專利名稱：用等離子體可循環(huán)降解水溶液中有機污染物的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種污水處理裝置，尤其涉及一種用等離子體降解水溶液中有機污染物的裝置。
背景技術：
隨著化學工業(yè)的迅速發(fā)展，排放的大量工業(yè)污水導致了環(huán)境的污染，很多工業(yè)污水，尤其是含有大量有機物的工業(yè)污水，鹽堿度高、酸度高、難以分解，通過常規(guī)的方法不能得到很好的處理；用高級氧化技術處理水溶液中的有機污染物，雖然效果比較好，但成本高、效率低。近來，由于等離子技術的可控性強、效率高、并有利于環(huán)保，所以在污水處理中得到得到廣泛的應用。由ELSEVIER出版的科技期刊《固態(tài)膜(Thin Solid Films)》2001，No.390，154-158頁，公開了一種用等離子體處理水溶液中有機污染物的方法和設備，該設備主要包括反應池和作為等離子體源的陰極棒和陽極棒。由于陰極棒和陽極棒分別置于用隔離膜隔離的兩個反應池中，陰極棒和陽極棒的弧放電作用減弱，對水溶液中有機污染物的降解作用相應減弱，進而影響了水處理的效果及效率；另外，由于不能連續(xù)對反應池中水溶液進行循環(huán)降解，水處理效率低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用等離子體對水溶液中的有機污染物降解作用強、效果好，并可循環(huán)降解的裝置。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施實現(xiàn)一種用等離子體可循環(huán)降解水溶液中有機污染物的裝置，包括反應池、設在反應池內作為等離子體源的陰極棒及陽極棒；所述反應池的頂蓋上設有進水管，反應池的下側方設有出水管，進水管、反應池、出水管經循環(huán)泵形成一個循環(huán)回路。
所述陰極棒從反應池的頂蓋插入并與設置在反應池下側方的彎曲陽極棒正對。
所述反應池內設有攪拌裝置。
上述攪拌裝置由設在反應池外底部的磁力攪拌器和內底部的攪拌子組成。
所述陰極棒為石墨陰極。
所述陽極棒為鉑電極，由鉑絲和包覆在鉑絲外的石英管組成。
所述反應池置于循環(huán)冷水池中，并在反應池中設有溫度計。
上述循環(huán)回路還包括設在出水管和進水管之間的循環(huán)池。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明中作為等離子體源的陰極棒和陽極棒置于同一個反應池中且正對，放電弧加強，產生的化學活性物質——等離子體增多，對水溶液中有機污染物的降解作用加強，水處理的效果增強。
2、本發(fā)明采用了循環(huán)降解系統(tǒng)，可對污水進行循環(huán)降解處理，增強了水處理效果，提高了水處理的效率。
3、本發(fā)明將兩個反應池并為一個，使裝置簡化。
4、本發(fā)明設置了冷卻水夾層，使反應池的溫度保持恒定，對反應池中有機污染物的降解作用完全。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖具體實施方式
一種用等離子體可循環(huán)降解水溶液中有機污染物的裝置，包括反應池3、設在反應池3內作為等離子體源的石墨陰極7及由鉑絲和包覆在鉑絲外的石英管組成的陽極鉑電極5；反應池3的頂蓋11上設有進水管12，反應池的下側方設有出水管13；石墨陰極7從反應池3的頂蓋11插入并與設置在反應池3下側方的彎曲陽極鉑電極5正對；上述進水管12、反應池3、出水管13經循環(huán)泵9形成一個循環(huán)回路。在上述循環(huán)回路的出水管13和進水管12之間還設置了循環(huán)池14，以便將經降解處理的水溶液蓄集起來，若降解作用達到預期目標，循環(huán)池14中的水溶液不再進入循環(huán)，否則該水溶液經循環(huán)泵9再次進入反應池3繼續(xù)進行降解處理；反應池3外底部設有磁力攪拌器6，反應池內底部設有攪拌子10；為了使反應池3中的水溶液保持恒溫，保證水溶液中有機污染物的降解過程進行完全，將反應池3置于循環(huán)冷水浴2中，并使循環(huán)冷水浴2中的水保持循環(huán)與恒量，同時在反應池3的頂蓋11中插入溫度計1。
下面通過實驗具體說明本發(fā)明對水溶液中有機污染物的降解作用1、水溶液中對硝基酚的降解將70mg對硝基酚溶于1L2g/L反應池3外底部設有磁力攪拌器6，反應池內底部設有攪拌子10；酸鈉水溶液中，取所的溶液200mL加入反應池3中；調節(jié)直流電源4升高電壓至600伏時，陽極開始放電，產生大量的化學活性物質——等離子體，降解反應開始；同時攪拌反應池3中的溶液，并打開循環(huán)泵9，使反應池外的液體保持恒量；在一定的時刻，從循環(huán)線路中取樣，并用高效液相色譜檢測其中對硝基酚的含量，所的數(shù)據(jù)如下

