[发明专利]一种改良型气液两相放电等离子体处理污染水体装置

说明书

技术领域

本发明属于污染水体净化技术领域，具体涉及到一种改良型气液两相等离子放电处理污染水体装置。

背景技术

随着工业化进展，各种工业生产所带来的水环境污染越来越严重，工业生产废水的复杂性使传统污水处理设施无法满足日益复杂的水质处理要求，给污水处理技术带来了很大的挑战。

低温等离子体技术是一种新兴的高级氧化技术，是一个集物理学、化学、生物学和环境科学于一体的交叉综合性技术，该技术显著特点是对污染物兼具物理效应、化学效应和生物效应，且有能耗低、效率高、无二次污染等明显优点。它在产生等离子体的过程中，高频放电所产生的瞬间高能足够打开一些有机污染物分子的化学能，使之分解为单质原子或无害分子；等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，这些活性粒子和部分臭气分子碰撞结合，在电场作用下，使臭气分子处于激发态。当臭气分子获得的能量大于其分子键能的结合能时，臭气分子的化学键断裂，直接分解成单质原子或由单一原子构成的分子。同时产生的大量·OH、·HO₂、·O等活性自由基和氧化性极强的O₃，与水中有机污染物分子发生化学反应，最终生成无害产物。但目前等离子体技术存在能耗成本高，装置不稳定的不足。

发明内容

本发明的目的在于针对背景技术提出的技术问题，提供一种改良型气液两相放电等离子体处理污染水体装置。本装置与同类装置相比具有处理效果好，装置稳定等优点。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种改良型气液两相放电等离子体处理污染水体装置，它包括反应容器、放电电极和接地电极，所述的反应容器内可拆卸安装有冷凝管，所述的放电电极包括连接电源正极的可曝气中空针状金属电极和套设在中空针状金属电极外的石英玻璃管，所述石英玻璃管下端与中空针状金属电极之间的空隙封闭，所述中空针状金属电极的气体出口端和石英玻璃管的开口端设置在反应容器内的底部，所述的接地电极连接电源负极并接地且对应所述的放电电极设置在反应容器内。本发明所述的放电电极为改良型等离子体放电电极，使用时空气由中空针状金属电极的气体出口端进入石英玻璃管中，在石英玻璃管内空气与污染水体充分混合，高压电源在玻璃管内形成放电通道，实现气液混合等离子体放电，电极放电稳定，可显著提高污染水体的处理效果。

所述放电电极的数量为一个或多个。

所述的中空金属针状电极与气体出口端相对应的另一端为进气口，所述的进气口通过通气管连通空气泵。

作为一种优选方案，所述反应容器的形状为筒状。

作为一种优选方案，所述的冷凝管为蛇形冷凝管。

进一步优选，所述反应容器的形状为筒状，所述的冷凝管为蛇形冷凝管，该蛇形冷凝管的外径小于所述反应容器的内径。

所述的反应容器上还设有排气口。

作为一种优选方案，所述石英玻璃管的开口端高出中空针状金属电极的气体出口端1～3mm。

设置在筒状反应容器内的可拆卸蛇形冷却管，外形为圆柱状，其外径略小于筒状反应容器的内径，蛇形冷凝管方便取出清洗，反应时，通过冷凝管的冷凝水进口注入冷凝水以保证反应体系温度稳定，减少水量蒸发。反应容器上的出气口设在反应容器水面以上的侧壁上，用于释放气体。反应容器底部安装放电电极，该电极放电方式为气液两相放电，主要由可曝气的中空针状金属电极和套设在中空针状金属电极上的石英玻璃管构成，所述石英玻璃管下端与中空针状金属电极之间的空隙封闭，但中空针状金属电极的下端留出进气口和接电源位置，所述石英玻璃管的开口端高出中空针状金属电极的气体出口1～3mm，放电电极和接地电极分别与设置在反应容器外部的高压电源的正极和负极相连。

本装置采用改良型放电电极进行气液两相等离子体处理污染水体的优点：

该装置实用性强，设备结构简单，运行费用低，操作方便，适用范围广，解决了等离子体电极放电不稳定，电极易烧毁损坏，调试困难等问题，同时其内设置的冷凝管可有效抑制反应体系温度升高，减少水量损失，使该装置具有经济环保且运行稳定的优点，可以广泛运用于有机污染水体的净化处理领域。与同类装置相比具有处理效果好，装置稳定等优点。

附图说明

图1为改良型等离子体放电电极结构图。

图2为改良型气液两相放电等离子体处理污染水体装置的结构图。