[发明专利]一种采用双介质阻挡放电处理含三氯生废水的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体涉及一种采用双介质阻挡放电处理含三氯生废水的方法和装置。

背景技术

近年来，药品和个人护理品(PPCPs)的大量使用和不当处理，致使其对环境造成严重的污染，长期饮用含有此类污染物的水源水会对人畜的健康产生严重威胁。三氯生是PPCPs中一种典型的广谱抗菌消毒剂，普遍存在于个人护理品如化妆品、除臭剂、漱口水、肥皂和药膏当中，同时还存在于被褥、厨房器具零食玩偶和垃圾袋等一些家庭用品当中。三氯生作为一种常见的抗菌药物使用时间长，用量大，全世界每年三氯生的生产量为1500t，如此大的产量和消耗量对水环境的潜在危害是巨大的，我国作为三氯生生产和使用的大国，对其在水环境中的研究具有特殊的意义。传统的生物法对环境条件和微生物种类的要求严苛，以及降解周期长等问题致使生物法降解三氯生的发展较为缓慢。

介质阻挡放电是一种典型的气相放电方式，可以产生许多高活性物质，如自由基、自由电子、正离子、负离子等，同时放电过程还会产生UV，并伴随O₃生成，这些高活性物质便引发了一系列复杂的物理、化学反应，使复杂大分子污染物转变为简单小分子物质，或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质，从而使污染物得以降解去除。相比气液混相放电可显著降低放电电压，同时避免放电电极的损耗。

针对以上技术问题需要提供一种处理三氯生废水的方法和专门用于处理三氯生废水的装置。

发明内容

本发明的目的是利用双介质阻挡放电等离子体技术，提供一种能够去除水中三氯生的方法，以期解决或缓解三氯生所造成的水体污染问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种采用双介质阻挡放电处理含三氯生废水的方法，将含三氯生的废水通入到双介质阻挡放电反应装置中位于高压电极和接地电极之间的双介质阻挡放电反应釜内，打开高频电源，电流通入所述高压电极进行双介质阻挡放电，产生低温等离子体对含三氯生废水进行处理，同时将双介质阻挡放电产生的臭氧通入放电处理后的废水溶液中进行进一步降解。

所述高频电源的输出功率为60～200W。

所述的含三氯生废水中三氯生的浓度为2～20mg/L，优选为5～10mg/L。

双介质阻挡放电对含三氯生废水进行处理的时间为1～30min，优选为15～24min。

所述的含三氯生废水的pH为2～7，优选为5～7。

一种采用双介质阻挡放电处理含三氯生废水的装置，它包括反应容器、分别连接高频电源正负极的高压电极和接地电极以及设置在高压电极和接地电极之间的双介质阻挡放电反应釜和用于封闭双介质阻挡放电反应釜的石英玻璃板，所述的高压电极、接地电极和双介质阻挡放电反应釜设置在密闭容器内，所述的双介质阻挡放电反应釜的侧壁上设有废水进口和废水出口，所述废水进口和废水出口分别通过蠕动泵连通所述的反应容器，所述的反应容器内设有微孔曝气管；所述的密闭容器上设有气体进口和气体出口，所述的气体出口通过抽气泵连通所述的微孔曝气管。外界气体通过抽气泵抽气形成的密闭容器内空气与外界空气的压力差进入双介质阻挡放电反应釜。

所述双介质阻挡放电反应釜由石英玻璃制成。

所述高压电极与接地电极之间的间距为4～6mm，优选为4mm。

所述高压电极与接地电极为铝电极。

废水通过两个蠕动泵提供的动力进行循环，连通在所述废水进口和反应容器之间的蠕动泵进水流速为10～20ml/min，优选为15～18ml/min；连通在所述废水出口和反应容器之间的蠕动泵出水流速为40～60ml/min，优选为45～50ml/min。

所述抽气泵的流速为0.03～0.25m³/h，优选为0.05～0.l5m³/h。

介质阻挡放电等离子体技术其反应时间短、去除效果好、矿化程度高，可在短时间内去除水中的三氯生。

本发明的有益效果：

(1)双介质阻挡放电产生的低温等离子体能在较短时间内有效去除水中的三氯生，比现在的生物法及化学法有更高的降解效率；

(2)采用介质阻挡放电这种更加稳定的放电方式，增强降解效率，减少电极损耗；

(3)介质阻挡反应釜器采用圆形平板的装置，减缓以前方形平板装置的压力不稳的情况，提高降解效率；

(4)将双介质阻挡放电产生的臭氧通入溶液中进行二次反应，降解效率进一步提高；

(5)不需要添加任何催化剂和氧化剂；