部分回流加壓曝氣式等離子體污水處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種部分回流加壓曝氣式等離子體污水處理裝置，該裝置包括回流加壓裝置和等離子體反應(yīng)器兩部分。本發(fā)明裝置具有應(yīng)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，能夠應(yīng)用與目前環(huán)境中多種難降解廢水的處理，同時解決了等離子體技術(shù)處理廢水后氨氮含量升高的難題，將來會成為污水處理中不可或缺的主力并可運用于多種污染物領(lǐng)域的處理。
【專利說明】部分回流加壓曝氣式等離子體污水處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于等離子體高級氧化污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種部分回流加壓曝氣式 等離子體污水處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)經(jīng)濟的的不斷發(fā)展，環(huán)境問題日益突出并成為了人們關(guān)注的焦點。各種 工業(yè)生產(chǎn)所帶來的水環(huán)境污染越來越嚴重，污水中的成分日益復(fù)雜，給污水處理技術(shù)帶來 了很大的挑戰(zhàn)。水資源短缺問題的日漸凸顯和國家對于環(huán)境問題的逐漸重視，也使環(huán)保部 門對于污水處理提出了更高的要求。隨著人們認識的不斷提高和對于環(huán)境整體性保護的重 視，對于污水處理過程中所產(chǎn)生的二次污染，也一直是環(huán)保技術(shù)人員在努力解決的問題。
[0003] 等離子體是在外加電場的作用下，放電產(chǎn)生的大量高能電子轟擊污染物分子，使 其電離、解離和激發(fā)，然后便引發(fā)了一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn) 變?yōu)楹唵涡》肿游镔|(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒無害或低毒低害的物質(zhì)，從而使污染 物得以降解去除。因其電離后產(chǎn)生的電子平均能量在l-l〇eV，適當控制反應(yīng)條件可實現(xiàn)一 般情況下難以實現(xiàn)或速度很慢的化學(xué)反應(yīng)變得十分快速。該方法不僅處理效果好，不產(chǎn)生 二次污染，而且對于一些難降解廢水有著很好的處理效果。
[0004] 現(xiàn)有的等離子體反應(yīng)一般是直接在反應(yīng)器內(nèi)曝氣，不能實現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)的均勻曝 氣，且曝氣類型單一，不能根據(jù)不同類型的污水和出水要求變更曝氣種類，無法進一步提高 低溫等離子體的處理效率和放電距離。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種部分回流加壓曝氣式等離子體污水處理裝置。
[0006] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)實現(xiàn)：
[0007] -種部分回流加壓曝氣式等離子體污水處理裝置，該裝置包括回流加壓裝置和等 離子體反應(yīng)器，所述的回流加壓裝置包括通過設(shè)有閥門的管道相連通的調(diào)節(jié)罐和壓力溶氣 罐，所述的壓力溶氣罐內(nèi)設(shè)有填料支架，所述的壓力溶氣罐通過管道還分別連通儲氣罐和 加壓水泵的出水口；所述的等離子體反應(yīng)器包括反應(yīng)容器以及設(shè)置在反應(yīng)容器內(nèi)且分別連 接高壓電源正負極的多針放電電極和板式接地電極，所述的反應(yīng)容器上設(shè)有進水口和出水 口，所述反應(yīng)容器的進水口分別連通污水進水管和回流水進水管，所述回流水進水管的另 一端連通所述回流加壓裝置的調(diào)節(jié)罐，所述的污水進水管和回流水進水管上分別設(shè)有進 水閥和減壓釋放閥，反應(yīng)容器的出水口分別連通出水管和回流水管，所述回流水管的另一 端連通所述加壓水泵的進水口，所述的出水管和回流水管上分別設(shè)有出水閥和回流閥。
