一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)，包括污水池和凈水池，污水池和凈水池之間設(shè)置有級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體裝置，其包括多個級聯(lián)連接的等離子體放電處理單元，每個等離子體放電處理單元均包括絕緣儲水容器、放電電極、高壓供電電源，放電電極包括電極一和電極二兩個電極且分別連接到高壓供電電源上，多個等離子體放電處理單元的絕緣儲水容器之間通過多個中間連接水管連通，位于最上游的等離子體放電處理單元與污水池通過主進水管連接，位于最下游的等離子體放電處理單元與凈水池通過主出水管連接。本實用新型優(yōu)點：通過級聯(lián)連接的多個等離子體放電處理單元，處理更充分有效。
【專利說明】一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及環(huán)境污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種級聯(lián)式低溫常壓放電 等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 水體富營養(yǎng)化程度日益加劇導(dǎo)致藍藻等浮游植物的過度增殖，釋放出各種藻毒 素，最常見的是具有肝毒性的環(huán)肽毒素一微囊藻毒素，嚴重危害人類健康和飲用水安全。隨 著水資源短缺和飲用水質(zhì)的不斷惡化，如何在不產(chǎn)生二次污染的情況下，去除水中微生物 及微生物產(chǎn)生的有毒物質(zhì)是水處理工程工作的重點與難點。目前常用處理微藻的方法是使 用化學(xué)殺藻劑、粘土、活性炭過濾、紫外光輻照、微波處理等。使用粘土?xí)鹚咨鷳B(tài)改 變，而使用化學(xué)藥劑除藻可以造成藻毒素釋放，有二次污染等問題。所以，目前一般的處理 方法往往不能同時處理藻及藻毒素，如何高效處理含藻污水仍是一個亟待解決的問題。
[0003] 等離子體放電技術(shù)是一種高級氧化技術(shù)，可以應(yīng)用于污水處理上。等離子體放電 過程很復(fù)雜，在放電過程中產(chǎn)生大量帶電粒子和活性物質(zhì)，并伴隨光、熱、電、聲等。等離子 放電產(chǎn)生的帶電粒子包括離子和電子，并且產(chǎn)生激發(fā)態(tài)原子、分子（〇 3, H202)以及大量的活 性物質(zhì)（0H ·，Η ·，0 ·等）。該技術(shù)操作簡單、處理效率高、無二次污染，所以越來越受到國 內(nèi)外研究者的關(guān)注。我們已有實驗研究表明，等離子體放電可以同時殺死藍藻細胞并降解 藻毒素，是一種非常有應(yīng)用前景的技術(shù)?，F(xiàn)在關(guān)于等離子體放電方式有多種，但是如何把等 離子體技術(shù)應(yīng)用到實際含藻污水處理中，目前還沒有現(xiàn)實有效的處理系統(tǒng)。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種級聯(lián)式低溫常壓放電等 離子體處理含藻污水的系統(tǒng)。
[0005] 本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] 一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)，包括污水池和凈水池， 所述污水池和凈水池之間設(shè)置有級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體裝置，所述級聯(lián)式低溫常壓 放電等離子體裝置包括多個級聯(lián)連接的等離子體放電處理單元，每個等離子體放電處理單 元均包括絕緣儲水容器、放電電極、高壓供電電源，所述放電電極包括電極一和電極二兩個 電極且分別連接到高壓供電電源上，所述多個等離子體放電處理單元的絕緣儲水容器之間 通過多個中間連接水管連通，位于最上游的等離子體放電處理單元與所述污水池通過主進 水管連接，位于最下游的等離子體放電處理單元與所述凈水池通過主出水管連接，所述主 進水管、主出水管以及多個中間連接水管上均設(shè)有閥門和水泵。
[0007] 作為上述的一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)的優(yōu)選實施 方式，所述絕緣儲水容器一側(cè)下部還設(shè)置有伸入其空腔內(nèi)的絕緣攪拌器件。
[0008] 作為上述的一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)的優(yōu)選實施 方式，所述每個等離子體放電處理單元的放電電極為板狀或棒狀電極。
[0009] 作為上述的一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)的優(yōu)選實施 方式，所述絕緣儲水容器頂部設(shè)有進氣口和出氣口。
[0010] 作為上述的一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)的優(yōu)選實施 方式，所述絕緣儲水容器上設(shè)有進水口和出水口，相鄰的兩個等離子體放電處理單元的絕 緣儲水容器之間，所述中間連接水管前端連接位于上游的絕緣儲水容器的出水口、尾端連 接位于下游的絕緣儲水容器的進水口。
[0011] 本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：
[0012] 本實用新型提供的一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)，其采 用級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體裝置，即多個等離子體放電處理單元級聯(lián)連接，由于單獨 一個等離子體放電處理單元在短時間內(nèi)不能把藻處理完全，且藻受到放電產(chǎn)生H2o2的作 用，處理作用較緩慢，需要一定的時間才能完全作用，因此本系統(tǒng)采用將含藻污水依次通過 級聯(lián)連接的多個等離子體放電處理單元，含藻污水依次通過多級處理，對含藻污水中藻細 胞及藻毒素的處理更充分更有效；且放電時間和等離子體放電處理單元的個數(shù)可以根據(jù)要 求具體設(shè)定，從而可以控制滅藻的效果及降解藻毒素的效率，達到需要的處理效果。同時， 每個等離子體放電處理單元增加了絕緣攪拌器件，放電過程中可以進行攪拌，加快處理速 率。此外，本系統(tǒng)是一個流動體系，多個等離子體放電處理單元之間經(jīng)水泵相連，從而以流 動方式處理含藻污水，使得含藻水在系統(tǒng)中順暢流動。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作簡單 方便，處理效率高，不產(chǎn)生二次污染，適于大范圍推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0014] 下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前 提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限 于下述的實施例。
