專利名稱：一種轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具有涉及一種轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，環(huán)境問題日益突出并成為了人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點，工業(yè)化生產(chǎn)帶來的廢水造成了環(huán)境的污染越來越嚴重，雖然一些成分簡單、易降解的工業(yè)有機廢水可以通過傳統(tǒng)物理、化學及生物組合工藝得以有效的處理，但就目前而言，對于高毒性、高濃度難被生物降解的有機廢水，由于技術(shù)和經(jīng)濟的不足和缺乏也未能找到一個合理有效的處理方法。同時，伴隨著水資源危機的進一步凸顯，國內(nèi)環(huán)保部門對污水排放卻提出了越來越高的要求。然而，目前污水處理現(xiàn)狀不容樂觀，仍面臨著處理難度大、運行費用高等問題。這也是環(huán)境治理方面的瓶頸，所以任何新的能夠提高污水處理效果和易于中水回用并能降低處理成本的技術(shù)措施都將對改善我們的水環(huán)境發(fā)揮重要作用，并對社會可持續(xù)發(fā)展做出重大的貢獻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置，該裝置包括污水池，所述污水池上架設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述的轉(zhuǎn)軸用于帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，所述的轉(zhuǎn)盤部分浸沒在污水池的液面下，所述的轉(zhuǎn)盤包括外框架、內(nèi)框架和等離子體電暈放電電極，所述的外框架和內(nèi)框架均為網(wǎng)狀圓筒結(jié)構(gòu)，所述的內(nèi)框架設(shè)在所述外框架內(nèi)，所述的轉(zhuǎn)軸穿過內(nèi)框架，所述的等離子體電暈放電電極包括內(nèi)電極和外電極，所述的外電極為環(huán)狀金屬電極板，設(shè)在所述外框架和內(nèi)框架之間，所述的內(nèi)電極為至少一根針式電極，所述針式電極的一端與外電極內(nèi)側(cè)相對應且間隔有一定間距，另一端固設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，針式電極的中段安裝有氣敏感應器，所述內(nèi)框架、外電極和外框架通過呈放射狀均勻設(shè)置的多個連接桿進行固定，所述內(nèi)框架和外電極之間的空隙內(nèi)填充活性炭纖維填料，所述外框架的外表面均勻分布有多個揚水板，所述外框架、外電極、內(nèi)框架和轉(zhuǎn)軸的中心軸重合。所述針式電極與外電極內(nèi)側(cè)相對應的一端設(shè)有多根發(fā)射刺。設(shè)置發(fā)射刺可以增加放電量，降低工作時的電極電壓。所述的針式電極為多根，相鄰的兩個針式電極間呈45°角固定在轉(zhuǎn)軸上。各針式電極與高壓高頻電源的高壓電極一端均呈并聯(lián)連接狀態(tài)。所述轉(zhuǎn)盤面積的40% 50%浸沒在污水池的液面下。所述的活性炭纖維填料為無定形碳纖維材料。其形狀為碳纖維織品便于填充空隙。 所述的轉(zhuǎn)軸通過軸套與內(nèi)框架相配合帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。
所述的污水池的內(nèi)壁為半圓形弧體，所述污水池兩側(cè)分別設(shè)有進水口和出水口。等離子體技術(shù)處理廢水是一種兼具高能電子輻射、臭氧氧化和紫外光照等三種作用于一體的全新的廢水處理技術(shù)。其原理是利用高壓脈沖放電形成低溫非平衡等離子體，產(chǎn)生大量高能電子，當與污染物接觸時會產(chǎn)生物理和化學的多重效應。在水體中產(chǎn)生局部高溫、液電空化、強沖擊波、較強的紫外光，同時能產(chǎn)生大量的.0Η、θε(1_、.0、Η02 等自由基和氧化性極強的03，因為這些具有強氧化性的物質(zhì)可以代替現(xiàn)有技術(shù)中的化學藥劑，通過其強氧化性可以有效的去除廢水中的有機物。與此同時，附著在表面的活性炭纖維能夠?qū)Υ蠓肿游镔|(zhì)進行高效吸附，起到很好的吸附過濾作用，與此同時，活性炭纖維在這些強氧化性物質(zhì)的作用下可發(fā)生改性，兼有催化劑的作用，這樣使污水得到了更進一步有效的處理。采用的轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu)省去了傳統(tǒng)等離子體技術(shù)的人為通氣裝置，這樣既方便了操作，又節(jié)約了成本投入，同時污水在轉(zhuǎn)盤的循環(huán)作用下會發(fā)生湍流，使污水得以充分混合與反應?？梢姡谡麄€處理過程僅消耗電能，是一種處理效率高、設(shè)備成本低、運行費用低、清潔廉價、環(huán)保并且運行穩(wěn)定的高效污水處理裝置。轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、運轉(zhuǎn)安全、電耗低、抗沖擊負荷能力強、可操作性強等優(yōu)點，因此可廣泛應用于處理中小型的污水。本發(fā)明的有益效果:綜上所述，本發(fā)明裝置具有應用范圍廣、處理效率高、設(shè)備成本低、運行費用低、清潔廉價、環(huán)保并且運行穩(wěn)定等優(yōu)點，解決了目前環(huán)境中面臨的部分污水難降解的難題，將會成為未來污水處理技術(shù)中不可或缺的主力。可廣泛運用于多種污染物處理領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明裝置的正視圖。圖2為本發(fā)明裝置的俯視圖。其中，I一污水池，2—進水口，3—出水口，4一揚水板，5—連接桿，6—外框架，7—活性炭纖維填料，8—轉(zhuǎn)軸，9—內(nèi)電極，10—外電極，11—轉(zhuǎn)盤，12—內(nèi)框架，13—發(fā)射刺，14 一氣敏感應器。
具體實施例方式如圖1，圖2所示，一種轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置，該裝置包括污水池1，所述污水池I上架設(shè)有轉(zhuǎn)軸8，所述的轉(zhuǎn)軸8用于帶動轉(zhuǎn)盤11轉(zhuǎn)動，所述的轉(zhuǎn)盤11部分浸沒在污水池I的液面下，所述的轉(zhuǎn)盤11包括外框架6、內(nèi)框架12和等離子體電暈放電電極，所述的外框架6和內(nèi)框架12均為網(wǎng)狀圓筒結(jié)構(gòu)，所述的內(nèi)框架12設(shè)在所述外框架6內(nèi)，所述的轉(zhuǎn)軸8穿過內(nèi)框架12，所述的等離子體電暈放電電極包括內(nèi)電極9和外電極10，所述的外電極10為環(huán)狀金屬電極板，設(shè)在所述外框架6和內(nèi)框架12之間，所述的內(nèi)電極9為至少一根針式電極，所述針式電極的一端與外電極10內(nèi)側(cè)相對應且間隔有一定間距，另一 端固設(shè)在轉(zhuǎn)軸8上，針式電極的中段安裝有氣敏感應器14，所述內(nèi)框架12、外電極10和外框架6通過呈放射狀均勻設(shè)置的多個連接桿5進行固定，所述內(nèi)框架12和外電極10之間的空隙內(nèi)填充活性炭纖維填料7，所述外框架6的外表面均勻分布有多個揚水板4，所述外框架6、外電極10、內(nèi)框架12和轉(zhuǎn)軸8的中心軸重合。
所述針式電極與外電極10內(nèi)側(cè)相對應的一端設(shè)有多根發(fā)射刺13。所述針式電極的電極數(shù)可根據(jù)處理對象和放電效果設(shè)定，各針式電極與高壓高頻電源的高壓電極均呈并聯(lián)連接狀態(tài)。所述內(nèi)電極9和外電極10分別與高頻高壓電源的高壓電極(正極)和低壓電極(負極)相連接。本實例的針式電極為三根，相鄰的兩個針式電極間呈45°角固定在轉(zhuǎn)軸8上。所述轉(zhuǎn)盤11面積的40°/Γ50%浸沒在污水池I的液面下。所述的污水池I的內(nèi)壁為半圓形弧體，所述污水池I兩側(cè)分別設(shè)有進水口 2和出水口 3。轉(zhuǎn)軸8高于污水水面l(T25cm,工作時,所述的轉(zhuǎn)盤11通過傳動機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)軸8以0.3 3r/min進行連續(xù)轉(zhuǎn)動，并交替和空氣與污水相接觸。所述的轉(zhuǎn)軸8通過軸套與內(nèi)框架12相配合帶動轉(zhuǎn)盤11轉(zhuǎn)動。所述的活性炭纖維填料7為無定形碳纖維材料。本發(fā)明的轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置實施方式如下:污水首先通過進水口 2進入污水池1，轉(zhuǎn)盤11在傳動機構(gòu)和轉(zhuǎn)軸8作用下順時針旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)動過程中，污水會浸入轉(zhuǎn)盤11中，當污水被帶出水面后，當內(nèi)電極9置于水面之上時，氣敏感應器14(德國solidsense，型號:4SPE02)使內(nèi)電極9和外電極10之間電阻減小，并在高壓脈沖放電條件下會形成低溫非平衡等離子體，給反應器注入一定的能量，產(chǎn)生大量高能電子對污染物的轟擊，產(chǎn)生物理和化學的多重效應。在水體中產(chǎn)生局部高溫、液電空化、強沖擊波 、較強的紫外光，同時能產(chǎn)生大量的.0Η、eeq\.0、HO2 等自由基和氧化性極強的03，因為這些物質(zhì)具有強的氧化性，從而除去廢水中的有機物含量，當內(nèi)電極9置于水面之下，氣敏感應器14使兩極之間電壓減小，停止放電，進而保證了電極只在與空氣充分接觸時才會放電，提高了反應效果，并節(jié)約了能源消耗。