[發(fā)明專利]利用低溫等離子體處理工業(yè)廢水的方法及處理裝置

無效

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• 申請日: 2007-04-04
• 公開（公告）號: CN101050002A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 黃會峰
• 申請（專利權）人: 黃會峰
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/46;C02F1/66
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司
• 代理人: 劉媖

技術領域

本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水處理技術，尤其是一種利用低溫等離子體處理工業(yè)廢水的方法，本發(fā)明還涉及實施該方法的處理裝置。

背景技術

隨著社會經濟的發(fā)展、人口的增加和生活水平的不斷提高，世界范圍內對淡水資源的需求和消耗不斷增多，相應的城市污水和工業(yè)廢水的排放量也在不斷增多；由于污水處理設施的滯后和污染源控制不夠得力，使全球水污染嚴重，淡水資源正面臨重大問題。隨著我國經濟的高速增長，城市化水平不斷提高，也面臨著相同的問題，水污染問題日趨嚴重，據統(tǒng)計，1999年全國城鎮(zhèn)工業(yè)廢、生活污水排放總量為606億噸，其中工業(yè)廢水量占67％，廢、污水排放總量較1980年增加了近1倍，與此同時，處理廢、污水的效率僅18％左右。因此，解決水污染迫在眉睫。

目前，工業(yè)污水的處理方法主要分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類，其中物理處理法是通過物理作用，以分離、回收污水中的不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物(包括油膜、油珠等)，常用的方法是通過過濾、沉淀、浮選等技術手段分離污水中的懸浮污染物，其缺點是處理效果甚微，有機物處理率很低。化學處理法是通過一些化學反應清除污水中的污染物或使其轉化為其它物質，從而化有害為無害、有毒為無毒等，常用的方法有中和法、氧化法、凝聚法、石灰解析法等，其中凝聚法又分為化學凝聚法和電解凝聚法，化學凝聚法是處理污水常用的一種方法，當污水中含有許多膠體物質，用物理方法不易除去時，常加入凝聚劑，如硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵、明礬、鋁酸鈉、氧化鐵等，以清除膠體帶的電荷，使之變成絮狀，迅速下沉。其缺點是：凝聚劑的用量大，有機物降解率低，對于毒性大，難降解的污水效果更差；電解凝聚法與化學凝聚法基本相同，即清除膠體上的電荷，使其發(fā)生凝聚作用，缺點是耗電量大、設備復雜。而生物處理法是通過微生物的代謝作用，使污水溶液、膠體以及微懸浮狀態(tài)的有機物、有毒物等污染物質，轉化為穩(wěn)定、無害的物質，生物處理法又分為需氧處理和厭氧處理兩種方法，需氧處理法目前常用的有活性污泥法、生物濾池和氧化塘等，厭氧處理法又叫生物還原處理法，主要是用于處理高濃度有機廢水和污泥，使用設備主要為消化池等，缺點是培養(yǎng)費用高、使用范圍小、且微生物的性能難于控制。

等離子體化學隨當代高技術的發(fā)展應運而生，作為一個學科交叉的前沿研究領域，自興起以來的短短20多年中，已在化學合成、新材料研制、精細化工等領域開拓出一系列新技術、新工藝；本申請的發(fā)明人在利用液體低溫等離子技術直接處理工業(yè)廢水方面進行了的研究，發(fā)現由于等離子體中的活性粒子能量高，因此適用于處理常規(guī)方法難于處理的工業(yè)廢水，可以彌補當今廢水處理方面的不足，提供一種新的工業(yè)污水處理方案。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種消耗能量小，時間短、效率高的利用低溫等離子體處理工業(yè)廢水的方法。

本發(fā)明要解決的另一技術問題是提供一種結構簡單、使用方便的實施上述方法的處理裝置。

本發(fā)明的前一技術方案是這樣的：一種利用低溫等離子體處理工業(yè)廢水的方法，包括下述步驟：(1)在廢水中加入電解質調節(jié)廢水的電導率至15mS/cm～20mS/cm；(2)將廢水間歇通入設有陰、陽電極的等離子反應器內；(3)將等離子反應器接通直流電源或脈沖直流電源，根據不同的水質調節(jié)電壓在100～700V，使廢水從常規(guī)電解開始向輝光等離子電解過渡，并形成輝光等離子體；(4)利用輝光等離子體進行廢水處理，處理時間10～30分鐘；(5)將處理后的廢水排出，靜置后分離排放。

上述的利用低溫等離子體處理工業(yè)廢水的方法中所述的電解質是指堿性化合物或酸性化合物；堿性化合物以氫氧化鈉或氫氧化鈣為佳，酸性化合物以鹽酸為佳。

本發(fā)明的后一技術方案是這樣的：一種利用低溫等離子體處理工業(yè)廢水的處理裝置，包括電源、至少一組等離子反應器，其中所述的等離子反應器是由帶陽極室和陰極室的反應容器，分別設置在陽極室和陰極室上部的端蓋，分別設置在陽極室、陰極室內的陽電極、陰電極和設置在反應容器外圍的冷凝器組成，陽極室和陰極室下部相互連通，反應容器設有進液口和出液口，冷凝器設有冷卻水進口和冷卻水出口；在陰電極外圍設有套管，套管的上端部與端蓋固定連接，陰電極的下端從套管的下端部伸出并可沿套管上、下移動，伸出套管下端部的陰電極與陽電極的表面積之比為1：(1.5～50)，陽電極和陰電極之間的中心距離為4～5cm；在陽極室和陰極室上部的端蓋上分別設有排氣管分別與陽極室和陰極室連通；陽電極、陰電極與電源之間電路連接。

上述的處理裝置中所述的陽電極材料為不銹鋼，形狀為棒狀或網狀；陰電極材料為鎢/鉑合金。