[發明專利]獨立曝氣高壓脈沖放電水處理反應器及其污水處理方法

有效

• 申請號: 201110267176.X
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102329033A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 張延宗;賀佳;鄧仕槐;沈飛;楊新瑤;楊剛;李遠偉;肖鴻;彭宏;張小洪;李黎;伍鈞;王應軍;余小玉;漆輝
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F1/32
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

1.一種獨立曝氣高壓脈沖放電水處理反應器,其特征在于：包括至少一個高壓脈沖放電反應裝置（1）和至少一個低于所述高壓脈沖放電反應裝置的獨立曝氣裝置（2）；

所述高壓脈沖放電反應裝置包括上部的氣室（3）和下部的液室（4），所述氣室（3）中嵌有上多孔鈦板（5）作為高壓電極，所述液室中嵌有下多孔鈦板（6）作為地電極，所述高壓電極通過高壓導線（8）與高壓電源連接，所述地電極通過導線與地線（7）連接，所述高壓電極與地電極極性可顛倒，所述上多孔鈦板電極與下多孔鈦板之間的部分為放電區（9），所述高壓脈沖放電反應裝置頂部設有氣體入口（11）和氣體出口（12），所述氣體入口（11）和所述氣室（3）連通，所述高壓脈沖放電反應裝置底部設有液體入口（13），所述高壓脈沖放電反應裝置側壁設有溢流取樣管（14），所述溢流取樣管低于所述下多孔鈦板；

所述獨立曝氣裝置包括外殼（15）、外殼內部的氣液分離管（16），所述外殼上設有液體出口（19），所述氣液分離管（16）內部嵌有多孔的曝氣頭（17），所述氣液分離管（16）的側壁設置液體溢出孔（20），所述液體溢出孔的水平位置高于所述曝氣頭（17），所述曝氣頭（17）的下方為曝氣氣室（18），所述液體出口（19）與所述液體溢出孔（20）不在同側的同一水平面上，所述液體出口（19）低于所述氣液分離管（16）的頂端，所述獨立曝氣裝置外殼底部設有曝氣入口（21）。

2.如權利要求1所述的反應器,其特征在于：所述反應器包括一個高壓脈沖放電反應裝置和一個獨立曝氣裝置，所述獨立曝氣裝置的液體出口和所述高壓脈沖放電反應裝置上的液體入口連通，所述高壓脈沖放電反應裝置頂部的氣體出口和所述曝氣入口連通。

3.如權利要求1所述的反應器,其特征在于：所述反應器為由至少兩套上述高壓脈沖放電反應裝置和獨立曝氣裝置組成的多級反應器，相鄰兩級分別稱為上級高壓脈沖放電反應裝置（24）、上級獨立曝氣裝置（25）、下級高壓脈沖放電反應裝置（26）、下級獨立曝氣裝置（27），其中最上級的高壓脈沖放電反應裝置上的液體入口和外部水源（28）連通，上級獨立曝氣裝置的液體出口和下級高壓脈沖放電反應裝置的液體入口連通，每一級的獨立曝氣裝置的曝氣入口和同級的高壓脈沖放電反應裝置頂部的氣體出口連接，最后一級的獨立曝氣裝置的液體出口與其他水處理工藝流程相連或作為最終的出水口（29）。

4.如權利要求1所述的反應器,其特征在于：所述反應器包括1個上述高壓脈沖放電反應裝置和至少兩個獨立曝氣裝置，所述獨立曝氣裝置的液體出口之間相互連通并與高壓脈沖放電反應裝置的液體入口連接，所述獨立曝氣裝置的曝氣入口之間相互連通并與所述高壓脈沖放電反應裝置的氣體出口連接，相鄰的兩個獨立曝氣裝置的殼體通過連通管（30）連通。

5.如權利要求1至4任意一項所述的反應器,其特征在于：所述氣液分離管內部的曝氣頭為抗氧化耐腐蝕的微米級孔徑的多孔鈦板。

6.如權利要求5所述的反應器,其特征在于：所述微米級孔徑的多孔鈦板的孔徑為5-50μm。

7.如權利要求1至4任意一項所述的反應器,其特征在于：所述高壓脈沖放電反應裝置的上多孔鈦板、下多孔鈦板的孔徑為微米級。

8.如權利要求1至4任意一項所述的反應器,其特征在于：在所述獨立曝氣裝置的液體中含有活性炭顆粒或負載TiO₂顆粒物，在曝氣裝置最終的液體出口處設置一層或多層50-250目的不銹鋼阻擋網。

9.一種使用權利要求2所述的獨立曝氣高壓脈沖放電水處理反應器的污水處理方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

待處理液體由所述反應器的獨立曝氣裝置一次性加入，然后被循環至高壓脈沖放電反應裝置，在液體推流作用下從下多孔鈦板穿過后到達放電區表面，經過放電處理的液體再由溢流取樣管流出重新進入獨立曝氣裝置，再次與所述高壓脈沖放電反應裝置產生的O₃反應，以此循環，最終將污染物礦化。

10.一種使用權利要求3所述的獨立曝氣高壓脈沖放電水處理反應器的污水處理方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

使待處理液體被抽至高壓脈沖放電反應裝置，經高壓脈沖放電作用后，液體從溢流取樣管溢流至反應器的獨立曝氣裝置，與O₃作用后由下部的液體出口進入至下一級的高壓脈沖放電反應裝置進行新一輪的放電和曝氣，實現廢水的多級連續處理。