申请日2014.11.04
公开(公告)日2015.02.25
IPC分类号C02F1/46; C02F1/78; C02F1/32
摘要
本发明公开了一种两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，包括装置支架和安装于装置支架上的反应器;所述反应器采用相互垂直的二级放电电极结构。本发明通过两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置可以连续处理废水，不需要较长的停留时间，污染物去除效果好。在进行废水处理时，不需要添加反应试剂，处理过程简单，容易实现控制。
权利要求书
1.一种两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，包括装置支架和安装于装置支架上的反应器;其特征在于：所述反应器采用密封结构，并安装有相互垂直的两级放电电极。
2.根据权利要求1所述的两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，其特征在于：所述反应器包括筒体(14)、安装在筒体底部的绝缘底座(10)、安装于筒体顶部的盖板(6)，在盖板上设置有一级高压电极(1)和气体采样口(5)，在绝缘底座上设置有废水入口(13)、处理水出口(12)、一级低压电极(2)，在筒体外圆周周面上设置有二级高压电极(4)，位于筒体内的待处理水(3)为二级低压电极;在一级高压电极(1)表面设置有绝缘介质层(7)。
3.根据权利要求2所述的两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，其特征在于：所述反应器筒体(14)为同轴内外双层圆柱型筒体，在靠近盖板处的内筒低于外筒而形成开口，液体分布器(8)安装在此开口中。
4.根据权利要求2所述的两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，其特征在于：所述一级高压电极(1)为圆形平板结构，一级高压电极与盖板采用升降式安装，其升降范围是使一级高压电极(1)和待处理水(3)液面之间为0-15mm，用于调节放电间距;一级低压电极(2)为圆形平板、棒状、针状、球状的一种。
5.根据权利要求2所述的两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，其特征在于：所述二级高压电极(4)为螺旋管形金属丝、金属网或金属带的一种，安装于筒体(14)外中部。
6.根据权利要求2所述的两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，其特征在于：所述一级高压电极(1)和二级高压电极(4)串联连接电源的高压输出端接线柱，一级低压电极(2)连接电源的低压输出端接线柱，两级共用一台电源。
7.根据权利要求2所述的两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，其特征在于：所述处理水出口(12)管上设置液体取样口。
8.根据权利要求2所述的两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，其特征在于：所述绝缘介质层(7)采用石英玻璃或陶瓷的一种。
9.根据权利要求2所述的两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，其特征在于：所述筒体(14)采用石英玻璃或有机玻璃制成。
10.根据权利要求1所述的两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，其特征在于：所述装置支架包括支撑底脚(11)和支撑杆(9)。
说明书
两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置
技术领域
本发明涉及一种两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，属于环境污染治理技术领域。
背景技术
水资源污染是当今世界面临的严峻挑战。随着世界经济、科技水平的发展，印染、制药、化工、石油等行业产生的大量难降解有机工业废水造成了严重的环境污染，难降解有机工业废水的综合治理一直是环保领域的一个重要课题。
目前处理废水的方法主要有物理处理法、化学处理法、生物处理法以及联合工艺。物理化学方法处理废水的效果较好，但只是把污染物从一相转移到另一相，产生二次污染。生物处理法对有毒、色度高、可生化性差的废水处理不能达到满意的效果。联合工艺在废水COD去除率方面具有较好的处理效果，但是废水的色度去除率方面常难以达标或不稳定。现有水处理方法消除水中污染物的基本特征是：依靠外加计量反应试剂(如Cl2、ClO2、H2O2、O3等)产生有效活性物种(如自由基等)和污染物反应进行消除，或通过絮凝剂、活性炭等吸附剂、过滤膜等使污染物分离转移，对消除一般性污染物有效且经济，但对高毒性、难降解污染物既缺乏有效性也缺乏经济性。因此，研究开发新型、高效的废水处理技术具有重要的实际意义。
介质阻挡放电具有均匀、漫散和稳定的特点，产生的等离子体所处的电磁场强，等离子体中的活性粒子能量较高，较其他等离子体形式安全性更高、电极寿命更长。介质阻挡放电技术已应用于大型臭氧发生器，为应用于废水处理奠定技术基础，特别是在难降解废水处理方面有着广泛的应用前景，越来越受到研究者的重视。介质阻挡放电形成富集高能电子、离子、自由基以及激发态的原子和分子等高活性粒子的空间，其降解废水的机理是以各种自由基为基础，即利用放电诱发产生多种强氧化性的活性物质(·OH、H2O2、O3 、O·、HO2+等)，与废水中的有机污染物反应，可使难降解有机污染物分子激发、电离或断键，将废水中的复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质，或使废水中的有毒有害物质变成无毒无害物质或低毒低害物质，从而将难生化降解的有机污染物降解去除。同时，DBD等离子体还具有独特的光、热、电等物理性能，可使有机物分子产生多种复杂的物理化学变化，提高废水的可生化性，尤其是印染废水这种可生化但是又不易生化的废水。
尽管国内外对DBD等离子体在废水处理中的应用原理已有较多的讨论，但等离子体废水处理装置的设计只着眼于实验研究，处理量小，很难放大到实际工程中。国内外尚未有利用两级新型介质阻挡放电等离子体处理废水的研究或报道。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置。
本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：一种两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置，包括装置支架和安装于装置支架上的反应器;所述反应器采用密封结构，并安装有相互垂直的两级放电电极。
进一步的，所述反应器包括筒体、安装在筒体底部的绝缘底座、安装与筒体顶部的盖板，在盖板上设置有一级高压电极和气体采样口，在绝缘底座上设置有废水入口、处理水出口、一级低压电极，在筒体外圆周面上设置有二级高压电极;在一级高压电极表面设置有绝缘介质层。
更进一步的，所述反应器筒体为同轴内外双层圆柱型筒体，在靠近盖板处的内筒低于外筒而形成开口，液体分布器安装在此开口中。
更进一步的，所述处理水出口管上设置液体取样口。
更进一步的，所述一级高压电极为圆形平板结构，一级高压电极与盖板采用升降式安装，其升降范围是使一级高压电极和内筒内待处理水液面之间为0-15mm，用于调节放电间距;一级低压电极为圆形平板、棒状、针状、球状的一种。
更进一步的，所述二级高压电极为螺旋管形金属丝、金属网或金属带的一种，安装于筒体外中部，位于筒体内的待处理水为二级低压电极。
更进一步的，所述一级高压电极和二级高压电极串联连接电源的高压输出端接线柱，一级低压电极连接电源的低压输出端接线柱，两级共用一台电源。
更进一步的，所述绝缘介质层采用石英玻璃或陶瓷的一种。
更进一步的，所述筒体采用石英玻璃或有机玻璃制成。
进一步的，所述装置支架包括支撑底脚和支撑杆。
本发明的有益效果是：两级新型介质阻挡放电等离子体废水处理装置可以连续处理废水，不需要较长的停留时间，污染物去除效果好。在进行废水处理时，不需要添加反应试剂，处理过程简单，容易实现控制。
