[发明专利]采用低温等离子体技术降解染料废水的反应装置

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，涉及一种用于难降解有机废水处理的装置，具体涉及一种利用低温等离子体技术处理染料废水的装置。

背景技术

染料工业是我国纺织、轻工、化工等领域的重要组成部分，目前，随着染料工业的飞速发展和印染加工技术的进步，使大多数的染料具有抗光解性、抗氧化性、抗生物降解性的特征，从而加大了染料和印染废水脱色的难度。染料废水属于典型的难降解工业废水，具有高浓度、毒性大、色度高、可生化性差等特点，传统的染料废水采用常规的物化与生化相结合的方法处理很难达到理想的处理效果，更不能达标排放。因此，迫切需要研究一种处理染料废水的高效方法，近年来，以探索各类高级氧化技术有很多研究和报道，如光催化氧化技术、超临界水氧化法、湿式氧化技术、等离子体技术等。

低温等离子体技术处理难降解有机废水主要是利用高压放电加速了在电场中从电极发射出的电子，使其达到很高的速度，并冲击水分子和污染物分子。使之分裂而产生大量的自由基和活性粒子。包括臭氧，紫外光，冲击波及·O，·OH，·H自由基等，通过各因素的协同作用，进行水中污染物的降解。

目前，放电等离子体水处理反应器有三种形式：液相放电等离子体反应器，气相放电等离子体反应器和气液两相混合放电等离子体反 应器。这三种放电等离子体水处理反应器尽管在处理难降解有机物废水中显示出较为理想的效果，仍然存在一定问题，如在水中放电，电极腐蚀严重，电极寿命短；受溶液电导率影响大；气相放电中的液体量受到限制，自由基向液体内部的扩散效率低，影响水处理效果等。而目前应用在实际中的臭氧发生器仍有一些缺点：如需要额外的冷却设备和臭氧传输管路系统，增加了处理成本，同时存在臭氧损耗和管路腐蚀的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用低温等离子体技术降解染料废水的反应装置，旨在提高放电等离子体产生的活性物质向被处理水体中的传质效率，增大等离子体与废水的接触面积，简化结构，降减少二次污染，提高水处理效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种采用低温等离子体技术降解染料废水的反应装置，其特征在于：包括外表面包裹有低压放电电极的绝缘介质管，以及置于绝缘介质管内部的曝气装置；所述绝缘介质管设有出气口、进气口、出水口和进水口，所述曝气装置内部设有高压放电电极。

进一步的技术方案在于，所述低压放电电极接地，所述高压放电电极与高压电源连接。

进一步的技术方案在于，所述曝气装置采用微孔曝气管。

进一步的技术方案在于，所述绝缘介质管的材料采用有机玻璃、石英玻璃或陶瓷。

进一步的技术方案在于，所述高压放电电极为线型结构导体，所述高压放电电极直径为0.8～8mm；所述低压放电电极为线型结构导体或网状结构导体。

进一步的技术方案在于，所述曝气装置与绝缘介质管通过法兰固定。

进一步的技术方案在于，所述出气口和进水口设于绝缘介质管上部；所述进气口和出水口设于绝缘介质管下部，所述进气口与曝气装置连通。

进一步的技术方案在于，所述微孔曝气管包括支撑管和置于支撑管内的微孔曝气膜片。

进一步的技术方案还在于，所述支撑管上均匀开设四条槽口。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明结构简单，操作简单，脱色效果好，水处理效率高，通过微孔曝气装置向液体内部的扩散可缩短等离子体进入废水的路程。该反应装置不仅可以对染料较快脱色，而且可以有效降解其中的染料大分子有机物，得到的小分子使废水可生化性增强，便于后续的生物处理过程，在染料废水处理工艺中具有独特优势，在一定电压下，经过10min去除率可达到98％。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例结构示意图。；

图2是本发明结构示意图图；

图3是本发明俯视图；

图4是本发明实施例对甲基橙随在不同电压下降解20min的脱色效果图；

其中:1、高压电源；2、高压放电电极；3、低压放电电极；4、曝气装置；5、进水口；6、出水口；7、空气流量计；8、电磁式空气泵；9、接地端；10、进气口；11、出气口；12、绝缘介质管；13、法兰。

具体实施方式