本發(fā)明涉及一種廢水處理系統(tǒng)，具體涉及一種冷等離子體聚變技術(shù)污水處理系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活也得到大大提高，同時污水的處理也提出了越來越迫切的需求。目前我國污水年排放量已超過400億立方米，且處理量低，大量污水直接排放在天然水體里，造成嚴(yán)重的水體污染。

目前污水處理行業(yè)仍然處在發(fā)展的初級階段，雖然由于國家和各級政府對環(huán)境保護(hù)的重視程度不斷提高，中國污水處理行業(yè)正在快速增長，但是中國污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的快速擴張，網(wǎng)管、污泥處理等配套設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重不足和滯后，各種污水處理裝置負(fù)荷率低，處理方法簡單粗燥，造成二次污染。目前，現(xiàn)有的污水處理方法及缺點如表1所示：

表1現(xiàn)有的污水處理方法及缺點

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種冷等離子體聚變技術(shù)污水處理系統(tǒng)和方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種冷等離子體聚變技術(shù)污水處理系統(tǒng)，包括依次連接的預(yù)處理裝置、反應(yīng)池、流體裝置、凈化裝置和冷等離子水處理裝置；所述反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有電極發(fā)生器和反粒子裝置。

電極發(fā)生器工作原理為：該裝置主要由優(yōu)質(zhì)碳鋼筒體、聚變反應(yīng)陰陽極、除垢系統(tǒng)、不銹鋼濾網(wǎng)、刷式掃描式自清洗機構(gòu)、自動排污閥和控制系統(tǒng)等部分組成。它是由單臺設(shè)備代替了需要多臺設(shè)備才能完成的處理過程，從而取代了傳統(tǒng)的處理方式。解決了水系統(tǒng)中普遍存在的四大問題：腐蝕、結(jié)垢、菌藻污染、粘泥污染。

除垢系統(tǒng)具有主動預(yù)先除垢技術(shù)，即：通過電極工作后，水中的成垢離子預(yù)先沉淀在陰極表面并被去除。在陰極處附近形成高濃度的氫氧根離子，這種升高的ph環(huán)境(ph大約為13)讓易結(jié)垢的礦物質(zhì)預(yù)先結(jié)垢，并從水中析出，吸附于內(nèi)壁。在自動控制系統(tǒng)的控制下通過自動電動系統(tǒng)主動將其刮除下來并自動排出。

聚變反應(yīng)緩蝕技術(shù)：電極產(chǎn)生的活性物質(zhì)(活性氧和氫氧根自由基等)在設(shè)備管道內(nèi)壁形成保護(hù)膜，隔離溶解氧與管壁產(chǎn)生氧化腐蝕。該過程全自動運行，自動適應(yīng)水質(zhì)變化，可動態(tài)調(diào)節(jié)冷卻循環(huán)水lsi指數(shù)，實現(xiàn)緩蝕作用。

聚變反應(yīng)殺菌滅藻技術(shù)：電極電流將水中的部分氯離子轉(zhuǎn)化成游離氯(水中余氯高達(dá)0.5ppm)，同時產(chǎn)生臭氧、氧自由基、氫氧根自由基和雙氧水等強氧化劑，實現(xiàn)殺菌滅藻功能。同時結(jié)合安培電流、陰極高ph環(huán)境的和陽極低ph環(huán)境，進(jìn)一步增強殺菌滅藻能力。特別的，聚變反應(yīng)作用能殺滅空調(diào)系統(tǒng)容易爆發(fā)的軍團(tuán)菌，全面防治生物污染，保護(hù)人類健康。

反粒子裝置包括反粒子發(fā)生器箱體和管體，處理方式是：利用高壓脈沖放電產(chǎn)生的反粒子、活性物質(zhì)等，對污染物進(jìn)行破壞分解，并同時對水進(jìn)行消毒殺菌等一系列工作。反粒子裝置處理污水的原理是：利用高壓脈沖陰極陽極電流在水中撞擊，激活反粒子的巨大特性，同時產(chǎn)生有物理效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)。物理效應(yīng)可形成光子、紫外光和沖擊波；化學(xué)效應(yīng)主要是分子、原子、激發(fā)態(tài)原子、活性自由基的形成等。因而可將生成的活性物質(zhì)、紫外光以及沖擊波等多因素的協(xié)同作用應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域，例如降解水中有機物質(zhì)、殺滅細(xì)菌病毒。

