專(zhuān)利名稱(chēng)：一種采用低溫等離子體技術(shù)處理廢水的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種廢水處理方法及其裝置，具體 來(lái)說(shuō)就是一種采用低溫等離子體技術(shù)處理廢水的方法及其裝置。
技術(shù)背景近年來(lái)，低溫等離子體技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，低溫等離子體技術(shù)的發(fā) 展為環(huán)境污染治理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的技術(shù)和工藝。低溫等離子體 技術(shù)中應(yīng)用比較多的用于環(huán)境污染治理的方法是介質(zhì)阻擋放電方法，介質(zhì)阻 擋放電是有絕緣介質(zhì)插入放電空間的一種氣體放電，介質(zhì)可以覆蓋在電極上 或者懸掛在放電空間里，當(dāng)在放電電極上施加足夠高的交流電壓時(shí)，電極間 的氣體，即使在很高氣壓下也會(huì)被擊穿而形成所謂的介質(zhì)阻擋放電。介質(zhì)阻擋放電方法不僅可以產(chǎn)生03、 H202、高能電子和紫外光，而且還會(huì)產(chǎn)生OH-、 H-、 O等活性物質(zhì)。臭氧具有極強(qiáng)的氧化功能，在水中的氧化還原電位為 2.07V，僅次于氟(2.87V)，它的氧化能力高于氯(1.36V)、 二氧化氯(1.5V)，所 以它對(duì)水中有機(jī)污染物有很強(qiáng)的氧化能力；H202也是一種強(qiáng)氧化劑，它對(duì)水 中有機(jī)污染物同樣有很強(qiáng)的氧化能力；產(chǎn)生的OH，、 H、 O等都是高活性物質(zhì)， 可以迅速地同水中的污染物發(fā)生反應(yīng)，從而達(dá)到去除有機(jī)物的目的。其中， OH.是典型的強(qiáng)氧化劑，其氧化還原電位為2.80V，是目前已知可在水處理中 應(yīng)用的氧化能力最強(qiáng)的氧化劑，其與水中大多數(shù)有機(jī)物反應(yīng)較快，反應(yīng)速率 常數(shù)在10S-1(^M+S"數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)。介質(zhì)阻擋放電已經(jīng)廣泛應(yīng)用于氣態(tài)污染物的治理以及臭氧發(fā)生器的制 造，采用介質(zhì)阻擋放電方法產(chǎn)生臭氧并將其應(yīng)用于水污染治理己經(jīng)有了較大 的進(jìn)展。通常采用臭氧法處理廢水是將產(chǎn)生的臭氧引入到氣液反應(yīng)器進(jìn)行， 這種方法只是利用了介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的臭氧以及其它壽命較長(zhǎng)的活性物質(zhì)，但是在介質(zhì)阻擋放電過(guò)程中產(chǎn)生的那些壽命較短且活性較高的物質(zhì)由于 其存在的壽命很短而沒(méi)有有效利用；另外介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的一些高能輻射， 如紫外光輻射也沒(méi)有能夠有效的利用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是利用低溫等離子體技術(shù)，針對(duì)現(xiàn)有介質(zhì)阻擋放電在水污 染治理方面的缺點(diǎn)，提供一種能夠充分利用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的各種物質(zhì)并 能連續(xù)處理的廢水處理方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種采用低溫等離子體技術(shù)處理廢水的裝置。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施達(dá)到一種采用低溫等離子體技術(shù)處理廢水的方法，將廢水用水泵泵入布水器 并通入布水板中，在布水板的上下分別安裝高壓極和接地極，在布水板和高 壓極之間安裝石英玻璃板使之構(gòu)成介質(zhì)阻擋放電，利用介質(zhì)阻擋放電過(guò)程中產(chǎn)生的03、 H202、 H202、 OH、 H、 O、高能電子以及紫外光與布水板上流 動(dòng)的廢水中的污染物發(fā)生作用，從而達(dá)到去除污染物的目的。其中活性物質(zhì) 為OH、 H'或O。高壓極連接高頻、高壓電源，其電流頻率為2.5-30kHz，電壓峰值為 8000-20000V。本發(fā)明處理的廢水為含有機(jī)物的廢水。一種采用低溫等離子體技術(shù)處理廢水的裝置，該裝置由水泵、布水器、 布水板、高壓極、接地極和石英玻璃板組成，其中布水器的入口與水泵的出 口相連，布水器的出口對(duì)著布水板，布水板安裝在支架上并裝在高壓極和接 地極之間，在布水板與高壓極之間設(shè)有石英玻璃板。在石英玻璃板與布水板之間設(shè)有0.5-lcm的間距為佳，石英玻璃板緊貼 高壓極。其中布水板的長(zhǎng)寬比優(yōu)選為3-5，其長(zhǎng)度優(yōu)選50-1000cm。布水板傾 斜安裝便于廢水在布水板上形成水膜且布水更加均勻，傾斜角優(yōu)選為5-20°。 支架由絕緣材料制成。高壓極采用散熱片式的布置方式，便于散熱。高壓極緊貼石英玻璃，接 地極直接與大地相連，高壓極和接地極的形狀與布水板相同。在布水器內(nèi)可設(shè)置兩個(gè)擋板，使水流沿著擋板折流，以便均勻布水，擋 板縫隙大小根據(jù)水量大小確定。水泵型號(hào)根據(jù)布水器和布水板的大小確定，選擇水泵的標(biāo)準(zhǔn)是使廢水在 布水板上分布均勻，水泵的流量主要根據(jù)廢水的水質(zhì)確定，在能夠使廢水處 理達(dá)標(biāo)的前提下，盡量提高水泵的流量，以降低單位廢水量的處理時(shí)間。