公布日：2022.07.08
申請日：2022.03.14
分類(lèi)號：C02F9/08(2006.01)I;C02F1/32(2006.01)I;C02F1/46(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I;C02F1/78(2006.01)I
摘要
本申請公開(kāi)了一種等離子體污水處理裝置、污水處理系統及污水處理方法，所述等離子體污水處理裝置包括：殼體，所述殼體具有進(jìn)液口和出液口，內部設置有連通所述進(jìn)液口和出液口的污水處理腔；第一電極，所述第一電極置于所述污水處理腔內，外部包裹有介質(zhì)阻擋層；第二電極，所述第二電極相對所述第一電極設置，所述第二電極為中空結構，且其朝著(zhù)第一電極的側壁帶有出氣孔。本申請的等離子體污水裝置能夠誘導產(chǎn)生大量的含氧活性物質(zhì)以及納米氣泡，其中納米氣泡能夠提升氣液傳質(zhì)效率，以促進(jìn)含氧活性物質(zhì)的分散，實(shí)現對污水的有效處理。
權利要求書(shū)
1.等離子體污水處理裝置，其特征在于，包括：殼體，所述殼體具有進(jìn)液口和出液口，內部設置有連通所述進(jìn)液口和出液口的污水處理腔；第一電極，所述第一電極置于所述污水處理腔內，外部包裹有介質(zhì)阻擋層；第二電極，所述第二電極相對所述第一電極設置，所述第二電極為中空結構，且其朝著(zhù)第一電極的側壁帶有出氣孔；所述第一電極為金屬網(wǎng)，所述第二電極為帶型腔的燒結碳化硅板；所述殼體的橫截面為矩形結構，所述第一電極橫置在所述殼體的中間位置，且將所述污水處理腔分隔為第一處理腔和第二處理腔；所述第二電極為兩個(gè)，分別置于第一處理腔和第二處理腔內；所述殼體具有相對的第一側和第二側，所述進(jìn)液口和出液口設置于第一側，所述第二側具有連通所述第一處理腔和第二處理腔的接頭，污水可依次經(jīng)過(guò)兩處理腔；所述介質(zhì)阻擋層為石英玻璃，且為兩層石英玻璃夾持所述金屬網(wǎng)；所述燒結碳化硅板具有長(cháng)度方向和寬度方向，所述型腔的內部具有沿燒結碳化硅板的長(cháng)度方向延伸分布、將其分隔成多個(gè)部分的隔板。
2.根據權利要求1所述的等離子體污水處理裝置，其特征在于，所述第二電極側壁的出氣孔的孔徑為50-100nm。
3.根據權利要求1所述的等離子體污水處理裝置，其特征在于，所述燒結碳化硅的兩端具有封堵所述型腔開(kāi)口的堵頭。
4.根據權利要求2所述的等離子體污水處理裝置，其特征在于，所述第一電極和第二電極的間隔距離為6-10mm。
5.一種污水處理系統，其特征在于，包括如權利要求1所述的等離子體污水處理裝置，所述污水處理系統還包括：高頻調壓電源，其高壓輸出端與所述第一電極和第二電極連接；氣體輸送裝置，通過(guò)管路與所述第二電極的內部腔體連通。
6.一種采用如權利要求5所述污水處理系統的污水處理方法，其特征在于，包括：向污水處理腔內通入待處理的污水，以及向第二電極內通入氧氣；在第一電極和第二電極間施加高頻電壓；其中，污水的流速控制在5-10m/s，氧氣的輸入壓力高于液體壓力的1-1.5kg，高頻電壓的方波為1-100千赫。
發(fā)明內容
為解決現有技術(shù)問(wèn)題，本申請提供了一種等離子體污水處理裝置，不僅能夠高效產(chǎn)生含氧活性物質(zhì)，還可提升氣液傳質(zhì)的效率，實(shí)現對污水的有效處理。