[0015] 參見圖1，本實用新型提供的一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的 系統(tǒng)，包括污水池1和凈水池3,污水池1和凈水池3之間設(shè)置有級聯(lián)式低溫常壓放電等離 子體裝置2,級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體裝置2包括多個級聯(lián)連接的等離子體放電處理 單元，每個等離子體放電處理單元均包括絕緣儲水容器22、放電電極、高壓供電電源26，其 中絕緣儲水容器22為絕緣材料制成，優(yōu)選為玻璃容器。放電電極包括電極一和電極二兩個 電極且分別連接到高壓供電電源26上，放電電極可選擇使用板狀或棒狀電極，當(dāng)選擇使用 板狀電極時，高壓供電電源26為高壓交流電源；當(dāng)選擇使用棒狀電極時，高壓供電電源26 為高壓直流電源。多個等離子體放電處理單元的絕緣儲水容器22之間通過多個中間連接 水管23連通，位于最上游的等離子體放電處理單元與污水池1通過主進水管21連接，位于 最下游的等離子體放電處理單元與凈水池3通過主出水管24連接，主進水管21、主出水管 24以及多個中間連接水管23上均設(shè)有閥門和水泵25。
[0016] 其中，絕緣儲水容器22頂部還設(shè)有進氣口和出氣口，進氣口通入的氣體可以為空 氣。絕緣儲水容器22上設(shè)有進水口和出水口，相鄰的兩個等離子體放電處理單元的絕緣儲 水容器22之間，中間連接水管23前端連接位于上游的絕緣儲水容器22的出水口、尾端連 接位于下游的絕緣儲水容器22的進水口。絕緣儲水容器22 -側(cè)下部還設(shè)置有伸入其空腔 內(nèi)的絕緣攪拌器件，放電過程中可以進行攪拌，加快處理速率。
[0017] 每個等離子體放電處理單元的處理原理為：由高壓供電電源26供電，在合適的放 電條件下，放電過程中伴隨的光、熱、沖擊波等物理因素以及產(chǎn)生的羥基自由基、雙氧水等 活性氧物質(zhì)，能破壞藻細胞的細胞膜和細胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)，強氧化性自由基侵入細胞內(nèi)部，多種 損傷的協(xié)同作用使得藻細胞很快死亡，殺死藻細胞并降解藻細胞釋放的藻毒素。
[0018] 本系統(tǒng)將污水池1中的含藻污水通過多級處理，最后收集進入凈水池3,進入凈水 池3的水中的藻細胞已經(jīng)被殺死且藻毒素含量已經(jīng)被降解到可接受的濃度以下。其采用級 聯(lián)式低溫常壓放電等離子體裝置2,即多個等離子體放電處理單元級聯(lián)連接，由于單獨一個 等離子體放電處理單元在短時間內(nèi)不能把藻處理完全，且藻受到放電產(chǎn)生H 202的作用，處 理作用較緩慢，需要一定的時間，因此本系統(tǒng)采用將含藻污水依次通過級聯(lián)連接的多個等 離子體放電處理單元，含藻污水依次通過多級處理，對含藻污水中藻細胞及藻毒素的處理 更充分更有效；且放電時間和等離子體放電處理單元的個數(shù)可以根據(jù)要求具體設(shè)定，從而 可以控制滅藻的效果及降解藻毒素的效率，達到需要的處理效果。此外，本系統(tǒng)是一個流動 體系，多個等離子體放電處理單元之間經(jīng)水泵25相連，從而以流動方式處理含藻污水，使 得含藻水在系統(tǒng)中順暢流動。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作簡單方便，處理效率高，不產(chǎn)生 二次污染，適于大范圍推廣應(yīng)用。
[0019] 以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用 新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保 護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)，包括污水池和凈水池，其 特征在于：所述污水池和凈水池之間設(shè)置有級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體裝置，所述級聯(lián) 式低溫常壓放電等離子體裝置包括多個級聯(lián)連接的等離子體放電處理單元，每個等離子體 放電處理單元均包括絕緣儲水容器、放電電極、高壓供電電源，所述放電電極包括電極一和 電極二兩個電極且分別連接到高壓供電電源上，所述多個等離子體放電處理單元的絕緣儲 水容器之間通過多個中間連接水管連通，位于最上游的等離子體放電處理單元與所述污水 池通過主進水管連接，位于最下游的等離子體放電處理單元與所述凈水池通過主出水管連 接，所述主進水管、主出水管以及多個中間連接水管上均設(shè)有閥門和水泵。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)，其特 征在于：所述絕緣儲水容器一側(cè)下部還設(shè)置有伸入其空腔內(nèi)的絕緣攪拌器件。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)， 其特征在于：所述每個等離子體放電處理單元的放電電極為板狀或棒狀電極。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)， 其特征在于：所述絕緣儲水容器頂部設(shè)有進氣口和出氣口。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的一種級聯(lián)式低溫常壓放電等離子體處理含藻污水的系統(tǒng)， 其特征在于：所述絕緣儲水容器上設(shè)有進水口和出水口，相鄰的兩個等離子體放電處理單 元的絕緣儲水容器之間，所述中間連接水管前端連接位于上游的絕緣儲水容器的出水口、 尾端連接位于下游的絕緣儲水容器的進水口。
【文檔編號】C02F1/72GK203999032SQ201420397261
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】黃青 申請人:中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院