[0008] 作為一種優(yōu)選方案，所述壓力溶氣罐上還設(shè)有泄氣管，所述壓力溶氣罐的壓力通 過壓力表和設(shè)置在泄氣管上的泄氣閥進行監(jiān)測和調(diào)節(jié)。
[0009] 所述的反應(yīng)容器上還設(shè)有出氣口，用以釋放氣體。
[0010] 所述的板式接地電極對應(yīng)設(shè)置在多針放電電極的上方。
[0011] 所述的多針放電電極成圓環(huán)狀排列，間距一般為25-50mm。
[0012] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
[0013] 1、通過外置儲氣罐控制等離子體反應(yīng)過程中曝氣種類，可以根據(jù)試劑污水的情況 和出水要求使的等離子體的放在過程在不同的氣液混相中完成。如污水中含有難降解物質(zhì) 或污染物濃度較高，可通過儲氣罐使用純氧曝氣，提高等離子體的降解效率。如出水對氨氮 含量要求較高可以使用純氦氣曝氣，控制出水中的氨氮含量。
[0014] 2、通過將等離子體處理后的部分清水回流加壓，然后經(jīng)減壓釋放閥進入等離子體 反應(yīng)器，可使曝氣更加均勻，氣泡更加微小，增大氣液兩相的接觸面積，提高低溫等離子體 的處理效率和放電距離。
[0015] 3、等離子體采用多針板放電方式可使放電更加均勻。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為部分回流加壓曝氣式等離子體污水處理裝置結(jié)構(gòu)圖
[0017] 其中，1 一加壓水泵2-儲氣罐3-調(diào)節(jié)罐4 一壓力溶氣罐5-泄氣閥6- 減壓釋放閥7-壓力表8-反應(yīng)容器9 一進水口 10-出氣口 11 一接地電極12- 多針放電電極13-出水口 14 一高壓電源15-出水閥門16-回流閥門17-進水 閥門18-填料支架19 一閥門

【具體實施方式】
[0018] 如圖1所示，一種部分回流加壓曝氣式等離子體污水處理裝置，該裝置包括回流 加壓裝置和等離子體反應(yīng)器，所述的回流加壓裝置包括通過設(shè)有閥門19的管道相連通的 調(diào)節(jié)罐3和壓力溶氣罐4,所述的壓力溶氣罐4內(nèi)設(shè)有填料支架18用于增加壓力溶氣罐4 內(nèi)水和氣體的接觸面提高水的溶氣量，所述的壓力溶氣罐4通過管道還分別連通儲氣罐2 和加壓水泵1的出水口；所述的等離子體反應(yīng)器包括反應(yīng)容器8以及設(shè)置在反應(yīng)容器8內(nèi) 且分別連接高壓電源14正負極的多針放電電極12和板式接地電極11，所述的反應(yīng)容器8 上設(shè)有進水口 9和出水口 13,所述反應(yīng)容器8的進水口 9分別連通污水進水管和回流水進 水管，所述回流水進水管的另一端連通所述回流加壓裝置的調(diào)節(jié)罐3,所述的污水進水管和 回流水進水管上分別設(shè)有進水閥17和減壓釋放閥6,反應(yīng)容器8的出水口 13分別連通出水 管和回流水管，所述回流水管的另一端連通所述加壓水泵1的進水口，所述的出水管和回 流水管上分別設(shè)有出水閥15和回流閥16。
[0019] 所述壓力溶氣罐4上還設(shè)有泄氣管，所述壓力溶氣罐4的壓力通過壓力表7和設(shè) 置在泄氣管上的泄氣閥5進行監(jiān)測和調(diào)節(jié)。所述的反應(yīng)容器8上還設(shè)有出氣口，用于釋放 反應(yīng)容器8內(nèi)多余的氣體。所述的板式接地電極11對應(yīng)設(shè)置在多針放電電極12的上方。 所述的多針放電電極12成圓環(huán)狀排列，間距為25-50mm。
[0020] 本發(fā)明的部分回流加壓曝氣式等離子體污水處理裝置實施方式如下：
