申请日2015.06.18
公开(公告)日2015.09.30
IPC分类号C02F9/08; C02F101/30; B01J20/34; B01J20/20
摘要
一种介质阻挡放电水处理反应器，其反应器筒体内设放电管，放电管内壁设螺旋弹簧作为高压电极，外壁紧贴铝箔作为接地极，放电管下端与曝气头连接，上端设法兰盘通过供气管路与空气泵连接，用蠕动泵为反应器筒体供水。采用上述介质阻挡放电水处理反应器处理废水的方法主要是在反应器筒体内加入活性炭，由蠕动泵将废水泵入筒体中，打开空气泵使放电管的曝气头进行曝气，搅动筒体内的活性炭和废水进行吸附反应，启动交流电源，测定出水浓度，将处理后的废水排出。重复以上步骤可以实现活性炭的循环利用及废水的连续处理。本发明的反应器结构简单，操作方便;对有机废水进行快速高效处理，同时原位再生活性炭。
摘要附图
权利要求书
1.一种介质阻挡放电水处理反应器，它包括交流电源、供气系统、供水系 统及反应器，其特征在于：所述反应器包括反应器筒体及放电管，反应器筒体 下部设有排水口，该反应器筒体内设放电管;在放电管内设有不锈钢螺旋弹簧 作为高压电极，放电管外壁紧贴有铝箔作为地电极，放电管下端与曝气头连接， 放电管上端设有法兰盘;所述交流电源通过上述法兰盘与放电管内的不锈钢螺 旋弹簧连接;所述供气系统包括空气泵和转子流量计，供气管路的一端与空气 泵连接，供气管路中间设转子流量计，该供气管路的另一端通过上述法兰盘与 上述放电管连接;所述供水系统为蠕动泵，该蠕动泵通过管路与上述反应器筒 体连接。
2.根据权利要求1所述的介质阻挡放电水处理反应器，其特征在于：所述 筒体为有机玻璃材质，所述放电管为石英玻璃管。
3.采用权利要求1所述的介质阻挡放电水处理反应器处理废水的方法，其 特征在于：它包括如下步骤：
(1)进水：先在反应器筒体当中加入的颗粒活性炭，再由供水系统通过蠕 动泵将有机废水泵入反应器筒体当中，达到筒体设置最大水处理量时，关闭蠕 动泵;
(2)活性炭吸附：启动供气系统，用空气泵向放电管中通气，通过转子流 量计控制空气流量，使放电管的曝气头进行曝气，搅动筒体内的活性炭和废水 进行吸附反应，直至活性炭吸附饱和;
(3)放电处理：启动交流电源，产生介质阻挡放电，电源频率为7kHz， 放电产生的活性物质通过曝气头进入废水当中，与废水及饱和活性炭进行充分 接触，降解废水中的剩余污染物，并降解活性炭吸附的污染物，使活性炭得以 再生，达到同时实现废水处理和活性炭再生的目的;
(4)出水：测定出水浓度，达到排放标准后，打开筒体下部排水孔，将处 理后的废水排出;
以上四步为一完整水处理过程，重复以上四步，能够进行活性炭的循环利 用及废水的连续处理。
说明书
一种介质阻挡放电水处理反应器及其处理废水的方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，特别涉及到一种水处理反应器及其处理废水方 法。
背景技术
随着我国工业化进程的发展，各行各业排放出的废水量不断增加，成份愈 加复杂，加剧了环境污染，对人类健康的危害也日益严重。尤其是石油、化工、 印染、制药、造纸等行业排放废水含有多种有毒、有害、难降解的有机污染物， 采用常规的生物或物理化学处理方法已经难以满足排放和技术要求。
活性炭具有极为发达的内部孔隙结构和较大的比表面积，吸附能力强，且 其来源相对易得，成本相对低廉，是一种最常用的吸附剂之一，广泛应用于环 境保护。但随着活性炭的应用范围日趋广泛，消耗量也迅速增加，应用过程中 产生的废活性炭量多，如不回收活化再利用的话，不仅会对资源造成一种浪费， 同时还会对环境造成二次污染。因此，无论是从经济的还是环保的角度考虑， 推广活性炭再生都很有必要。但传统的活性炭再生一般在吸附之后需将活性炭 进行异位再生，使活性炭的再利用过程变得复杂且增加了过程成本。