本發(fā)明直接在所需處理的廢水表面進(jìn)行介質(zhì)阻擋放電，放電過(guò)程中產(chǎn)生 的這些高活性物質(zhì)和臭氧可以在"離子風(fēng)"的作用下迅速到達(dá)液體表面與廢水 中污染物進(jìn)行反應(yīng)或者溶解在水中形成高活性物質(zhì)對(duì)污染物進(jìn)行降解；同時(shí) 放電過(guò)程中產(chǎn)生的紫外光一方面能單獨(dú)分解廢水中的污染物，另一方面和臭 氧聯(lián)合作用分解廢水中的污染物。介質(zhì)阻擋放電方法處理廢水有以下優(yōu)點(diǎn)介質(zhì)阻擋放電在常溫、常壓下 就可進(jìn)行，反應(yīng)條件溫和，可控制性較強(qiáng)；反應(yīng)器設(shè)備及其操作比較簡(jiǎn)單； 反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的高能電子、03、 H202和活性物質(zhì)(OH、 H、 O等)無(wú)選擇 地與水中的污染物反應(yīng)，將其降解為二氧化碳、水和簡(jiǎn)單有機(jī)物。


圖1是本發(fā)明的處理廢水裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，布水器的入口與水泵的出口相連，布水器的出口對(duì)著布水 板，布水板傾斜安裝，其為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)寬比為4;布水板安裝在支架上并裝 在高壓極和接地極之間，在布水板與高壓極之間設(shè)有石英玻璃板，石英玻璃板緊貼高壓極，石英玻璃板與布水板之間設(shè)有0.8cm的間距并緊貼高壓極。 高壓極和接地極的形狀與布水板相同，接地極直接接地，高壓極連接高頻、 高壓電源，其電流頻率為2.5-30kHz，電壓峰值為8000-20000V。打開(kāi)高壓電源，在布水板上方形成介質(zhì)阻擋放電；開(kāi)啟水泵，使含有機(jī) 物的廢水以一定的流速流入布水器，廢水沿著布水器內(nèi)縫隙折流并且在布水 板上均勻布水，此時(shí)，廢水流經(jīng)介質(zhì)阻擋放電區(qū)域，廢水中的污染物在介質(zhì) 阻擋放電產(chǎn)生的03、 H202、高能電子、紫外光、OH'、 H'、 O等物質(zhì)的作用 下被降解，直至礦化。
權(quán)利要求
1、一種采用低溫等離子體技術(shù)處理廢水的方法，其特征在于將廢水用水泵泵入布水器并通入布水板中，在布水板的上下分別安裝高壓極和接地極，在布水板和高壓極之間安裝石英玻璃板使之構(gòu)成介質(zhì)阻擋放電，利用介質(zhì)阻擋放電過(guò)程中產(chǎn)生的O3、H2O2、OH·、H·、O·、高能電子以及紫外光與布水板上流動(dòng)的廢水中的污染物發(fā)生作用，從而達(dá)到去除污染物的目的。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的高壓極連接高頻、高壓電 源，其電流頻率為2.5-30kHz，電壓峰值為8000-20000V。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的廢水為含有機(jī)物的廢水。
4、 一種采用低溫等離子體技術(shù)處理廢水的裝置，其特征在于該裝置由水泵、 布水器、布水板、高壓極、接地極和石英玻璃板組成，其中布水器的入口與 水泵的出口相連，布水器的出口對(duì)著布水板，布水板安裝在支架上并裝在高 壓極和接地極之間，在布水板與高壓極之間設(shè)有石英玻璃板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于的所述的石英玻璃板與所述的布 水板之間設(shè)有0.5-lcm的間距并緊貼高壓極。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的布水器內(nèi)設(shè)置兩個(gè)擋板。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的布水板的長(zhǎng)寬比為3-5， 高壓極和接地極的形狀與布水板相同。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的布水板傾斜安裝，傾斜角 為5畫(huà)20。。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的高壓極采用散熱片式的布 置方式。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種采用低溫等離子體技術(shù)處理廢水的方法及其裝置，將廢水用水泵泵入布水器并通入布水板中，在布水板的上下分別安裝高壓極和接地極，在布水板和高壓極之間安裝石英玻璃板使之構(gòu)成介質(zhì)阻擋放電，利用介質(zhì)阻擋放電過(guò)程中產(chǎn)生的O₃、H₂O₂、OH·、H·、O·、高能電子以及紫外光與布水板上流動(dòng)的廢水中的污染物發(fā)生作用，從而達(dá)到去除污染物的目的。本方法在常溫、常壓下就可進(jìn)行，反應(yīng)條件溫和，可控制性較強(qiáng)；反應(yīng)器設(shè)備及其操作比較簡(jiǎn)單；反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的高能電子、O₃、H₂O₂和OH·、H·、O·等活性物質(zhì)無(wú)選擇地與水中的污染物反應(yīng)，將其降解為二氧化碳、水和簡(jiǎn)單有機(jī)物。
文檔編號(hào)C02F1/48GK101215027SQ200710192380
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者馮景偉, 張繼彪, 羅興章, 耳 聶, 趙國(guó)華, 正 鄭, 高順枝, 黃興發(fā) 申請(qǐng)人:南京大學(xué)