[發明專利]一種天然富營養化水體的達標處理方法

在審

• 申請號: 201710086191.1
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106830203A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 趙菁;張改;劉增超
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46;C02F1/72;C02F1/78;C02F1/32
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司61114
• 代理人: 黃秦芳

一、技術領域

本發明涉及水體污染處理技術領域，具體涉及一種天然富營養化水體的達標處理方法。

二、背景技術：

近年來，湖泊河流及近海水體頻頻受到富營養化的危害，水體富營養化是由于天然水體中氮磷含量超標從而引發的天然水體內藻類過度繁殖，水質溶解氧含量下降，水生生物死亡等一系列水質惡化事件，是天然水體的嚴重污染之一。

傳統的天然水體富營養化治理方法以物理攔截、吸附為主，物理吸附不僅效率不足，而且僅可以將各種污染成份轉移至另外一相（液相至固相），無法將富營養化的各種因素（N、P及各種藻類）徹底去除。

三、發明內容

本發明的目的在于提供一種天然富營養化水體的達標處理方法，能夠快速、高效、無二次污染的對天然富營養化水體進行達標處理，同時去除天然水體內的氮、磷及各種藻類含量，以使天然水體水質達到國家地表水環境質量標準（GB3838-2002）Ⅱ類及以上標準。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種天然富營養化水體的達標處理方法，其特征在于：基于介質阻擋放電低溫等離子放電裝置，所述介質阻擋放電低溫等離子放電裝置由板板放電裝置產生，通過該介質阻擋放電產生宏觀溫度為10℃～50℃的低溫等離子體環境，介質阻擋放電低溫等離子放電裝置中天然水體承裝器要求開口，并且自然暴露于空氣中，污水進入天然水體承裝器內，天然水體的深度為0.1cm～10cm，介質阻擋放電低溫等離子放電裝置對應每平方厘米水面的輸入功率為0.29～1.373W，達標處理時間為2到3分鐘，對水體進行處理，然后將處理干凈的水排出來再利用。

與現有技術相比，本發明具有如下優點和效果：

介質阻擋放電低溫等離子放電裝置放電會產生以天然空氣成份O₂、N₂的常壓空氣等離子體，等離子體與水體自由液面接觸，等離子體各有效成分中的臭氧、雙氧水、羥基自由基、紫外光均自由擴散進入液相。本發明利用了該裝置，利用10℃～50℃的常壓低溫空氣等離子體對天然水體進行富營養化等各種因素（N、P、藻類）的同時有效的處理。為此，本發明處理中，天然水體在天然水體承裝器內的深度，輸入功率以及處理時間，使處于富營養狀態下的天然水體的N、P、藻類含量在短時間內得到有效處理，達到國家地表水環境質量標準（GB3838-2002）Ⅱ類及以上標準，同時本發明達標處理過程中污泥產量小于0.1mg/L。

四、附圖說明：

圖1介質阻擋放電低溫等離子放電裝置的結構示意圖。

五、具體實施方式

下面結合具體的實施方式來對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：

本發明的實施例中的10℃～50℃的常壓低溫空氣等離子體環境由介質阻擋放電低溫等離子放電裝置提供，介質阻擋放電低溫等離子放電裝置對應每平方厘米水面的輸入功率為0.29～1.373W，天然水體的深度為0.1cm～10cm 。

參照圖1，介質阻擋放電低溫等離子放電裝置主要包括：射頻電源1、調節器2、下電極（接地）3、電介質4、天然水體承裝器5、上電極6、電介質卡7及介質間距調節桿8。試驗時，將天然水體通過水泵抽取或自流方式傾流至天然水體承裝器5中，天然書體承裝器5要求敞口，以滿足裝置產生常壓下的空氣等離子體要求，天然水體承裝器5的尺寸可根據需要處理的天然水體水量調節。并可加設進出水口，以及流量調節器。將盛裝了天然水體的天然水體承裝器5放置在放電裝置中的下電極3上，保證天然水體承裝器5的中心與下電極3的中心處于一點。再將電介質片4用電介質卡7卡緊，電介質片4與天然水體承裝器5之間的距離可以使用介質間距調節桿8的移動根據最佳匹配的實驗條件進行調整，電介質卡7卡住電介質片4的位置同樣需保證電介質片4與天然水體承裝器5以及下電極3的中心處于一條直線上。電介質卡7卡住電介質片4后，電介質片4自然和上電極6貼緊，同樣，上電極6的中心位置與電介質片4、天然水體承裝器5以及下電極3的中心均處于同一條直線上。上電極6通過可承載高電壓高電流的電線與調節器2、射頻電源1的正極依次串聯，射頻電源1的負極電連接下電極3，由調節器2調節獲取適合實驗條件輸出電壓、電流和頻率。

實驗例1：

首先，吸取50mL天然水體（取自西安市未央湖，經測處于重度富營養化狀態，TLI=90）放置于天然水體承裝器（水體深度為5cm）中，搖勻均質。