近20年来，气体放电产生的低温等离子体得到越来越广泛的应用，等离子 体处理技术应运而生。而介质阻挡放电可以在大气压下产生稳定的等离子体， 特别适合于低温等离子体的工业化应用。其产生的放电等离子体能够产生高浓 度的活性物质，如O3、·O、·OH等，可氧化处理有机污染物，并可进行活性炭 再生处理。如公开号为CN 104475068A的中国专利介绍的脉冲放电等离子体再 生活性炭方法，活性炭吸附饱和后，先需要对饱和活性炭进行烘干去水处理， 再将其移至放电反应器当中进行再生处理，而后再将活性炭取出进行再吸附。 此外，公开号为CN 100398194 C、CN 101530784 A和CN 102059106 B的中国 专利分别介绍了利用介质阻挡放电再生活性炭的方法，其中活性炭吸附饱和之 后，也都需要将其处理之后再移至活性炭再生反应器当中进行放电再生处理， 处理之后再转移进行再吸附。由于以上专利介绍的方法都是对废活性炭进行异 位再生，活性炭再利用的中间过程增加了移出和移入两个过程，耗时和成本随 之增加，且使工艺流程更加复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够简化活性炭水处理的利用流程，实现废水 的高效处理和活性炭快速原位再生的介质阻挡放电水处理反应器及其处理废水 的方法。本发明主要是将进水、活性炭吸附、介质阻挡放电水处理和出水这四 个步骤置于同一反应器当中，实现活性炭水处理应用中的吸附和再生。
本发明的介质阻挡放电水处理反应器，它包括交流电源、供气系统、供水 系统及反应器。所述反应器包括反应器筒体及放电管，筒体为有机玻璃材质， 该筒体的下部设有排水口，该筒体内设放电管;放电管为石英玻璃管，在放电 管内设有不锈钢螺旋弹簧作为高压电极，放电管外壁紧贴有铝箔作为地电极， 放电管下端与曝气头连接，放电管上端设有法兰盘;所述交流电源通过上述法 兰盘与放电管内的不锈钢螺旋弹簧连接;所述供气系统包括空气泵和转子流量 计，供气管路的一端与空气泵连接，供气管路中间设转子流量计，该供气管路 的另一端通过上述法兰盘与上述放电管连接;所述供水系统为蠕动泵，该蠕动 泵通过管路与上述反应器筒体连接。
采用上述介质阻挡放电水处理反应器处理废水的方法包括如下步骤：
(1)进水：先在反应器筒体当中加入的颗粒活性炭，再由供水系统通过蠕 动泵将有机废水泵入反应器筒体当中，达到筒体设置最大水处理量时，关闭蠕 动泵;
(2)活性炭吸附：启动供气系统，用空气泵向放电管中通气，通过转子流 量计控制空气流量，使放电管的曝气头进行曝气，搅动筒体内的活性炭和废水 进行吸附反应，直至活性炭吸附饱和;
(3)放电处理：启动交流电源，产生介质阻挡放电，电源频率为7kHz， 放电产生的活性物质通过曝气头进入废水当中，与废水及饱和活性炭进行充分 接触，降解废水中的剩余污染物，并降解活性炭吸附的污染物，使活性炭得以 再生，达到同时实现废水处理和活性炭再生的目的;
(4)出水：测定出水浓度，达到排放标准后，打开反应器筒体下部排水口， 将处理后的废水排出。
以上四步为一完整水处理过程，重复以上四步，可以实现活性炭的循环利 用及废水的连续处理。
本反应器处理对象是有机废水或其他污水。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、反应器结构简单，操作管理方便;
2、能够消除废水电导率对放电状态的影响，继而保证放电状态持续稳定发 生;
3、能够对有机废水进行快速高效处理，同时原位再生活性炭，简化了活性 炭再生工艺流程，实现了活性炭水处理技术的高效利用;并且处理对象可以扩 大到其他多种类型的工业废水、生活污水及待处理饮用水。
