一種全入水式脈沖放電等離子體廢水處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及等離子體技術(shù)處理廢水領(lǐng)域，具體涉及一種全入水式脈沖放電等離子體廢水處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國工業(yè)化程度的提高，大量廢水的排放對人們的生活和健康帶來了嚴重威脅。這些廢水成分復(fù)雜，化學(xué)需氧量COD高，可生化性差，且廢水排放的濃度逐年遞增，種種因素導(dǎo)致廢水實現(xiàn)達標排放的難度逐年加大。
[0003]目前處理廢水的方法主要有物理化學(xué)處理法、生物處理法以及其聯(lián)合工藝。物理化學(xué)法處理廢水的效果較好，但易產(chǎn)生二次污染。生物處理法對有毒、色度高、可生化性差的廢水處理不能達到滿意的效果。聯(lián)合工藝在降低廢水COD方面具有較好的效果，但是廢水的色度去除率常難以達標或效果不穩(wěn)定。因此，采用常規(guī)水處理技術(shù)已很難有效地控制與治理廢水，研究開發(fā)新型、高效的廢水處理技術(shù)具有重要的實際意義。
[0004]等離子體廢水處理技術(shù)是一種新興的處理難生物降解及有毒有害廢水的新方法，通過高能量的等離子體電擊水體，使水體中產(chǎn)生大量的強氧化微粒，如羥基自由基等，對水中的有機物進行高級氧化反應(yīng)，加上其他的活性氧化物質(zhì)，能更迅速地分解水中的有機物，具有更強的抗菌、分解和沉淀作用?，F(xiàn)在已有一些采用等離子體技術(shù)對污水處理的裝置，專利《用于廢水處理的脈沖等離子體氣液放電裝置》(專利申請?zhí)?200510049452.X)提出了一種具有單獨曝氣室的針-板式等離子體氣液放電裝置。
[0005]此外，吸附和光催化技術(shù)也是廢水處理中的常用技術(shù)，吸附是指物質(zhì)主要是固體物質(zhì)表面吸住周圍介質(zhì)液體或氣體中的分子或離子的現(xiàn)象，在廢水處理中常用于吸附廢水中污染物；光催化技術(shù)是利用光催化劑在光的作用下產(chǎn)生空穴和電子，來降解水中污染物。目前已有技術(shù)將等離子體與吸附和光催化技術(shù)聯(lián)用以提高廢水處理效果和效率的裝置，專利《介質(zhì)阻擋放電等離子體、吸附、光催化協(xié)同作用廢水處理裝置》(專利申請?zhí)?201010121669.8)將有機玻璃筒和石英玻璃管設(shè)置為棒-筒式介質(zhì)阻擋放電等離子體裝置，有機玻璃筒和石英玻璃管之間的空腔構(gòu)成介質(zhì)阻擋放電腔，負載二氧化鈦光催化劑的活性碳纖維固定在有機玻璃筒內(nèi)壁，廢水在活性炭纖維表面形成一薄層水膜，進而對廢水中的有機物進行降解，但需要空氣隔斷層作為放電腔，設(shè)備工藝繁瑣，加工成本高。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中的脈沖式放電產(chǎn)生等離子體法處理廢水需要空氣放電腔，氣液兩相分離，放電時產(chǎn)生的具有氧化性的活性基團壽命有限，從氣相進入液相需要一定時間，這往往降低了其凈化效率，并且該種帶空氣放電腔的設(shè)備工藝復(fù)雜，成本較高。本實用新型的目的是提供一種效率較高的，無需空氣放電腔的全入水式脈沖放電等離子體廢水處理裝置。為達上述目的，本實用新型提供以下技術(shù)解決方案:在高壓脈沖放電的條件下，采取針-筒電極的結(jié)構(gòu)形式，通過曝氣孔往廢水中通入空氣使氣液兩相混合放電產(chǎn)生活性基團與有機污染物直接接觸和發(fā)生反應(yīng)從而提高效率。