冷等離子體水處理裝置是一種兼有高能原子擊射、消毒殺菌、紫外光分解三位于一體的污水處理裝置。

高能原子，通過放電產(chǎn)生的大量冷等離子體中的高能原子，與廢水分子發(fā)生非彈性碰撞，將能量轉(zhuǎn)換為基態(tài)分子的內(nèi)能，發(fā)生離解和電離等一系列過程，使廢水處于活化態(tài)，一方面打開廢水分子鍵，生產(chǎn)一些單質(zhì)分子或原子，另一方面產(chǎn)生大量的自由基、游離氧等活性基團(tuán)，這些單原子或分子、自由基、游離氧等必然組成活性的基礎(chǔ)團(tuán)引起的化學(xué)反應(yīng)，最終將廢水中的復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變成簡單小分子安全物質(zhì)，或使廢水中的有害物質(zhì)變?yōu)闊o害物質(zhì)或低害物質(zhì)，從而使廢水中的污染物得以降解去除。

消毒殺菌的作用，當(dāng)冷等離子體聚變反應(yīng)裝置工作時，自由基再發(fā)生一系列的反應(yīng)，水中的污染物被氧化和分解，這樣起到脫色殺菌、防垢滅藻、除酚除氰的作用以及降解無機物等有毒有害物質(zhì)，降低水中的bod和cod，分解水中殘存的洗滌劑和有機氯型農(nóng)藥等作用。當(dāng)污染物為有機物時，最終降解產(chǎn)物為二氧化碳和水；當(dāng)污染物為無機物時，最終氧化為不溶于水的氧化物除去。

紫外光的分解作用，在放電過程中產(chǎn)生的紫外光一方面可單獨分解有害物質(zhì)，另一方面還和臭氧聯(lián)合分解有害物質(zhì)。單獨分解有害物質(zhì)的原理是，污染物吸收了光能后使其分子鍵斷裂，形成新的游離鍵或離子，這些游離鍵或離子與水分子或溶解氧反應(yīng)形成新的物質(zhì)而被除去。但紫外光與臭氧的聯(lián)合作用，無論是氧化能力還是氧化速度，都能將有機物迅速分解。

電極發(fā)生器是采用自動刷洗濾網(wǎng)過濾技術(shù)，選用精密不銹鋼濾網(wǎng)，過濾精度高、過濾速度快，能夠有效濾除雜質(zhì)和水垢，并進(jìn)一步破壞細(xì)菌、類藻生存環(huán)境，將系統(tǒng)中附在懸浮物的細(xì)菌藻類過濾除去，使細(xì)菌藻類不易繁殖生存，確保水系統(tǒng)始終干凈。

總之，反粒子發(fā)生器系統(tǒng)降解并消除人體排放的大小便、物體霉變、腐爛等所產(chǎn)生的廢物、顆粒、臭氣、等,能使污水變?yōu)榭裳h(huán)利用的凈化水。活性自由基產(chǎn)率高,提高難降解廢水處理效果。流體裝置的優(yōu)點是占地面積不大，成本低，能根據(jù)不同的流量處理；處理效率高，能大規(guī)?？焖偬幚砦鬯?，實現(xiàn)污、水分離。凈化裝置的功能是降解并消除懸浮物、粘泥、粘附聚體等，污水使脫垢、脫色，達(dá)到污、水分離，變?yōu)榭裳h(huán)利用的凈水。因此其優(yōu)點是占地面積小，成本低，能根據(jù)不同的流量處理，既能家用也能工業(yè)使用；處理效率高，能大規(guī)模快速處理原水，獲得高質(zhì)量的凈水。冷等離子體水處理裝置，主要是包括電源和發(fā)生器，我們設(shè)計氣泡接觸法將發(fā)生器與水面積全面接觸，大大提高了處理效率和效果，其優(yōu)點是：對污染物具有生物作用、化學(xué)作用、物理作用；操作簡單、降解速度快、耗能少，無需其他化學(xué)試劑、凈化徹底，處理范圍廣、效果好、無需二次污染，可在常溫下進(jìn)行，特別是在處理難降解有毒廢水方面有明顯的優(yōu)越性。

