[发明专利]独立曝气高压脉冲放电水处理反应器及其污水处理方法

权利要求书

1.一种独立曝气高压脉冲放电水处理反应器,其特征在于：包括至少一个高压脉冲放电反应装置（1）和至少一个低于所述高压脉冲放电反应装置的独立曝气装置（2）；

所述高压脉冲放电反应装置包括上部的气室（3）和下部的液室（4），所述气室（3）中嵌有上多孔钛板（5）作为高压电极，所述液室中嵌有下多孔钛板（6）作为地电极，所述高压电极通过高压导线（8）与高压电源连接，所述地电极通过导线与地线（7）连接，所述高压电极与地电极极性可颠倒，所述上多孔钛板电极与下多孔钛板之间的部分为放电区（9），所述高压脉冲放电反应装置顶部设有气体入口（11）和气体出口（12），所述气体入口（11）和所述气室（3）连通，所述高压脉冲放电反应装置底部设有液体入口（13），所述高压脉冲放电反应装置侧壁设有溢流取样管（14），所述溢流取样管低于所述下多孔钛板；

所述独立曝气装置包括外壳（15）、外壳内部的气液分离管（16），所述外壳上设有液体出口（19），所述气液分离管（16）内部嵌有多孔的曝气头（17），所述气液分离管（16）的侧壁设置液体溢出孔（20），所述液体溢出孔的水平位置高于所述曝气头（17），所述曝气头（17）的下方为曝气气室（18），所述液体出口（19）与所述液体溢出孔（20）不在同侧的同一水平面上，所述液体出口（19）低于所述气液分离管（16）的顶端，所述独立曝气装置外壳底部设有曝气入口（21）。

2.如权利要求1所述的反应器,其特征在于：所述反应器包括一个高压脉冲放电反应装置和一个独立曝气装置，所述独立曝气装置的液体出口和所述高压脉冲放电反应装置上的液体入口连通，所述高压脉冲放电反应装置顶部的气体出口和所述曝气入口连通。

3.如权利要求1所述的反应器,其特征在于：所述反应器为由至少两套上述高压脉冲放电反应装置和独立曝气装置组成的多级反应器，相邻两级分别称为上级高压脉冲放电反应装置（24）、上级独立曝气装置（25）、下级高压脉冲放电反应装置（26）、下级独立曝气装置（27），其中最上级的高压脉冲放电反应装置上的液体入口和外部水源（28）连通，上级独立曝气装置的液体出口和下级高压脉冲放电反应装置的液体入口连通，每一级的独立曝气装置的曝气入口和同级的高压脉冲放电反应装置顶部的气体出口连接，最后一级的独立曝气装置的液体出口与其他水处理工艺流程相连或作为最终的出水口（29）。

4.如权利要求1所述的反应器,其特征在于：所述反应器包括1个上述高压脉冲放电反应装置和至少两个独立曝气装置，所述独立曝气装置的液体出口之间相互连通并与高压脉冲放电反应装置的液体入口连接，所述独立曝气装置的曝气入口之间相互连通并与所述高压脉冲放电反应装置的气体出口连接，相邻的两个独立曝气装置的壳体通过连通管（30）连通。

5.如权利要求1至4任意一项所述的反应器,其特征在于：所述气液分离管内部的曝气头为抗氧化耐腐蚀的微米级孔径的多孔钛板。

6.如权利要求5所述的反应器,其特征在于：所述微米级孔径的多孔钛板的孔径为5-50μm。

7.如权利要求1至4任意一项所述的反应器,其特征在于：所述高压脉冲放电反应装置的上多孔钛板、下多孔钛板的孔径为微米级。

8.如权利要求1至4任意一项所述的反应器,其特征在于：在所述独立曝气装置的液体中含有活性炭颗粒或负载TiO₂颗粒物，在曝气装置最终的液体出口处设置一层或多层50-250目的不锈钢阻挡网。

9.一种使用权利要求2所述的独立曝气高压脉冲放电水处理反应器的污水处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

待处理液体由所述反应器的独立曝气装置一次性加入，然后被循环至高压脉冲放电反应装置，在液体推流作用下从下多孔钛板穿过后到达放电区表面，经过放电处理的液体再由溢流取样管流出重新进入独立曝气装置，再次与所述高压脉冲放电反应装置产生的O₃反应，以此循环，最终将污染物矿化。

10.一种使用权利要求3所述的独立曝气高压脉冲放电水处理反应器的污水处理方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

使待处理液体被抽至高压脉冲放电反应装置，经高压脉冲放电作用后，液体从溢流取样管溢流至反应器的独立曝气装置，与O₃作用后由下部的液体出口进入至下一级的高压脉冲放电反应装置进行新一轮的放电和曝气，实现废水的多级连续处理。