一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置，包括新型等離子體發(fā)生系統(tǒng)、高壓脈沖、高效反應(yīng)器，可有效的解決水下大面積放電的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)通過(guò)有效氣液兩相放電將活性物質(zhì)向廢水分子的傳質(zhì)優(yōu)化和能量的充分有效的利用，可大規(guī)模的應(yīng)用于工業(yè)廢水處理。本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種基于所述污水等離子處理裝置的污水處理方法，通過(guò)調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)電極旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生大面積水下滑動(dòng)弧放電。本實(shí)用新型的等離子處理裝置及方法，能有效的去除工業(yè)廢水中的難降解物，具有降解速率快、處理范圍廣、效果好、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明公開(kāi)了一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置，涉及低溫等離子污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)城市化步伐的加快和科技的進(jìn)步，工、農(nóng)業(yè)的肆意排放，污水排放量急劇增加，水污染問(wèn)題已成為備受世界關(guān)注的重大問(wèn)題之一。針對(duì)這些污染物，常用的廢水處理方法主要有生物法、物化法和氧化法等，但這些方法對(duì)高濃度、難降解的高分子有機(jī)物效果不佳。針對(duì)廢水中存在的問(wèn)題，近二十年發(fā)展起了一些新型的廢水處理新技術(shù)，如氧化絮凝法、光催化降解法、多相催化臭氧化法、濕式氧化法、加壓生物氧化法等。這些新型廢水處理技術(shù)雖然有效，但是運(yùn)行費(fèi)用過(guò)高、氧化劑消耗量大等缺點(diǎn)，使其普遍推廣應(yīng)用受到限制。
[0003]近幾年來(lái)，隨著低溫等離子體技術(shù)的發(fā)展，利用高電壓放電等離子體技術(shù)實(shí)現(xiàn)高級(jí)氧化用于難降解污染物處理被證實(shí)是一種行之有效的方法，此技術(shù)不僅富集了具有強(qiáng)氧化性的自由基以及激發(fā)態(tài)的原子，分子等高活性粒子，可使難降解有機(jī)物分子激發(fā)、電離或斷鍵，加速了有機(jī)物的降解，且無(wú)二次污染，因此受到廣泛關(guān)注。但是目前的低溫等離子體廢水處理裝置和方法都存在處理量小、反應(yīng)效率低、能耗高等問(wèn)題，很難在工業(yè)水處理中大規(guī)模應(yīng)用。
[0004]本發(fā)明的“水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子體”新技術(shù)，設(shè)計(jì)了新型的水處理低溫等離子體反應(yīng)裝置，采用優(yōu)化控制技術(shù)在放電時(shí)控制放電電極旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生滑動(dòng)電弧放電，采用具有尚能量傳輸效率的尚壓脈沖電源激勵(lì)進(jìn)一步提尚電尚和激勵(lì)效率，有效的解決了水處理有效面積小、能量損失率高、放電效率低、催化劑添加效果不好以及電極侵蝕等低溫離子體水處理關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，可以充分使有機(jī)物分子、水分子、氧氣分子產(chǎn)生電離，從而激發(fā)出許多活性更高的粒子，實(shí)現(xiàn)通過(guò)有效氣液兩相放電將活性物質(zhì)向廢水分子的傳質(zhì)優(yōu)化和能量的充分有效的利用，可以大規(guī)模的應(yīng)用于工業(yè)廢水處理，特別是在難降解有毒廢水方面有著明顯的優(yōu)越性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置及處理方法，低溫等離子體裝置采用微秒脈沖的方式旋轉(zhuǎn)電弧放電。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置，包括等離子體發(fā)生系統(tǒng)，還包括微秒脈沖電源和高效反應(yīng)器，所述微秒脈沖電源通過(guò)調(diào)速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)放電電極進(jìn)行旋弧放電；
[0008]所述高效反應(yīng)器設(shè)置于輪廓框架內(nèi)，包括:動(dòng)力連接柱、污水收集箱、高壓放電電極、低壓放電電極、高壓進(jìn)出口、污水進(jìn)口、水量調(diào)節(jié)閥門、污水出口、調(diào)速馬達(dá)、放電間隙調(diào)節(jié)柱、高壓連接端子和地線接線端子；
