[发明专利]一种低温等离子处理高浓度污水的工艺和方法

说明书

技术领域

本发明属于高浓度污水处理技术领域，具体涉及一种低温等离子处理高浓度污水的工艺和方法。

背景技术

清洁的水资源对人们日常生活和工业经济有着至关重要的作用。随着工业化的发展，环境和水污染已成为一个全球关注的问题。发达国家在经济发展的同时，十分重视环境问题。对于我国这样一个经济快速发展中的国家，这个问题特别突出，如果不能很好的解决污染问题，将严重地影响到我国国民经济可持续发展。目前，来源于各行各业如化工、印染、农药等工业废水种类繁多，排放量日益增多，成分非常复杂，其中含有许多难降解有机物，如氯苯酚、多氯联苯等。其中有些有机物具有致癌、致畸、 致突变等作用，对环境和人类有巨大的危害。这些污水往往难以用传统的处理方法去除，因此处理这类难以生物降解的有机废水成为我们面临的严峻挑战。

目前，国内外对难降解有机物废水常规的处理方法主要有生物法、物化法和氧化法等，但这些方法处理对有毒、有害的高分子有机物效果不佳，或者处理周期很长，处理成本高。因此研究高效的污水处理方法具有重要的社会意义和经济意义。

近20多年来国内外研究发现表明，高级氧化技术可以比较有效地处理大部分难降解有机废水，是以产生羟基自由基·O H 为标志。 高级氧化技术在氧化有机物时产生一种氧化能力极强的羟基自由基· O H，使大多数难降解的有机污染物氧化降解为低毒或无毒的小分子物质，羟基自由基·O H 是一种极强的氧化剂，是处理难降解的有机废水理想的氧化剂。现有的高级氧化技术包括紫外( U V )、臭氧( O ₃ )、双氧水( H₂ O₂ ) 以及它们混合使用等方法，这些氧化技术存在运行费用过高、氧化剂消耗量大等缺点，使其普遍推广应用受到限制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种处理效率高、结构简单、能耗低的低温等离子处理高浓度污水的工艺和方法。

一种低温等离子处理高浓度污水的工艺和方法，具体包括以下步骤：

步骤一：高浓度污水经进水管进入过滤器，高浓度污水经过滤器过滤后送入污水存储池，存储在污水存储池中的高浓度污水经加压后送入雾化喷嘴，混合气经空压机加压后进入雾化喷嘴将高浓度污水进行雾化后喷入电极的放电区域。

步骤二：高压脉冲发生器发生前沿陡峭、脉冲窄的高压脉冲电压，高压脉冲电压在电极处放电，使电子加速，形成无需屏蔽的高能自由电子，高能自由电子碰撞雾化后高浓度污水中的水分子，使水分子发生激发裂解和电离，生成氧化性极强的羧基自由基·OH、O₃、H₂O₂ ，羧基自由基·OH、O₃、H₂O₂ 轰击高浓度污水中有机物的C-C键和不饱和键，使高浓度污水中的有机物断键和开环，使高浓度污水中有机物的大分子变成小分子，实现高浓度污水的净化。

步骤三：经过净化后的污水由反应器上部喷入水混合自反应器的底部经排水管流入出水池，流入到出水池中的水经出水泵输送至后续的处理工艺处理或送入生产水箱回用。

作为上述技术方案的进一步描述，所述步骤三中从反应器上部喷入水为储存在出水池的水和储存在污水存储池中的高浓度污水的混合水。

作为上述技术方案的进一步描述，所述步骤一中混合气为空气和反应器排出的气体混合物。

本发明的优点：

1 ) 多种物理效应协同“先进氧化处理”作用。快脉冲放电等离子体直接与污水大面积接触，在水体中产生超强紫外光、 臭氧和高能电子多种物理效应，直接产生活性极强的自由基，对污水进行高级氧化作用，具有不可替代的综合优势；

2 ) 工艺结构简单。可随时处理，不存在氧化剂生产和存储问题，也不存在二次污染的问题；

3 ) 处理效率高，耗能低。快脉冲放电等离子体具有作用效果强，电能利用效率高，大部分能量用于有机物分解电离，而不是变成热量，具有能耗低的独特优势，因而使得该技术具有普遍推广应用价值；

4 ) 具有杀菌灭毒效果。由于放电产生超强紫外光、 臭氧作用，对污水具有明显的灭菌、消毒作用效果。

附图说明

图1为本发明中的一种低温等离子处理高浓度污水的工艺和方法的工艺图。