[發(fā)明專(zhuān)利]輝光放電等離子水處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210023932.9
• 申請(qǐng)日: 2012-02-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102583653A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁樹(shù)宏;王美嶺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: T&H美國(guó)集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/46
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/46;C02F1/72;C02F1/467
• 代理公司: 廣州新諾專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 華輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，特別涉及一種輝光放電等離子水處理裝置。

背景技術(shù)

所謂輝光放電水處理技術(shù)就是利用外加電場(chǎng)作用，在特定的電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，當(dāng)兩極間的電壓足夠高時(shí)，陽(yáng)極針狀電極與周?chē)娊庖褐g產(chǎn)生輝光、紫外線、沖擊波，使周?chē)軇┭杆倨纬煞€(wěn)定的蒸汽鞘，持續(xù)產(chǎn)生如H·、·OH、H₂O+gas、H₂O₂·等高活性粒子，這些高活性粒子在普通的電化學(xué)電解反應(yīng)中幾乎不易得到，但在輝光放電中可源源不斷地產(chǎn)生。它們很容易被輸送到電極附近的溶液中，可使水體中的有機(jī)物徹底降解為CO₂、H₂O和簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)鹽，特別適用于有機(jī)廢水的消毒和凈化。輝光放電等離子體技術(shù)是一種環(huán)境友好的、新興的電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)，在環(huán)境污染治理方面特別是在生物難降解有機(jī)廢水去除方面，越來(lái)越受到人們的重視具有低能耗、處理廢水效率高的優(yōu)點(diǎn)，且實(shí)現(xiàn)零污染、零廢物排放、零副產(chǎn)品產(chǎn)生，完全符合綠色化學(xué)原理。應(yīng)用輝光放電電解產(chǎn)生的高能等離子體是一把十分鋒利的“電子剪刀”，足以切斷任何難降解有機(jī)污染物分子的化學(xué)結(jié)合鍵，為常規(guī)難降解有機(jī)廢水處理提供了一個(gè)新方法、新技術(shù)和新工藝。輝光放電等離子體從產(chǎn)生到現(xiàn)在已經(jīng)歷了約100年，引起了廣大研究工作者的極大關(guān)注，于水處理中尚處于起步階段，要走向真正的工業(yè)應(yīng)用還需要較長(zhǎng)的過(guò)程。目前存在的主要問(wèn)題是：

(1)效率不高。輝光放電等離子體工藝處理特種難降解有機(jī)物的難點(diǎn)在于兩個(gè)問(wèn)題：一是電極壽命問(wèn)題，即電極壽命如何提高；另一個(gè)是處理廢水時(shí)間的問(wèn)題，即如何縮短。對(duì)于前者，則要從研制高電催化活性的電極材料、結(jié)構(gòu)和制備方法入手，該材料不僅可當(dāng)電極，而且也可當(dāng)催化劑。對(duì)于后者，主要從研制高效、長(zhǎng)壽命的擔(dān)載型有機(jī)金屬固體多相催化劑入手，將催化劑裝入耐腐蝕、不導(dǎo)電的固定床反應(yīng)器中，通過(guò)電極在催化劑上施加直流電場(chǎng)，使催化反應(yīng)能在比較溫和的工藝條件和技術(shù)下進(jìn)行。

(2)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、優(yōu)化工藝條件還沒(méi)有得到解決。雖然采用同樣的電壓、電流、催化劑和廢水，但若電極的配置方式如電極的形狀、電極間距等不同，就會(huì)得到完全不同的處理效果，因此廢水處理效果還和反應(yīng)器設(shè)計(jì)、優(yōu)化工藝條件有關(guān)。

申請(qǐng)?zhí)枮镃N200420086147.9的實(shí)用新型和發(fā)明專(zhuān)利200410010570.5中公開(kāi)了一種利用輝光放電等離子體處理水的裝置，但其放電都為點(diǎn)狀放電，一方面放電范圍小強(qiáng)度低，另一方面不能形成連續(xù)放電水流。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，實(shí)有必要提供一種輝光放電等離子水處理裝置，其管外放電為片狀放電，放電范圍和強(qiáng)度大，且氧化速度快，處理廢水完全徹底；效率高，耗電低；反應(yīng)過(guò)程連續(xù)化和綠色化。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種輝光放電等離子水處理裝置，其包括變壓器、殼體、通氣管、水流管、石英玻璃管及電極；所述通氣管、水流管及石英玻璃管分別設(shè)置在所述殼體上；所述通氣管用于往所述水流管中通入空氣；所述石英玻璃管貫穿過(guò)所述水流管；所述電極置于所述石英玻璃管內(nèi)；所述電極連接所述變壓器的陽(yáng)極；所述水流管壁連接所述變壓器的陰極。

優(yōu)選地，所述水流管的兩端各安裝有一個(gè)或多個(gè)通氣管。

優(yōu)選地，所述裝置包括進(jìn)水管和出水管。所述進(jìn)水管處安裝有一個(gè)流量控制閥，用于控制進(jìn)入裝置的水流的大小。

優(yōu)選地，所述通氣管與所述石英玻璃管分別通過(guò)橡皮卡固定在所述殼體上。

優(yōu)選地，所述水流管的一端通過(guò)管板和支撐板固定在所述殼體上，所述水流管的另一端通過(guò)定位板固定在所述殼體上。

優(yōu)選地，在所述石英玻璃管內(nèi)抽真空。

優(yōu)選地，所述電極由鉬鎢合金、鉬、鎢或鉑制成。

優(yōu)選地，所述殼體為圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述殼體的筒體由玻璃鋼制成，所述殼體的上下蓋采用橡膠板制成。

優(yōu)選地，所述通氣管由尼龍制成。

優(yōu)選地，所述水流管由不銹鋼制成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明的裝置氧化速度快，處理廢水完全徹底；效率高，耗電低；反應(yīng)過(guò)程連續(xù)化和綠色化。

2)本發(fā)明的裝置管外連續(xù)放電是片狀放電，放電范圍和強(qiáng)度提高很大，是點(diǎn)放電的幾萬(wàn)倍。

3)本發(fā)明有通氣管，通入空氣，空氣中的氧在放電過(guò)程中形成氧自由基，加大清除污物的能力。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的輝光放電等離子水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。