[發明專利]一種RO膜組件協同低溫等離子體有機廢水降解系統及方法

在審

• 申請號: 202210444417.1
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN114684994A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 陳豪;鄭詣杰;王爽;昝星宇;胡藍天;陳彥韞
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C02F9/12
• 分類號: C02F9/12;C02F101/30
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 馮燕平

本發明公開了一種RO膜組件協同低溫等離子體有機廢水降解系統及方法，包括廢水罐、隔膜泵、RO膜組件、低溫等離子體反應器、處理液收集罐和濾液罐；廢水罐通過隔膜泵與RO膜組件相連，RO膜組件的濾液出口與濾液罐進口連接，濃縮有機廢水出口與低溫等離子體反應器液體進口相連，低溫等離子體反應器液體出口與處理液收集罐進口相連，空氣泵通過空氣轉子流量計與低溫等離子體反應器氣體進口相連，低溫等離子體反應器高壓電極與高壓電源連接。本發明通過RO膜組件實現了待降解有機廢水濃縮和減量雙重目標，提高了低溫等離子體反應器內有機物的降解效率，通過協同反滲透濃縮和低溫等離子體高級氧化兩步工序降低了低溫等離子體有機廢水處理能耗。

技術領域

本發明涉及有機廢水處理技術領域，具體涉及一種RO膜組件協同低溫等離子體有機廢水降解系統及方法。

背景技術

工業有機廢水處理是我國節水減排面臨的重大挑戰。印染、化工、制藥等行業產生的有機廢水存在量大、難降解的特點。印染廢水作為具有代表性的難降解工業廢水之一，在我國的年產量高達23.7億噸，廢水中難降解有機物抗光解、抗氧化、抗生物降解的性質使得僅用傳統污水處理工藝難以達標排放，須進行深度處理。低溫等離子體高級氧化技術能在常溫常壓下有效地降解水中各類有機物，具有降解徹底、反應速率快的特點。目前，采用介質阻擋放電低溫等離子體反應器在印染廢水、醫藥廢水等難降解有機廢水的處理方面具有很大的應用潛力，其對低濃度難降解有機物100mg/L的降解率可高達99％。

利用高壓電能激發氣體制備低溫等離子體是鼓泡型反應器的主要能耗，而低溫等離子體的利用效率直接影響有機物降解能效，然而現有技術中低濃度有機廢水抑制了低溫等離子體氧化反應速率，使含有高濃度氧化活性粒子的低溫等離子體利用率較低，大部分等離子體未經利用即離開反應器。因此，廢水中有機物濃度較低的是低溫等離子體反應器對有機廢水的降解高能耗的關鍵因素。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種RO膜組件協同低溫等離子體有機廢水降解系統及方法，采用RO膜組件過濾低濃度廢水并制備獲得體積減量化的濃縮有機廢水，提高低溫等離子體反應器內待降解有機廢水的濃度，提高系統單位能耗下有機物的去除量。

本發明的技術方案是：

一種RO膜組件協同低溫等離子體有機廢水降解系統，包括廢水罐、隔膜泵、RO膜組件、低溫等離子體反應器、處理液收集罐和濾液罐；

所述有機廢水裝在廢水罐中，廢水罐的出水口通過第一管路與隔膜泵進水口連接，隔膜泵出水口通過第二管路與RO膜組件的進口連接，所述RO膜組件用于將有機廢水進行反滲透分離獲得濃縮有機廢水和濾液，RO膜組件的濃縮有機廢水出口通過第三管路與低溫等離子體反應器進水口連接，低溫等離子體反應器出水口經第四管路流入處理液收集罐，收集罐的出水口通過第五管路與廢水罐相連；RO膜組件的濾液出口通過第六管路流入濾液罐；空氣泵的氣體出口與低溫等離子體反應器進氣口連接，低溫等離子體反應器出氣通過第九管路進入大氣，所述低溫等離子體反應器用于將空氣轉化成低溫等離子體，氧化降解濃縮的有機廢水。

上述方案中，所述第三管路上設置有第二壓力表和第二針型閥；所述第四管路上設置有第一液體流量計和第一針型閥；第五管路上設置有第三針型閥；第六管路上設置有第二液體流量計；第九管路上設置有第一壓力表和背壓閥。

上述方案中，所述RO膜組件包括殼體和RO膜柱；所述RO膜柱位于殼體的管腔內，濾液收集管安裝在RO膜柱內，殼體兩個圓柱端面分別設置進水口和出水口，殼體的壁面設有與RO膜柱出水管路密封連接的孔；RO膜柱中濾液收集管通過出口管路連接第六管路。

進一步的，所述RO膜組件還包括支撐件；所述RO膜柱和RO膜柱安裝在支撐件上，支撐件的兩端分別與殼體的兩側壁面連接。

上述方案中，所述低溫等離子體反應器包括高壓電極、密封塞、石英管、曝氣器、接地板、反應器殼體、反應器上端蓋、鉗形電流表、高壓電源和電壓表；