與此同時，活性炭纖維能夠?qū)ξ鬯械亩喾N污染物進行吸附，同時活性炭纖維在這些強氧化性物質(zhì)內(nèi)可發(fā)生改性，兼有催化劑的作用，這樣更進一步對污水進行有效的處理。采用的轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu)省略了傳統(tǒng)等離子體技術(shù)的人為通入空氣，這樣既方便了操作，又節(jié)約了成本投入，同時污水在轉(zhuǎn)盤的作用下會發(fā)生湍流，使污水得以充分混合反應。最終有效地對污水中的污染物進行去除。該裝置也可以用于多個領(lǐng)域中，效果也非常顯著。因此，本發(fā)明的轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置處理有機物范圍廣、速度快、高效、無二次污染，尤其是對難降解有毒有害的有機污染物及有特殊處理要求污染物效果較為顯著并具有廣泛的應用前景，有望在以后的污水處理工藝中得到很好的推廣和運用。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置，其特征在于該裝置包括污水池(I),所述污水池(I)上架設(shè)有轉(zhuǎn)軸(8 )，所述的轉(zhuǎn)軸(8 )用于帶動轉(zhuǎn)盤(11)轉(zhuǎn)動,所述的轉(zhuǎn)盤(11)部分浸沒在污水池(I)的液面下，所述的轉(zhuǎn)盤(11)包括外框架(6)、內(nèi)框架(12)和等離子體電暈放電電極，所述的外框架(6)和內(nèi)框架(12)均為網(wǎng)狀圓筒結(jié)構(gòu)，所述的內(nèi)框架(12)設(shè)在所述外框架(6)內(nèi)，所述的轉(zhuǎn)軸(8)穿過內(nèi)框架(12)，所述的等離子體電暈放電電極包括內(nèi)電極(9)和外電極(10),所述的外電極(10)為環(huán)狀金屬電極板，設(shè)在所述外框架(6)和內(nèi)框架(12)之間，所述的內(nèi)電極(9)為至少一根針式電極，所述針式電極的一端與外電極(10)內(nèi)側(cè)相對應且間隔有一定間距，另一端固設(shè)在轉(zhuǎn)軸(8)上，針式電極的中段安裝有氣敏感應器(14)，所述內(nèi)框架(12)、外電極(10)和外框架(6)通過呈放射狀均勻設(shè)置的多個連接桿(5)進行固定，所述內(nèi)框架(12)和外電極(10)之間的空隙內(nèi)填充活性炭纖維填料(7)，所述外框架(6)的外表面均勻分布有多個揚水板(4)，所述外框架(6)、外電極(10)、內(nèi)框架(12)和轉(zhuǎn)軸(8)的中心軸重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置，其特征在于所述針式電極與外電極(10)內(nèi)側(cè)相對應的一端設(shè)有多根發(fā)射刺(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置，其特征在于所述的針式電極為多根，相鄰的兩個針式電極間呈45°角固定在轉(zhuǎn)軸(8)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)盤(11)面積的409Γ50%浸沒在污水池(I)的液面下。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置，其特征在于所述的活性炭纖維填料(7)為無定形碳纖維材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)軸(8 )通過軸套與內(nèi)框架(12 )相配合帶動轉(zhuǎn)盤(11)轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置，其特征在于所述的污水池(I)的內(nèi)壁為半圓形弧體，所述污水池(I)兩側(cè)分別設(shè)有進水口(2)和出水口(3)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)盤式活性炭床與低溫等離子體一體化廢水處理裝置，該裝置包括污水池，所述污水池上架設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述的轉(zhuǎn)軸用于帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，所述的轉(zhuǎn)盤包括外框架、內(nèi)框架和等離子體電暈放電電極。本發(fā)明裝置具有應用范圍廣、處理效率高、設(shè)備成本低、運行費用低、清潔廉價并且運行穩(wěn)定等優(yōu)點，解決了目前環(huán)境中面臨的部分污水難降解的難題，將會成為未來污水處理技術(shù)中不可或缺的主力并可廣泛運用于多種污染物處理領(lǐng)域。
文檔編號C02F1/28GK103253821SQ201310157430
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者孫亞兵, 邊琳, 何東, 李順斌, 陸素潔, 張艷, 趙澤華, 榮少鵬 申請人:南京大學