[0007]一種全入水式脈沖放電等離子體廢水處理裝置，包括光催化反應(yīng)器1，蓄水池2，進水口 4，循環(huán)栗5，控制閥6，液體流量計7，其中光催化反應(yīng)器I內(nèi)部安裝有工作時圍繞中軸轉(zhuǎn)動的催化劑支撐網(wǎng)14，光催化反應(yīng)器的頂部安裝有紫外燈13，光催化反應(yīng)器外殼兩側(cè)設(shè)置進水口和排水口，進水口和排水口通過循環(huán)栗5、液體流量計7與蓄水池2相連，形成循環(huán)回路。光催化反應(yīng)器I的外殼由絕緣有機玻璃構(gòu)成。外殼底部平行放置等離子體放電電極板18，等離子體放電電極板18上分布實心針尖放電電極20，該實心針尖放電電極20的針尖處于與水平電極板平行的一個平面，固定座19的一端通入箱體外殼15與等離子體放電電極板18相連，實心針尖放電電極20與脈沖等離子體電源12通過固定座19內(nèi)的引線連接，脈沖等離子體電源12的另一端和反應(yīng)器的中軸16相連，在等離子體放電電極板18周圍放置曝氣管17，曝氣管17上分布有陣列排序的曝氣孔。工作時，開啟曝氣裝置，使得廢水中含有一定量的空氣后再開啟脈沖電源，脈沖式放電使得實心針尖放電電極在氣液混合相中產(chǎn)生大量的具有氧化性的活性基團，它們與廢水中的有機污染物接觸并發(fā)生反應(yīng)。
[0008]所述等離子體放電電極板18上分布的實心針尖放電電極20是可拆卸的，該實心針尖放電電極20通過螺紋聯(lián)接的方式固定在等離子體放電電極板18上。可根據(jù)實際水處理量調(diào)整電極的個數(shù)。
[0009]所述等離子體放電電極板18的固定座19上下可調(diào)，由此控制電極板和催化劑支撐網(wǎng)之間的距離。
[0010]所述等離子體放電電極板18可安置一個或多個，其數(shù)量根據(jù)光催化反應(yīng)器I的筒徑及廢水處理量進行調(diào)整。
[0011]所述曝氣管17可安置一個或多個，其數(shù)量根據(jù)等離子體放電電極板的個數(shù)做相適應(yīng)調(diào)整。
[0012]除了以上所述的脈沖放電等離子體技術(shù)，該裝置還包括吸附和光催化協(xié)同作用處理廢水，由控制閥3、廢水控制閥6、液體流量計7共同調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)水流量，確保催化劑支撐網(wǎng)14有部分不與水體直接接觸。負載光催化劑的碳纖維氈固定在催化劑支撐網(wǎng)14上。催化劑支撐網(wǎng)14圍繞中軸旋轉(zhuǎn)的速率由電動機10和速度控制儀11共同調(diào)節(jié)。通過光催化設(shè)備將有機污染物吸附在碳纖維氈上經(jīng)過紫外燈照射被光催化降解。
[0013]本實用新型的有益效果是:現(xiàn)有技術(shù)中的脈沖式放電產(chǎn)生等離子體法處理廢水需要空氣放電腔，氣液兩相是分離的，放電時產(chǎn)生的具有氧化性的活性基團從氣相轉(zhuǎn)移到液相需要一定時間，但活性基團的壽命有限，所以真正進入水中與廢水反應(yīng)的數(shù)量有限，這往往降低了其凈化效率，該實用新型通過使用曝氣管往裸露于廢水中的針尖放電電極通入空氣，產(chǎn)生氣液混合相，避免在裝置中加入單獨的曝氣室形成隔斷層，氣液兩相混合放電產(chǎn)生活性基團與廢水中的有機污染物直接接觸發(fā)生反應(yīng)，極大地提高了污染物的處理效率。
[0014]其他的有益效果包括，避免加入曝氣室形成隔斷層，簡化了現(xiàn)有技術(shù)中的脈沖式等離子體放電廢水處理裝置，節(jié)省空間，節(jié)約成本，加工簡單；該裝置還可以根據(jù)光催化反應(yīng)器的筒徑及廢水處理量靈活地調(diào)整等離子體放電電極板的數(shù)量，且電極板上分布可拆卸的實心針尖放電電極，電極板自身也可以進行高度與針數(shù)的調(diào)節(jié)。并且本裝置是一種集脈沖放電等離子體、吸附、光催化技術(shù)于一體的廢水處理裝置，可以大大改善對有機污染物的去除效率。
【附圖說明】