本發(fā)明涉及水體污染處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天然富營(yíng)養(yǎng)化水體的達(dá)標(biāo)處理方法。

二、

背景技術(shù)：
：

近年來，湖泊河流及近海水體頻頻受到富營(yíng)養(yǎng)化的危害，水體富營(yíng)養(yǎng)化是由于天然水體中氮磷含量超標(biāo)從而引發(fā)的天然水體內(nèi)藻類過度繁殖，水質(zhì)溶解氧含量下降，水生生物死亡等一系列水質(zhì)惡化事件，是天然水體的嚴(yán)重污染之一。

傳統(tǒng)的天然水體富營(yíng)養(yǎng)化治理方法以物理攔截、吸附為主，物理吸附不僅效率不足，而且僅可以將各種污染成份轉(zhuǎn)移至另外一相（液相至固相），無法將富營(yíng)養(yǎng)化的各種因素（N、P及各種藻類）徹底去除。

三、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種天然富營(yíng)養(yǎng)化水體的達(dá)標(biāo)處理方法，能夠快速、高效、無二次污染的對(duì)天然富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理，同時(shí)去除天然水體內(nèi)的氮、磷及各種藻類含量，以使天然水體水質(zhì)達(dá)到國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）Ⅱ類及以上標(biāo)準(zhǔn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種天然富營(yíng)養(yǎng)化水體的達(dá)標(biāo)處理方法，其特征在于：基于介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置，所述介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置由板板放電裝置產(chǎn)生，通過該介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生宏觀溫度為10℃～50℃的低溫等離子體環(huán)境，介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置中天然水體承裝器要求開口，并且自然暴露于空氣中，污水進(jìn)入天然水體承裝器內(nèi)，天然水體的深度為0.1cm～10cm，介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置對(duì)應(yīng)每平方厘米水面的輸入功率為0.29～1.373W，達(dá)標(biāo)處理時(shí)間為2到3分鐘，對(duì)水體進(jìn)行處理，然后將處理干凈的水排出來再利用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果：

介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置放電會(huì)產(chǎn)生以天然空氣成份O₂、N₂的常壓空氣等離子體，等離子體與水體自由液面接觸，等離子體各有效成分中的臭氧、雙氧水、羥基自由基、紫外光均自由擴(kuò)散進(jìn)入液相。本發(fā)明利用了該裝置，利用10℃～50℃的常壓低溫空氣等離子體對(duì)天然水體進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化等各種因素（N、P、藻類）的同時(shí)有效的處理。為此，本發(fā)明處理中，天然水體在天然水體承裝器內(nèi)的深度，輸入功率以及處理時(shí)間，使處于富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下的天然水體的N、P、藻類含量在短時(shí)間內(nèi)得到有效處理，達(dá)到國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）Ⅱ類及以上標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)本發(fā)明達(dá)標(biāo)處理過程中污泥產(chǎn)量小于0.1mg/L。

四、附圖說明：

圖1介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

五、具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

本發(fā)明的實(shí)施例中的10℃～50℃的常壓低溫空氣等離子體環(huán)境由介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置提供，介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置對(duì)應(yīng)每平方厘米水面的輸入功率為0.29～1.373W，天然水體的深度為0.1cm～10cm 。

參照?qǐng)D1，介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置主要包括：射頻電源1、調(diào)節(jié)器2、下電極（接地）3、電介質(zhì)4、天然水體承裝器5、上電極6、電介質(zhì)卡7及介質(zhì)間距調(diào)節(jié)桿8。試驗(yàn)時(shí)，將天然水體通過水泵抽取或自流方式傾流至天然水體承裝器5中，天然書體承裝器5要求敞口，以滿足裝置產(chǎn)生常壓下的空氣等離子體要求，天然水體承裝器5的尺寸可根據(jù)需要處理的天然水體水量調(diào)節(jié)。并可加設(shè)進(jìn)出水口，以及流量調(diào)節(jié)器。將盛裝了天然水體的天然水體承裝器5放置在放電裝置中的下電極3上，保證天然水體承裝器5的中心與下電極3的中心處于一點(diǎn)。再將電介質(zhì)片4用電介質(zhì)卡7卡緊，電介質(zhì)片4與天然水體承裝器5之間的距離可以使用介質(zhì)間距調(diào)節(jié)桿8的移動(dòng)根據(jù)最佳匹配的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行調(diào)整，電介質(zhì)卡7卡住電介質(zhì)片4的位置同樣需保證電介質(zhì)片4與天然水體承裝器5以及下電極3的中心處于一條直線上。電介質(zhì)卡7卡住電介質(zhì)片4后，電介質(zhì)片4自然和上電極6貼緊，同樣，上電極6的中心位置與電介質(zhì)片4、天然水體承裝器5以及下電極3的中心均處于同一條直線上。上電極6通過可承載高電壓高電流的電線與調(diào)節(jié)器2、射頻電源1的正極依次串聯(lián)，射頻電源1的負(fù)極電連接下電極3，由調(diào)節(jié)器2調(diào)節(jié)獲取適合實(shí)驗(yàn)條件輸出電壓、電流和頻率。

