[發明專利]一種高壓介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置

在審

• 申請號: 201810037138.7
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108101159A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 王小平;陳義霞;劉昊錚;謝云龍
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46;C02F1/72;C02F1/78;C02F1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型的自冷卻、短流程、低成本的高壓沿面介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置。裝置主要包括水箱、放電組件、供氣系統、曝氣裝置。本發明將將放電組件整體放于水待處理水中，利用待處理水冷卻放電單元，降低放電空間的溫度，提高活性物質的產率。同時，本發明的高壓電極緊貼絕緣介質筒的內壁，放電產生的熱量主要集中在絕緣介質管的壁面附近，有利于放電裝置的冷卻。本發明的絕緣介質筒身的軸向上對向錯列設置出氣管和進氣支管，所有放電空間內的氣體停留時間比較接近，而且氣體在放電空間的停留時間短，能有效減少活性物質被放電過程破壞。

技術領域

本發明所屬主要用作難降解工業廢水污染物去除、水源水和生活污廢水中有害微生物殺滅的高壓介質阻擋放電等離子體裝置。

背景技術

高壓放電等離子體技術在環境保護，尤其是廢水處理中的應用前景被越來越多的人看好。高壓放電等離子體被認為是一種高效、清潔的污染物處理技術，它將自由基氧化、臭氧氧化、紫外光解、高能電子轟擊、超聲效應、超臨界效應、局部熱效應等多種作用集于一體，能有效去除廢水中幾乎所有有機污染物，尤其在廢水中難降解有機污染物的去除方面作用明顯。

介質阻擋放電等離子體屬于高壓放電等離子技術中的一種。通過在高壓極和接地極之間放置至少一塊絕緣介質，阻斷放電過程中傳導電流的傳輸路徑，從而限制放電電流的增長。介質阻擋放電的主要形式能維持在電暈放電和流注放電狀態，活性物質的產生效率高，在環境污染治理中具有重要的實用價值和廣闊的應用前景。

傳統的介質阻擋放電等離子體活性物質的產生效率受限于放電空間的溫度。放電空間溫度太高，則放電產生的活性物質在放電空間內的分解速率過快，用于污染物去除的活性物質減少，最終導致廢水、廢氣處理的效率和速率降低。因此，在傳統的介質阻擋放電反應器中都需要設置冷卻單元，包括夾套水冷、強化風冷、液氮冷卻等，結果造成裝置結構復雜、體積增大、能耗提高、效率降低等諸多問題。除此之外，工業用介質阻擋放電由于氣體在放電空間的停留時間過長，導致放電產生的活性物質被后續的放電大量分解，進一步降低活性物質的產生效率和污染物去除效率。所以，開發一種新型的自冷卻、短流程、低成本的介質阻擋放電水處理裝置具有重要的意義。

發明內容

針對傳統介質阻擋水處理技術和裝置的不足，本發明提供了一種新型的自冷卻、短流程、低成本的介質阻擋放電水處理裝置。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種高壓介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置，其特征在于：所述的放電等離子體廢水處理裝置包括水箱、放電組件、供氣系統、曝氣裝置。

所述的高壓介質阻擋放電等離子體廢水處理裝置可以用于序批式廢水處理，也可外接輸配水系統用于連續式廢水處理和循環式廢水處理。

所述的水箱用于承裝待處理的廢水，材料可以為導電材料和絕緣材料。

所述的放電組件包括接地電極、高壓電極、絕緣介質，在一套水處理設施里面放電組件的數量不限。

進一步的，所述的接地電極為片狀、網狀或環狀導電材料，接地電極安裝在水面之下，通過導線與大地相連。進一步的，所述的接地電極可以安裝在水箱底部、側面或懸掛在水中，如果水箱采用金屬材料，則水箱本身可以作為接地電極。

進一步的，所述的高壓電極為金屬電極，安裝時緊貼放電絕緣介質筒內壁，電極一端通過導線與高壓電源相連。進一步的，所述的高壓電極可以是螺旋線、金屬圓環、金屬網和多孔金屬筒。

進一步的，所述的絕緣介質為圓筒狀，在絕緣介質筒身設置有一定數量的出氣管，出氣管與曝氣裝置連接，用于排除放電空間內含活性物質的氣體。進一步的，在絕緣介質筒身設置一定數量的進氣支管，進氣支管與供氣系統相連，空氣、氧氣等氣體通過進氣管進入放電空間。進一步的，進氣支管和出氣管沿絕緣介質筒軸向錯列安裝于絕緣介質筒的兩邊。