本發(fā)明所述冷等離子體聚變技術(shù)污水處理系統(tǒng)采用電極發(fā)生器、反粒子裝置、流體裝置、冷等離子體水處理裝置共同作用完成廢水處理的過程。

優(yōu)選地，所述流體裝置包括水泵、上水管、恒壓調(diào)節(jié)閥、回水管、閥門。

流體裝置的工作原理是通過有限空間、有限差分、有限體積等來控制水、污的分離。這一技術(shù)在污水處理構(gòu)建物中，不但解決了后續(xù)工程不足的問題，還大大提高了90％的處理效率的問題。該系統(tǒng)采用五唐系統(tǒng)流動來設(shè)計，在水流對物質(zhì)和能量的傳輸下，結(jié)合重力原理和液相分離法，在裝置結(jié)構(gòu)上設(shè)計流水的運行條件，讓不同的粘泥或者粘附聚體有不同的出口位置，使水和污自我分離。

優(yōu)選地，所述預(yù)處理裝置包括脫泥裝置和斜切式蓄污池，所述脫泥裝置的出水口與斜切式蓄污池相連，所述斜切式蓄污池與所述反應(yīng)池相連通。

脫泥裝置是帶有濾網(wǎng)的傳輸帶，當(dāng)帶有污泥雜物的污水源進(jìn)入脫泥裝置時，污水與污泥自動實現(xiàn)自我分離，分離出來的污泥再經(jīng)過傳送、擠壓、脫水、固化再進(jìn)行回收，而分離出來的污水進(jìn)入斜切式蓄污池，帶水槽的斜切式蓄污池，更有利于污水的進(jìn)一步凈化。

優(yōu)選地，所述凈化裝置包括沿程阻力管、負(fù)壓推進(jìn)器和高頻電磁凈化器。

在自然界中，當(dāng)污水和清水合流時，污水的液面會比清水的液面高出一定高度，形成一個壓力差，清水便會流動到污水中，以達(dá)到平衡狀態(tài)。若在污水一側(cè)施加一個大于合流壓的壓力時，污水中的液面會向清水中的液面流動，達(dá)到一個平衡狀態(tài)，這種反方向的過程稱為反擴散。

在負(fù)壓推進(jìn)器中，在壓力作用下，由于氫鍵和范德華力的作用，污水中的水分子和推進(jìn)器里的非晶相區(qū)的激活點—生成的氧原子與之形成氫鍵，而原來水分子形成的氫鍵被斷開，水分子解離出來并隨之移到下一個激活點并形成新的氫鍵，于是通過一連串的氫鍵形成與斷開，生成新的水分子并能夠暢通地流出裝置外。這一技術(shù)將原水中的無機離子、細(xì)菌、病毒、有機物及膠體等雜質(zhì)去除，以獲得高質(zhì)量的凈水。

高頻電磁凈化器，它由污水處理器本體和智能控制系統(tǒng)兩部分組成。當(dāng)接通電源時，只能控制系統(tǒng)自動提供給本體能量，使陰陽極的環(huán)狀空間形成高壓靜電裝置場(低壓電子場)，被處理的水質(zhì)流經(jīng)環(huán)狀空間時在靜電場(電子場)的作用下，水分子的偶極距增大，并按正負(fù)取向有序的連續(xù)排列。

優(yōu)選地，所述電極發(fā)生器包括筒體、聚變反應(yīng)陰陽極、除垢系統(tǒng)、不銹鋼濾網(wǎng)、刷式掃描式自清洗機構(gòu)、自動排污閥和控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一目的還在于提供一種冷等離子體聚變技術(shù)廢水處理方法，包括以下步驟：

(1)、將廢水中的污泥和污水分離；

(2)、對廢水殺菌除臭；

(3)、利用高頻電磁和冷等離子體聚變對污水進(jìn)行凈化。

優(yōu)選地，使用電極發(fā)生器和反粒子發(fā)生器對廢水殺菌除臭。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明所述冷等離子體聚變技術(shù)污水處理系統(tǒng)中廢水處理是在封閉化式、資源化式的環(huán)境下處理，采用的是物理和電化學(xué)方法，不添加任何輔助物或添加物，所以不會對水源產(chǎn)生二次污染，實現(xiàn)了真正的“零”排放。而且這種處理模式的廢污水處理技術(shù)，這一有效的、可操作性的技術(shù)不但實現(xiàn)了廢物的完美利用，變廢為寶，而且還改善人類賴以生存的環(huán)境。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述冷等離子體聚變技術(shù)污水處理系統(tǒng)一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、脫泥裝置；2、斜切式蓄污池；3、反應(yīng)池；4、電極發(fā)生器；5、反粒子裝置；6、流體裝置；7、凈化裝置；8、冷等離子水處理裝置；9、冷等離子發(fā)生器。

