[發(fā)明專利]一種低溫等離子體有機(jī)廢水降解系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010138644.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN111333234A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周律;馬可可;白昱;邸振華;曹智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/06
• 分類號(hào): C02F9/06;C02F101/30
• 代理公司: 北京青松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發(fā)明公開了一種低溫等離子體有機(jī)廢水降解系統(tǒng)，包括高壓電源、供氣裝置、低溫等離子體放電裝置、第一循環(huán)泵、曝氣裝置和臭氧破壞器；所述低溫等離子體放電裝置設(shè)有第一進(jìn)水口、第一出水口、第一進(jìn)氣部和第一出氣口；所述曝氣裝置上設(shè)置有第二進(jìn)氣口、第二進(jìn)水口和第二出水口；所述低溫等離子體放電裝置與高壓電源連接；所述供氣裝置與第一進(jìn)氣口連接，所述第一出氣口與第二進(jìn)氣口連接，所述曝氣裝置與臭氧破壞器連接，所述第一出水口與曝氣裝置的第二進(jìn)水口連接。本發(fā)明提高了氣液兩相的傳質(zhì)，減少臭氧的污染，提高有機(jī)廢水中有機(jī)物的礦化率，最終實(shí)現(xiàn)低溫等離子體降解氧化、臭氧氧化和紫外輻射催化氧化的有機(jī)結(jié)合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫等離子體協(xié)同臭氧和紫外光輻射的有機(jī)廢水降解系統(tǒng)。

背景技術(shù)

低溫等離子體水處理技術(shù)是一種集活性自由基氧化、臭氧氧化、紫外光輻射、沖擊波等效應(yīng)于一體的新型高級(jí)氧化技術(shù)，由于其環(huán)境友好以及卓越的氧化能力，該技術(shù)被稱為是最具有前景的高級(jí)氧化技術(shù)之一。等離子體放電過程中產(chǎn)生的活性物質(zhì)包括羥基自由基、氧活性粒子、過氧化氫以及臭氧等活性物種。利用低溫等離子體技術(shù)處理廢水時(shí)，在放電作用下，轟擊有機(jī)污染物中不飽和鍵，發(fā)生斷鍵和開環(huán)等一系列反應(yīng)，或部分使大分子物質(zhì)變成小分子甚至礦化為二氧化碳和水，從而有效提高難降解物質(zhì)的可生化性。

當(dāng)氧氣或者其他含氧氣體作為放電氣體時(shí)，氧氣受到高能電子的激發(fā)會(huì)產(chǎn)生臭氧，臭氧在低溫等離子體水處理技術(shù)職工扮演關(guān)鍵角色，其產(chǎn)生活性物質(zhì)的過程如下所示：

O₂+e^-→O+O+e^-

O₂+O→O₃

O₂+O₂→O₃+O

O₃+hv→O·+O₂

H₂O+O·+hv→H₂O₂+O₂

H₂O₂+hv→2·OH

O₂+O₂→O₃+O

現(xiàn)有技術(shù)中，由于等離子體反應(yīng)器設(shè)計(jì)和氣液兩相的傳質(zhì)等因素導(dǎo)致臭氧利用效率不高，同時(shí)產(chǎn)生的過氧化氫也得不到有效利用，能量效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種有機(jī)廢水降解系統(tǒng)，充分利用放電過程中產(chǎn)生的臭氧，結(jié)合紫外輻射作用快速高效地去除有機(jī)廢水中的污染物，從而提高能量利用效率。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

一種低溫等離子體有機(jī)廢水降解系統(tǒng)，包括高壓電源、供氣裝置、低溫等離子體放電裝置、第一循環(huán)泵、曝氣裝置和臭氧破壞器；

所述低溫等離子體放電裝置包括筒體、上端蓋和下端蓋，所述上端蓋和下端蓋分別固定在筒體的上下兩端；所述筒體上開設(shè)有第一進(jìn)水口和第一出水口，所述上端蓋上設(shè)置有第一進(jìn)氣部和第一出氣口；

所述曝氣裝置上設(shè)置有第二進(jìn)氣口、第二進(jìn)水口和第二出水口；

所述第一進(jìn)氣部與高壓電源的正極連接，所述下端蓋與高壓電源的負(fù)極連接；所述供氣裝置與第一進(jìn)氣口通過管路連接，所述第一出氣口與第二進(jìn)氣口通過管路連接，所述曝氣裝置與臭氧破壞器通過管路連接，所述第一出水口與第一循環(huán)泵的進(jìn)水口通過管路連接，所述第一循環(huán)泵的出水口與曝氣裝置的第二進(jìn)水口通過管路連接。