[发明专利]密闭超声波雾化高压电晕氧化方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水氧化方法，尤其是一种密闭超声波雾化高压电晕氧化方法及其设备，属于废水氧化的技术领域。

背景技术

目前对废水中氮磷等物质含量的检测，主要采用以下方法：首先选用某种氧化方法，把有机物消解，并把废水中各种价态的待检测元素氧化成统一的最高价态形式，然后对各种元素离子采用紫外分光光度计或电化学传感器检测出待测物质含量。

其中对待测废水的氧化方法，目前主要有以下两种方法：

1.添加氧化剂方法

传统的废水氧化方法采用添加某种对应氧化剂的方法。

(1)过硫酸钾法

对于废水中总氮的测定，国标《水质  总氮的测定  碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》(GB 11894-89)中规定，在120℃～124℃的碱性介质条件下，用过硫酸钾作氧化剂，不仅可将水样中的氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐，同时将水样中大部分有机氮化合物氧化为硝酸盐。这种方法需要大量消耗过硫酸钾试剂，对试剂的存储使用难以控制，操作复杂，效率低下。

(2)臭氧氧化法

臭氧是一种强氧化剂，氧化电势为2.07V，与有机物反应速度快。臭氧通过曝气或射流的方法混入水中，能与水中各种形态存在的污染物质起反应，将复杂的有机物转化成为简单化合物，并逐步将低价态离子氧化到高价态形式。通常臭氧发生器产生的臭氧会混有氮氧化合物，无法用于水质中氮元素检测。同时，臭氧的曝气和射流都对废水的压力和流速有较高的要求，难以适用于少量样品的现场检测。

(3)过氧化氢法

过氧化氢是一种无色黏稠的液体，它的水溶液俗称双氧水，也是水处理中常用的强氧化剂，氧化电势为1.77V，能氧化水中的无机和有机污染物。过氧化氢化学性质不稳定，一般以30％或60％的水溶液形式存放，过氧化氢的储藏和使用过程都不容易控制，难以适用于现场检测。

2.电解氧化方法

废水电解处理法是废水化学处理法之一种。应用电解的基本原理，使废水中有害物质通过电解转化成为无害物质以实现净化的方法。废水电解处理包括电极表面电化学作用、间接氧化和间接还原，以及电絮凝等过程，分别以不同的作用去除废水中的污染物。缺点在于在处理大量废水时电耗和电极金属的消耗量较大，分离的沉淀物不易处理利用。同时还会在溶液中产生金属阳离子干扰，不适用于水质检测。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种密闭超声波雾化高压电晕氧化方法及其设备，其操作方便，设备简单，工艺流程简化，成本低廉，适用性好。

按照本发明提供的技术方案，所述氧化方法包括如下步骤：a、利用进液泵、进液阀及流量计，向超声波雾化器中灌入30ml～60ml的废水水样；b、开启超声波雾化器；所述超声波雾化器对废水水样施加1.6MHz～2.5MHz的超声波，废水水样吸收能量，分子动能增加，将废水水样激发为雾状；c、开启高压电晕反应室和循环泵；超声波雾化器中的废水雾气，在雾气的扩散和循环泵抽吸的作用下，进入高压电晕反应室中；高压电晕反应室对废水雾气施加15000～30000V的电压作用，打开废水雾气的分子链和连接键，并产生强氧化性自由基，对废水雾气进行氧化消解；d、利用循环泵的抽吸作用，使废水雾气在超声波雾化器及高压电晕反应室中循环3～6分钟，对废水雾气进行充分氧化消解；e、开启出水泵和出液阀；通过出水泵和出液阀，释放超声波雾化器与高压电晕反应室内的废水雾气，得到氧化消解完成的废水水样。

所述氧化方法所用的密闭超声波雾化高压电晕设备，包括进液泵与超声波雾化器；所述进液泵用于抽取废水水样，进液泵的出液端通过进液阀及流量计与超声波雾化器相连；所述超声波雾化器与高压电晕反应室相连通，所述超声波雾化器与高压电晕反应室间还设有循环泵，所述循环泵的出液端与超声波雾化器连接，所述超声波雾化器通过出液泵及出液阀释放氧化消解后的废水水样。

所述超声波雾化器与高压电晕反应室通过玻璃管相连通。所述超声波雾化器中的超声波频率为1.6MHz～2.5MHz。所述高压电晕反应室包括玻璃管路和直流高压包电源，所述玻璃管路的端部设有凹槽，凹槽内放置有不锈钢，所述玻璃管路的外部包裹有铜丝网，所述直流高压包电源的正极、负极端分别与不锈钢及铜丝网相连。

所述直流高压包电源的输出电压为15000～30000V。