在上述反應液中加入Fe2+，發(fā)現(xiàn)30分鐘之內完全降解。
2、水溶液中2、4、6-三硝基酚的降解將86.11mg的2、4、6-三硝基酚溶于1L2g/L硫酸鈉水溶液中，取所的溶液200mL加入反應池3中；調節(jié)直流電源4升高電壓至600伏時，陽極開始放電，產生大量的化學活性物質——等離子體，降解反應開始；同時攪拌反應池3中的溶液，并打開循環(huán)泵9，使反應池外的液體保持恒量；在一定的時刻，從循環(huán)線路中取樣，并用高效液相色譜檢測其中2、4、6-三硝基酚的含量，所的數(shù)據(jù)如下

3、水溶液中鄰苯二酚的降解操作步驟同實驗1。所的數(shù)據(jù)如下

4、水溶液中1-萘酚的降解操作步驟同實驗1。所的數(shù)據(jù)如下

5、水溶液中甲基藍的降解操作步驟同實驗1。用肉眼可以觀察到藍色很快退去。
權利要求
1.一種用等離子體可循環(huán)降解水溶液中有機污染物的裝置，包括反應池(3)、設在反應池(3)內作為等離子體源的陰極棒(7)及陽極棒(5)；反應池(3)的頂蓋(11)上設有進水管(12)，其特征在于反應池的下側方設有出水管(13)；所述進水管(12)、反應池(3)、出水管(13)經循環(huán)泵(9)形成一個循環(huán)回路。
2.如權利要求1所述的用等離子體可循環(huán)降解水溶液中有機污染物的裝置，其特征在于所述陰極棒(7)從反應池(3)的頂蓋(11)插入并與設置在反應池(3)下側方的彎曲陽極棒(5)正對。
3.如權利要求1或2所述的用等離子體可循環(huán)降解水溶液中有機污染物的裝置，其特征在于所述反應池(3)內設有攪拌裝置。
4.如權利要求3所述的用等離子體可循環(huán)降解水溶液中有機污染物的裝置，其特征在于所述攪拌裝置由設在反應池(3)外底部的磁力攪拌器(6)和內底部的攪拌子(10)組成。
5.如權利要求1、2、4所述的任一用等離子體可循環(huán)降解水溶液中有機污染物的裝置，其特征在于所述陰極棒(7)為石墨陰極。
6.如權利要求1、2、4所述的任一用等離子體可循環(huán)降解水溶液中有機污染物的裝置，其特征在于所述陽極棒(5)為鉑電極，由鉑絲和包覆在鉑絲外的石英管組成。
7.如權利要求1、2、4所述的任一用等離子體可循環(huán)降解水溶液中有機污染物的裝置，其特征在于所述反應池(3)設置在循環(huán)冷水浴(2)中，并在反應池(3)中設有溫度計(1)。
8.如權利要求1、2、4所述的任一用等離子體可循環(huán)降解水溶液中有機污染物的裝置，其特征在于所述循環(huán)回路還包括設置在出水管(13)與進水管(12)之間的循環(huán)池(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用等離子體降解水溶液中有機污染物的裝置，包括反應池、設在反應池內作為等離子體源的陰極棒及陽極棒；所述反應池置于循環(huán)冷水池中，反應池的頂蓋上設有進水管，反應池的下側方設有出水管，進水管、反應池、出水管經循環(huán)泵形成一個循環(huán)回路。本發(fā)明中作為等離子體源的陰極棒和陽極棒置于同一個反應池中且正對，放電弧加強，產生的化學活性物質——等離子體增多，對水溶液中有機污染物的降解作用加強，水處理的效果好。本發(fā)明還采用了循環(huán)降解系統(tǒng)，提高了水處理的效率和效果。
文檔編號C02F1/46GK1583589SQ0313454
公開日2005年2月23日 申請日期2003年8月22日 優(yōu)先權日2003年8月22日
發(fā)明者高錦章, 蒲陸梅, 楊武, 鄧華陵, 劉永軍, 俞潔 申請人:西北師范大學