申请日2018.02.24
公开(公告)日2018.06.29
IPC分类号C02F1/72
摘要
一种以过硫酸盐为激发对象的等离子体污水处理方法，所属领域为环境工程中的污水处理领域。该方法主要是为了解决硫酸根自由基强氧化技术所存在的硫酸根自由基转化率低及对污染物质种类具有选择性的不足之处，解决上述问题的要点是：将过硫酸盐溶液以转盘雾化的方式喷入反应室;用15～20KV、10～15KHZ的高频高压电场激发雾化后的过硫酸盐溶液产生等离子体;等离子体中携带了大量硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子，其具有极强的氧化能力;通过射流式喷射搅拌器使污水与上述硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应;在6～9min的时间内，即可实现污染物质降解的目的。
权利要求书
1.本发明提供了一种以过硫酸盐为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：将过硫酸盐溶液以转盘雾化的方式喷入反应室;用15～20KV、10～15KHZ的高频高压电场激发雾化后的过硫酸盐溶液产生等离子体;等离子体中携带了大量硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子，其具有极强的氧化能力;通过射流式喷射搅拌器使污水与上述硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应;在6～9min的时间内，即可实现污染物质降解的目的。
2.根据权利要求1所述的一种以过硫酸盐为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：过硫酸盐需配成溶液形式。
3.根据权利要求1所述的一种以过硫酸盐为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：过硫酸盐包括过硫酸钠、过硫酸钾及过硫酸铵。
4.根据权利要求1所述的一种以过硫酸盐为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：过硫酸盐的消耗量由污水的COD指标所决定，且等比例增加(若污水的COD为1000mg/L，则过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵的消耗量分别为污水水量的15‰、17‰和14.5‰)。
5.根据权利要求1所述的一种以过硫酸盐为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：需要将配成溶液的过硫酸盐以转盘雾化的方式喷入反应室。
6.根据权利要求1所述的一种以过硫酸盐为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：以电压15～20KV、频率10～15KHZ的高频高压电场为等离子体的激发手段。
7.根据权利要求1所述的一种以过硫酸盐为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：主要以等离子体中所携带的硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子来降解污水中的污染物质。
8.根据权利要求1所述的一种以过硫酸盐为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：通过射流式喷射搅拌器使污水与等离子体中所携带的硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应。
9.根据权利要求1所述的一种以过硫酸盐为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：降解污水所需要的反应时间根据污水水质在6～9min之间做相应调整。
说明书
一种以过硫酸盐为激发对象的等离子体污水处理方法
技术领域
本发明涉及环境工程中的污水处理领域，具体为一种以过硫酸盐为激发对象的等离子体污水处理方法。
背景技术
由于硫酸根自由基带有极高的标准电极电势，数值几乎与羟自由基相等，更高于臭氧，仅略低于氟的标准电极电势，因此硫酸根自由基被认为在理想的条件下可以氧化绝大多数的有机污染物。
而实际应用过程中通常采用UV、过渡金属离子、活性炭等方式活化过硫酸盐生成硫酸根自由基，由于该活化过程只具有一定程度的转化率，导致过硫酸盐难以被充分活化为硫酸根自由基，使其使用过程中往往出现氧化效率太低的情况。同时，硫酸根自由基的氧化能力对不同的有机污染物同样具有一定程度的选择性，无法针对所有的有机污染物。
因此急需开发一种简单高效、氧化能力更强、适用范围更广的污水处理技术。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有硫酸根自由基强氧化技术中存在的问题与不足，提供一种简单高效、氧化能力更强、适用范围更广的污水处理技术。
本发明的技术方案如下：将过硫酸盐溶液以转盘雾化的方式喷入反应室;用15～20KV、 10～15KHZ的高频高压电场激发雾化后的过硫酸盐溶液产生等离子体;等离子体中携带了大量硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子，其具有极强的氧化能力;通过射流式喷射搅拌器使污水与上述硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应;在6～9min的时间内，即可实现污染物质降解的目的。
其中：过硫酸盐需配成溶液形式。
其中：过硫酸盐包括过硫酸钠、过硫酸钾及过硫酸铵。
其中：过硫酸盐的消耗量由污水的COD指标所决定，且等比例增加(若污水的COD为1000mg/L，则过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵的消耗量分别为污水水量的15‰、17‰和14.5‰)。
其中：需要将配成溶液的过硫酸盐以转盘雾化的方式喷入反应室。
其中：以电压15～20KV、频率10～15KHZ的高频高压电场为等离子体的激发手段。
其中：主要以等离子体中所携带的硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子来降解污水中的污染物质。
其中：通过射流式喷射搅拌器使污水与等离子体中所携带的硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应。
其中：降解污水所需要的反应时间根据污水水质在6～9min之间做相应调整。
本发明方法中以等离子体激发的方式生成硫酸根自由基，其生成效率接近100%，能够充分利用硫酸根自由基的氧化能力。同时，该过程中生成的羟基自由基和高能电子又起到了加强硫酸根自由基氧化能力的作用，导致其氧化能力远远强于现有的硫酸根自由基强氧化技术。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将以“抚顺华丰化工公司污水”为实施例对本发明作更全面、细致地描述，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：将污水水量20%的过硫酸钠配成溶液，并用转盘雾化的方式喷入反应室;用 15KV、10KHZ的高频高压电场激发雾化后的过硫酸钠溶液产生等离子体;等离子体中携带了大量硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子，其具有极强的氧化能力;通过射流式喷射搅拌器使污水与上述硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应;反应9min后取污水进行水体色度及COD检测。
检测结果：原水 色度=3720度 COD=13300mg/L
出水 色度=8度 COD=27mg/L
由检测结果可知，污水色度去除率为99.8%，COD去除率为99.8%。
实施例2：将污水水量20%的过硫酸钠配成溶液，并用转盘雾化的方式喷入反应室;用 20KV、15KHZ的高频高压电场激发雾化后的过硫酸钠溶液产生等离子体;等离子体中携带了大量硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子，其具有极强的氧化能力;通过射流式喷射搅拌器使污水与上述硫酸根自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应;反应6min后取污水进行水体色度及COD检测。
检测结果：原水 色度=3720度 COD=13300mg/L
出水 色度=3度 COD=22mg/L
由检测结果可知，污水色度去除率为99.9%，COD去除率为99.8%。