[0009]所述高壓放電電極的下端通過(guò)高壓連接端子采用并聯(lián)方式連接后，從高壓進(jìn)出口引出并與微妙脈沖電源相連接；
[0010]所述地線接線端子與標(biāo)準(zhǔn)大地端相連接；
[0011 ]所述水量調(diào)節(jié)閥門設(shè)置于污水進(jìn)口處，所述污水進(jìn)口連接污水水源；
[0012]所述放電間隙調(diào)節(jié)柱和動(dòng)力連接柱均設(shè)置于輪廓框架頂面，動(dòng)力連接柱設(shè)置于輪廓框架頂面中部，調(diào)速馬達(dá)通過(guò)動(dòng)力連接柱連接低壓放電電極，帶動(dòng)低壓放電電極旋轉(zhuǎn)；
[0013]所述污水進(jìn)口和污水出口分別與污水收集箱相連接；
[0014]所述高壓放電電極和低壓放電電極位置相對(duì)的設(shè)置于污水收集箱內(nèi)部。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述微秒脈沖電源的參數(shù)為:空載峰值30KV、脈沖上升時(shí)間<10us、脈寬<50us，電源的脈沖頻率在5-15KHZ范圍內(nèi)可調(diào)。采用微秒脈沖電源，可以在不使電場(chǎng)內(nèi)的粒子加速的情況下使電子加速，形成無(wú)需屏蔽的高能自由電子，而這些高能自由電子將促使有機(jī)物的激發(fā)、裂解或電離，相對(duì)其他類型電源效率更高。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，在所述輪廓框架的側(cè)面上端，還設(shè)置有觀察窗。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述污水出口的水平高度大于所述污水進(jìn)口的水平高度。
[0018]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，造價(jià)比較低廉，維護(hù)和操作比較容易，較適用于工業(yè)應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的外觀不意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明的放電電極分布平面示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明的放電電極分布立體示意圖；
[0023]其中:I高壓進(jìn)出口，2污水進(jìn)口，3水量調(diào)節(jié)閥門，4污水收集箱，5放電間隙調(diào)節(jié)柱，6調(diào)速馬達(dá)，7動(dòng)力連接柱，8污水出口，9高壓放電電極，10低壓放電電極，11高壓連接端子，12觀察窗，13地線接線端子。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0026]本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖和外觀示意圖分別如圖1、圖2所示，高壓放電電極9的下端通過(guò)高壓線并聯(lián)連接，從高壓進(jìn)出口 I引出并連接到等離子電源上，調(diào)速馬達(dá)6與馬達(dá)控制器連接，地線接線端子13與標(biāo)準(zhǔn)大地端連接，污水進(jìn)口 2連接污水水源，污水出口 8與處理后的污水收集裝置連接。
[0027]按照上述連接好后，污水出口的水量調(diào)節(jié)閥門常開(kāi)，污水進(jìn)口的水量調(diào)節(jié)閥門3打開(kāi)，此時(shí)污水注入污水收集箱4，通過(guò)污水進(jìn)口的水量調(diào)節(jié)閥門3調(diào)節(jié)污水的流速；當(dāng)污水水面高過(guò)高壓放電電極9的頂端和低壓放電電極10的底端時(shí)，通過(guò)操作使調(diào)速馬達(dá)6旋轉(zhuǎn)，同時(shí)兩電極進(jìn)行等離子放電，通過(guò)觀察窗12觀察低壓放電電極10的轉(zhuǎn)速，對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)調(diào)速馬達(dá)6 的旋轉(zhuǎn)速度;污水收集箱4內(nèi)的污水液面會(huì)慢慢增高，同時(shí)兩電極也會(huì)不斷的放電，待污水水面達(dá)到一定高度時(shí)，處理完的污水會(huì)通過(guò)污水出口 8流入處理完污水收集箱。
[0028] 本發(fā)明中，放電電極分布示意圖如圖3、圖4所示:高壓放電電極9有叁組，圓周均布 (圖3中的虛線圓)，低壓放電電極10有貳組，圓周均布，與高壓放電電極9均布在同一圓周上，圖中為低壓放電電極9的其中壹個(gè)與高壓放電電極10的其中壹個(gè)重合時(shí)的位置圖示。工作時(shí)低壓放電電極9是旋轉(zhuǎn)的。[〇〇29]所述本裝置采用空載峰值30KV、脈沖上升時(shí)間<10us、脈寬<50us的微秒脈沖電源， 電源的脈沖頻率在5-15KHz可調(diào)的快脈沖，這樣可以大大的提高單位時(shí)間的電離效率和能量注入效率，從而提高水處理效率。