具體實施方式

為更好的說明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點，下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明所述冷等離子體聚變技術(shù)污水處理系統(tǒng)的一種實施例，結(jié)構(gòu)示意圖如附圖1所示，包括預(yù)處理裝置、反應(yīng)池3、流體裝置6、凈化裝置和冷等離子水處理裝置8；所述預(yù)處理裝置、反應(yīng)池3、凈化裝置和冷等離子水處理8裝置依次連接，所述反應(yīng)池3內(nèi)設(shè)有電極發(fā)生器4和反粒子裝置5。

較佳地，所述流體裝置6包括水泵、上水管、恒壓調(diào)節(jié)閥、回水管、閥門。

較佳地，所述預(yù)處理裝置包括脫泥裝置1和斜切式蓄污池2，所述脫泥裝置1的出水口與斜切式蓄污池2相連，所述斜切式蓄污池2與所述反應(yīng)池3相連通。

較佳地，所述電極發(fā)生器4包括筒體、聚變反應(yīng)陰陽極、除垢系統(tǒng)、不銹鋼濾網(wǎng)、刷式掃描式自清洗機構(gòu)、自動排污閥和控制系統(tǒng)。

較佳地，所述凈化裝置7包括沿程阻力管(圖中未示出)、負(fù)壓推進(jìn)器(圖中未示出)和高頻電磁凈化器(圖中未示出)。

冷等離子水處理裝置8包括和冷等離子發(fā)生器9、高壓脈沖和電源，冷等離子發(fā)生9則利用產(chǎn)生的活性物質(zhì)以及拌隨產(chǎn)生的熱，光波等效應(yīng)來凈化水質(zhì)。優(yōu)選地說，由于冷等離子通道內(nèi)的高溫，高壓以及充滿了大量的離子；自由基，使得水中的有機物分子被完全熱解和自由基作用下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)。同時，由于高溫高壓冷等離子通道的產(chǎn)生拌隨有強烈的紫外光和巨大的沖擊波，從而在水中引起紫外光解；液電空化降解、超臨界水氧化降解。優(yōu)化地，選擇的水中氣泡來配制，當(dāng)含氣泡廢水流經(jīng)冷等離子發(fā)生器9時，使每個小水泡不斷被凈化，該工藝中冷等離子體與廢水接觸面積大，氣液混合物均勻，能處理大流量的廢污水。

本實施例所述廢水處理的具體方法為：廢水經(jīng)過脫泥裝置1實現(xiàn)污水和污泥的分離，分離出來的污泥再經(jīng)過裝置系統(tǒng)的傳送、擠壓、脫水、固化再進(jìn)行回收，而分離出來的污水進(jìn)入斜切式蓄污池2暫存；污水從斜切式蓄污池2中流入反應(yīng)池3，在反應(yīng)池3內(nèi)設(shè)置的電極發(fā)生器4和反粒子裝置5的共同作用下，臭味、致病細(xì)菌全部被消除，廢水的濁度開始降低，同時還產(chǎn)生大量的氫氣，而氫氣通過收集后回收利用；廢水從反應(yīng)池3流出后流入流體裝置6，經(jīng)流體裝置6處理后污水中的懸浮物、藻泥、生物粘泥等被進(jìn)一步處理，開始變得清澈，無濁度；廢水從流體裝置6中流出進(jìn)入凈化裝置7，在凈化裝置7中高頻電磁凈化器的作用下，廢水中的酸堿被降解，水質(zhì)得到軟化，得到的水清澈透明，無色無味；經(jīng)凈化裝置7處理后的水進(jìn)入冷等離子水處理裝置8，在冷等離子發(fā)生器9的作用下，出來的水即可以直接飲用。

最后所應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。