本申請中，等離子體污水處理裝置包括：
殼體，所述殼體具有進(jìn)液口和出液口，內部設置有連通所述進(jìn)液口和出液口的污水處理腔；
第一電極，所述第一電極置于所述污水處理腔內，外部包裹有介質(zhì)阻擋層；
第二電極，所述第二電極相對所述第一電極設置，所述第二電極為中空結構，且其朝著(zhù)第一電極的側壁帶有出氣孔。
以下還提供了若干可選方式，但并不作為對上述總體方案的額外限定，僅僅是進(jìn)一步的增補或優(yōu)選，在沒(méi)有技術(shù)或邏輯矛盾的前提下，各可選方式可單獨針對上述總體方案進(jìn)行組合，還可以是多個(gè)可選方式之間進(jìn)行組合。
可選的，所述第一電極為金屬網(wǎng)，所述第二電極為帶型腔的燒結碳化硅板，其側壁的出氣孔的孔徑為50-100nm。
可選的，所述介質(zhì)阻擋層為石英玻璃，兩層石英玻璃夾持所述金屬網(wǎng)。
可選的，所述燒結碳化硅板具有長(cháng)度方向和寬度方向，所述型腔的內部具有沿燒結碳化硅板的長(cháng)度方向延伸分布、將其分隔成多個(gè)部分的隔板。
可選的，所述燒結碳化硅的兩端具有封堵所述型腔開(kāi)口的堵頭。
可選的，所述第一電極和第二電極的間隔距離為6-10mm。
可選的，所述殼體的橫截面為矩形結構，所述第一電極橫置在所述殼體的中間位置，且將所述污水處理腔分隔為第一處理腔和第二處理腔；
所述第二電極為兩個(gè)，分別置于第一處理腔和第二處理腔內。
可選的，所述殼體具有相對的第一側和第二側，所述進(jìn)液口和出液口設置于第一側，所述第二側具有連通所述第一處理腔和第二處理腔的接頭。
本申請還提供了一種污水處理系統，包括：
殼體，所述殼體具有進(jìn)液口和出液口，內部設置有連通所述進(jìn)液口和出液口的污水處理腔；
第一電極，所述第一電極置于所述污水處理腔內，外部包裹有介質(zhì)阻擋層；
第二電極，所述第二電極相對所述第一電極設置，所述第二電極為中空結構，且其朝著(zhù)第一電極的側壁帶有出氣孔；
高頻調壓電源，其高壓輸出端與所述第一電極和第二電極連接；
氧氣輸送裝置，通過(guò)管路與所述第二電極的內部腔體連通；
液體輸送裝置，通過(guò)管路與所述進(jìn)液口連通。
本申請還提供了一種污水處理方法，包括：
向污水處理腔內通入待處理的污水，以及向第二電極內通入氧氣；
在第一電極和第二電極間施加高頻電壓；
其中，污水的流速控制在5-10m/s，氧氣的輸入壓力高于液體壓力的1-1.5kg，高頻電壓的方波為1-100千赫。
與現有技術(shù)相比，本申請至少具有以下技術(shù)效果：
等離子體污水處理裝置通過(guò)介電阻擋放電產(chǎn)生等離子體，從而促進(jìn)含氧活性物質(zhì)的產(chǎn)生；
在電場(chǎng)作用下，等離子體污水處理裝置通過(guò)集成導電、帶微孔的碳化硅電極誘導氣升效應，產(chǎn)生超富氧的納米氣泡(20-100nm)，這些納米氣泡有助于輸送物質(zhì)并誘導對流，促進(jìn)氣液的混合，提高傳質(zhì)效率；
在納米氣泡形成過(guò)程中，等離子體放電發(fā)射的紫外輻射可進(jìn)一步促進(jìn)過(guò)氧化氫和臭氧等溶解物質(zhì)的分解，產(chǎn)生更多的羥基自由基(OH)。
（發(fā)明人：鄭文征;張勇渭;王兆陽(yáng);王國慶）