低壓放電電極由型號(hào)為2IK6GN-CR的調(diào)速電機(jī)以及型號(hào)為2GN-10K、速比為1:10的變速器帶動(dòng)，同時(shí)有匹配的可調(diào)節(jié)速度的調(diào)速器驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0030]所述高壓放電電極和低壓放電電極的間隙可通過(guò)放電間隙調(diào)節(jié)柱5調(diào)節(jié)，以達(dá)到最佳的放電效果。高壓放電電極之間會(huì)由一定的距離;調(diào)速馬達(dá)連接低壓放電電極，帶著低壓放電電極旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)蛪悍烹婋姌O旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)隨著旋轉(zhuǎn)與高壓放電電極會(huì)產(chǎn)生一定的距離。 當(dāng)兩電極之間的距離小于一定的閾值時(shí)會(huì)進(jìn)行等離子放電，當(dāng)兩電極之間的距離大于一定的閾值時(shí)不會(huì)進(jìn)行等離子放電。在調(diào)速馬達(dá)達(dá)到一定速度后，放電電極會(huì)在水下進(jìn)行大面積滑動(dòng)電弧放電。并隨著旋轉(zhuǎn)使污水會(huì)產(chǎn)生一定的流動(dòng)性，使等離子處理更加充分。
[0031]相對(duì)于現(xiàn)有的污水處理裝置，本裝置可以有效的解決水下大面積放電的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，能有效的去除工業(yè)廢水中的難降解物，具有降解速率快、處理范圍廣、效果好、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛的應(yīng)用于工業(yè)廢水處理。
[0032]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置，包括等離子體發(fā)生系統(tǒng)，其特 征在于:還包括微秒脈沖電源和高效反應(yīng)器，所述微秒脈沖電源通過(guò)調(diào)速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)放電電 極進(jìn)行旋弧放電；所述高效反應(yīng)器設(shè)置于輪廓框架內(nèi)，包括:動(dòng)力連接柱、污水收集箱、高壓放電電極、低 壓放電電極、高壓進(jìn)出口、污水進(jìn)口、水量調(diào)節(jié)閥門、污水出口、調(diào)速馬達(dá)、放電間隙調(diào)節(jié)柱、 高壓連接端子和地線接線端子；所述高壓放電電極的下端通過(guò)高壓連接端子采用并聯(lián)方式連接后，從高壓進(jìn)出口引出 并與微妙脈沖電源相連接；所述地線接線端子與標(biāo)準(zhǔn)大地端相連接；所述水量調(diào)節(jié)閥門設(shè)置于污水進(jìn)口處，所述污水進(jìn)口連接污水水源；所述放電間隙調(diào)節(jié)柱和動(dòng)力連接柱均設(shè)置于輪廓框架頂面，動(dòng)力連接柱設(shè)置于輪廓框 架頂面中部，調(diào)速馬達(dá)通過(guò)動(dòng)力連接柱連接低壓放電電極，帶動(dòng)低壓放電電極旋轉(zhuǎn)；所述污水進(jìn)口和污水出口分別與污水收集箱相連接；所述高壓放電電極和低壓放電電極位置相對(duì)的設(shè)置于污水收集箱內(nèi)部。2.如權(quán)利要求1所述的一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置，其特征在 于:所述微秒脈沖電源的參數(shù)為:空載峰值30KV、脈沖上升時(shí)間〈1 Ous、脈寬<50us，電源的脈 沖頻率在5-15KHZ范圍內(nèi)可調(diào);微秒脈沖電源在不使電場(chǎng)內(nèi)的粒子加速的情況下使電子加 速，形成無(wú)需屏蔽的高能自由電子，所述高能自由電子促使有機(jī)物的激發(fā)、裂解或電離。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種水下脈沖旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧低溫等離子污水處理裝置，其特征 在于:通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)控制電極的結(jié)構(gòu)，增加放電等離子體與水溶液的接觸面積，實(shí)現(xiàn)了水下 大面積放電。
【文檔編號(hào)】C02F1/46GK205653214SQ201620444976
【公開(kāi)日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日 公開(kāi)號(hào)201620444976.2, CN 201620444976, CN 205653214 U, CN 205653214U, CN-U-205653214, CN201620444976, CN201620444976.2, CN205653214 U, CN205653214U
【發(fā)明人】卞杰, 萬(wàn)良淏
【申請(qǐng)人】南京蘇曼等離子科技有限公司