[0021] 污水首先經(jīng)進水閥17由進水口 9進入等離子體反應(yīng)器，在高壓電源14的作用下， 多針放電電極12通過放電產(chǎn)生的大量的等離子體中的高能電子與廢水分子（原子）發(fā)生 非彈性碰撞，將能量轉(zhuǎn)化為基態(tài)分子的內(nèi)能，發(fā)生激發(fā)、離解和電離等一系列過程，使廢水 處于活化狀態(tài)。一方面打開廢水分子鍵，生成一些單質(zhì)原子或單原子分子；另一方面產(chǎn)生大 量的游離氧、自由基和臭氧等活性基團。由這些單原子分子、游離氧自由基和臭氧等組成的 活性粒子所引起的化學(xué)反應(yīng)，最終將廢水中的復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵涡》肿影踩?質(zhì)，或使廢水中的有毒有害物質(zhì)變成無毒無害物質(zhì)或低毒低害物質(zhì)從而使污染物得以降解 去除。經(jīng)等離子體放電處理后的水經(jīng)出水口 13流出，通過出水閥15和回流閥16控制回流 水量的比例?；亓魉ㄟ^加壓水泵1與儲氣罐2中的氣體一起進入壓力溶氣罐4,在壓力溶 氣罐4中由于高壓和填料支架18的作用增大氣體在回流水中的溶解度，使得部分氣體溶解 于回流水中。打開閥門19使壓力溶氣罐4內(nèi)的溶氣水流入調(diào)節(jié)罐3并在調(diào)節(jié)罐3中均勻 后通過減壓釋放閥6與污水一起進入等立體體反應(yīng)器，由于壓力突然降低，水中溶解氣體 已微小氣泡形式釋放出來，能夠極大的提高等離子體的處理效果，多余氣體通過出氣口 10 排放到體系外。污水處理過程中可以通過安裝在壓力溶氣罐4上的壓力表7檢測壓力溶氣 罐4內(nèi)的壓力大小，并通過儲氣罐2釋放氣體的速率和泄氣閥5的開關(guān)來增大或者減小壓 力溶氣罐4內(nèi)的壓力。
[0022] 實施例：江蘇某TAIC生產(chǎn)廠家TAIC生產(chǎn)廢水水質(zhì)如下表所示：
[0023]

【權(quán)利要求】
1. 一種部分回流加壓曝氣式等離子體污水處理裝置，其特征在于該裝置包括回流加壓 裝置和等離子體反應(yīng)器，所述的回流加壓裝置包括通過設(shè)有閥門（19)的管道相連通的調(diào) 節(jié)罐（3)和壓力溶氣罐（4)，所述的壓力溶氣罐（4)內(nèi)設(shè)有填料支架（18)，所述的壓力溶氣 罐（4)通過管道還分別連通儲氣罐（2)和加壓水泵（1)的出水口；所述的等離子體反應(yīng)器 包括反應(yīng)容器（8)以及設(shè)置在反應(yīng)容器（8)內(nèi)且分別連接高壓電源（14)正負極的多針放 電電極（12)和板式接地電極（11)，所述的反應(yīng)容器（8)上設(shè)有進水口（9)和出水口（13)， 所述反應(yīng)容器（8)的進水口（9)分別連通污水進水管和回流水進水管，所述回流水進水管 的另一端連通所述回流加壓裝置的調(diào)節(jié)罐（3)，所述的污水進水管和回流水進水管上分別 設(shè)有進水閥（17)和減壓釋放閥￠)，反應(yīng)容器（8)的出水口（13)分別連通出水管和回流水 管，所述回流水管的另一端連通所述加壓水泵（1)的進水口，所述的出水管和回流水管上 分別設(shè)有出水閥（15)和回流閥（16)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述壓力溶氣罐（4)上還設(shè)有泄氣管，所述 壓力溶氣罐（4)的壓力通過壓力表（7)和設(shè)置在泄氣管上的泄氣閥（5)進行監(jiān)測和調(diào)節(jié)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的反應(yīng)容器（8)上還設(shè)有出氣口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的板式接地電極（11)對應(yīng)設(shè)置在多針 放電電極（12)的上方。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的裝置，其特征在于所述的多針放電電極（12)成圓環(huán)狀排 列。
【文檔編號】C02F1/46GK104229945SQ201410440564
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】孫亞兵, 李舜斌, 張夢怡, 何東 申請人:南京大學(xué)