實(shí)驗(yàn)例1：

首先，吸取50mL天然水體（取自西安市未央湖，經(jīng)測(cè)處于重度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，TLI=90）放置于天然水體承裝器（水體深度為5cm）中，搖勻均質(zhì)。

然后，調(diào)整介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置的放電參數(shù)為：工作氣體為常壓空氣（由高壓鋼瓶提供，出口壓力維持當(dāng)?shù)卮髿鈮?，出口流速?.01L/min），放電功率0.375W/cm²，放電1分鐘后便可使水體TLI值下降50%，放電時(shí)間3分鐘便可使該水體TLI值降至10，此時(shí)，該水體N、P及COD_Mn達(dá)到達(dá)到國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，水體中葉綠素ɑ的含量降至0。且在放電過程中污泥的產(chǎn)量為0mg。其中，總氮（N）的測(cè)量方法采用堿性過硫酸鉀紫外分光光度法（GB11894-89）測(cè)定，總磷采用鉬酸銨分光光度法（GB11893-89）測(cè)定，COD_Mn采用GB11892-89方法測(cè)定，葉綠素ɑ采用丙酮-分光光度法測(cè)定（國(guó)家環(huán)保部，水質(zhì)，葉綠素ɑ的測(cè)定，征求意見稿）。

實(shí)驗(yàn)例2：

首先，吸取30mL天然水體（取自西安市興慶湖，經(jīng)測(cè)處于重度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，TLI=70）放置于天然水體承裝器（廢水深度3cm）中，搖勻均質(zhì)。

然后，調(diào)整介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置的放電參數(shù)為：天然水體承裝器直接敞口，上電極及電介質(zhì)懸于其上方，對(duì)其及電介質(zhì)間空氣放電，放電功率0.54W/cm²，放電1分鐘后便可使水體TLI值下降70%，放電時(shí)間3分鐘便可使該水體TLI值降至20，此時(shí)，該水體N、P及COD_Mn達(dá)到達(dá)到國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)，水體中葉綠素ɑ的含量降至0。且在放電過程中污泥的產(chǎn)量為0.001mg。

實(shí)驗(yàn)例3：

首先，吸取100mL天然水體（取自西安市興慶湖，經(jīng)測(cè)處于重度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，TLI=70）放置于天然水體承裝器（廢水深度為10cm）中，搖勻均質(zhì)。

然后，調(diào)整介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置的放電參數(shù)為：天然水體承裝器敞口，放電功率1.364W/cm²，放電2分鐘便可使水體TLI值下降60%，放電時(shí)間3分鐘便可使該水體TLI值降至30，此時(shí)，該水體N、P及COD_Mn達(dá)到達(dá)到國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)，水體中葉綠素ɑ的含量降至0。且在放電過程中污泥的產(chǎn)量為0mg。

實(shí)驗(yàn)例1-3說明，介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體可在短時(shí)間內(nèi)使處于重度富營(yíng)養(yǎng)化的天然水體得到達(dá)標(biāo)處理，且在達(dá)標(biāo)處理的過程中污泥排放量小于0.04mg/L。

實(shí)驗(yàn)例4：

首先，吸取100mL天然水體（取自昆明市洱海，經(jīng)測(cè)處于重度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，TLI=100）放置于天然水體承裝器（廢水深度為10cm）中，搖勻均質(zhì)。

然后，調(diào)整介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置的放電參數(shù)為：工作氣體為常壓空氣（由高壓鋼瓶提供，出口壓力維持當(dāng)?shù)卮髿鈮?，出口流速?.001L/min），放電功率1.373W/cm²，放電2分鐘便可使后便可使水體TLI值下降70%，放電時(shí)間3分鐘便可使該水體TLI值降至25，此時(shí)，該水體N、P及COD_Mn達(dá)到達(dá)到國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，水體中葉綠素ɑ的含量降至0.001mg。且在放電過程中污泥的產(chǎn)量為0.002mg。

實(shí)驗(yàn)例5：

首先，吸取10mL天然水體（取自無錫市太湖，經(jīng)測(cè)處于重度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，TLI=98）放置于天然水體承裝器（廢水深度為0.1cm）中，搖勻均質(zhì)。

然后，調(diào)整介質(zhì)阻擋放電低溫等離子放電裝置的放電參數(shù)為：天然水體承裝器敞口，放電功率0.29W/cm²，放電2分鐘便可使后便可使水體TLI值下降80%，放電時(shí)間3分鐘便可使該水體TLI值降至20，此時(shí)，該水體N、P及COD_Mn達(dá)到達(dá)到國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，水體中葉綠素ɑ的含量降至0mg。且在放電過程中污泥的產(chǎn)量為0.001mg。

實(shí)驗(yàn)例4-5說明，介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體可在短時(shí)間內(nèi)使重度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下的天然水體達(dá)到達(dá)標(biāo)處理的目的，處理后的廢水對(duì)水環(huán)境影響降至最低，可直接用于飲用水水源用水，并且在達(dá)標(biāo)排放的過程中達(dá)到了污泥排放量小于0.1mg/L。