過出液口 a與高壓脈沖放電反應(yīng)器相通，另一側(cè)通過出液口 b與外界容器相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置，其特征在于:所述的接地電極圓形平板的外環(huán)面與高壓脈沖放電反應(yīng)器內(nèi)環(huán)面緊密貼合，接地電極遠(yuǎn)離進(jìn)液口一端設(shè)有一個(gè)液體通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置，其特征在于:所述的高壓電極為圓柱形針電極，共有7只，高壓電極與接地電極的距離小于30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置，其特征在于:所述的進(jìn)氣孔和進(jìn)液孔分別通過流量計(jì)和蠕動(dòng)泵向高壓脈沖放電反應(yīng)器中充入氣體和液體，氣體流速為16 — 120L/h，液體流速為1.5—7.5L/h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置，其特征在于:所述的連續(xù)流密閉型氣相高壓脈沖放電水處理裝置的供電電源峰值電壓為40—50KV，頻率為 60— 120Hz?！?br> 【文檔編號(hào)】C02F1/32GK103435141SQ201310323882
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】鄭經(jīng)堂, 江波, 吳明鉑, 吳文婷, 譚明慧, 張欽輝, 仇實(shí), 王涵, 朱超勝, 袁建軍, 孫冠華, 楊柳, 尹華承, 鄭經(jīng)緯 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)