[發明專利]一種利用非平衡等離子體處理污水的裝置及方法

在審

• 申請號: 201510895268.0
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN105523610A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 毛文龍;毛宇辰;毛先華;易孫遜
• 申請（專利權）人: 江西大有科技有限公司
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 王洪臣

技術領域

本發明涉及一種非平衡等離子體處理污水的裝置及方法，屬于環境科學技術領域。

背景技術

目前，無論生活污水處理還是工業污水處理都引起國家高度重視。處理污水的方法研究有 很多，而且配備處理污水設備裝置的工廠、企業也很多，產業化程度也很高。就目前來看，運 用處理污水的設備無非是采用生化方法，或是化學沉降法或者是曝氣法(即空氣或氧氣曝氣 法)。但是這三種處理污水的方法，都存在許多缺陷。生化方法處理污水，由于它是采用微生 物處理污水，要比較長的時間才能培養出微生物，因此處理周期是數月或更長時間，而且處理 后的殘留物不少。化學沉降方法是采用化學凝聚劑使有機物沉淀下來清除污水中的有機物。這 種方法會產生很多化學沉淀物，會產生新的污染，即二次污染。曝氣法是用空氣中氧或者純 氧來氧化污水中的有機物，但由于空氣中氧或純氧都是分子狀態，它作用于有機物的能量很小， 因此效率不高。處理污水的時間雖然比前述的生化方法要短，但是，污水處理時間也是很長。 基于此，本發明提供新型采用非平衡等離子體處理污水的裝置及其方法。

《等離子體技術在污水處理中的應用》一文概述了等離子體種類、特征參數、發生方法及 診斷方法等，介紹了等離子體技術在污水處理中的應用，包括液相高壓脈沖技術、接觸輝光放 電等離子體技術和微波等離子體技術，但等離子技術處理污水尚處于探索階段，還存在物化參 數在線檢測困難，成本高，降解機理尚不清楚等諸多問題，目前在實際應用尚缺少相應的設施 和實例可循。

發明內容

為了克服前述污水處理方法的不足，本發明提供一種利用非平衡等離子體處理污水的裝置 及其方法。該裝置設計合理，易于制造或組裝，利用該裝置處理工業污水時具有處理效率高、 操作方便的優點，特別適于工業上難處理污水的深度處理。本發明技術方案如下所示：

一種利用非平衡等離子體處理污水的裝置，其包括電源、導線、盛污水容器和電極板，所 述的電極板的由金屬或合金制備得到，所述的裝置為：

裝置1：所述的裝置包括電源、導線、盛污水容器、電極板、上電極，支撐桿和支座；其 中電極板位于盛污水容器的底部；上電極固定在支撐桿上，支撐桿固定在支座上，上電極可以 在垂直方向上下移動調節上電極尖端與污水表面之間的距離；電極板或上電極分別通過導線與 電源連接；

或為裝置2：所述的裝置包括電源、導線、盛污水容器、電極板、污水流量閥、容器入口 和容器出口；其中盛污水容器為一個污水處理槽或多個獨立的污水處理槽串聯得到，污水處理 槽之間通過導線和電極板連接；污水流量閥位于容器入口，用于控制污水的進入量；電源通過 導線與首個污水處理槽的一個電極板和最后的污水處理槽的一個電極板相連；

或為裝置3：所述的裝置包括電源、導線、容器、電極板、電介質材料板，污水流量閥、 污水入口和霧化器，其中污水流量閥用于控制污水進入霧化器的污水量，霧化器用于將污水霧 化；電介質材料板與電極板相連，用于擴大產生等離子體的處理區域，電極板通過導線與電源 連接；等離子體處理后的污水落入容器中；

或為裝置4：所述的裝置包括電源、導線、盛污水容器、電極板、污水流量閥、污水出口 和污水入口，其中在盛污水容器壁的對應面各有一塊電極板，電極板通過導線與電源相連接；

本發明上述所述的裝置中，所述的電源的輸出電壓為200V-30KV，輸出頻率為0-100KHZ。 所述電源的輸出波形可以是矩形、正弦波、寬脈沖或尖脈沖。

如上所述的裝置1，所述的盛污水容器由不導電材料制成；所述的上電極為鎢棒或耐高溫 合金。如上所述的裝置2，所述的電源為雙脈沖電源；所述的盛污水容器為三個獨立的污水處 理槽串聯得到。如上所述的裝置3，所述電介質材料板的制備材料為高介質常數的材料，所述 的材料為石英、玻璃、氧化鋁、氧化鎂中的一種；如上所述的裝置4，所述的盛污水容器的容 器壁由電介質材料制成。

一種利用上述裝置1處理污水的方法，其包括如下步驟：將待處理污水置于盛污水容器中， 調節上電極的尖端頂點與污水上表面距離在1-5mm之間，接通高壓電源并調節施加電壓為 8KV，高壓電源強烈放電并在水的表面產生非平衡等離子體對污水進行處理直至污水達到排放 標準。