[发明专利]一种低温等离子体装置处理废水的方法

说明书

本发明涉及一种低温等离子体装置处理废水的方法。其包括以下步骤：向废水中加入过氧单硫酸盐，然后调节pH至3.0~11.0，得混合废水；将混合废水引入低温等离子体装置中，使低温等离子体装置中产生的低温等离子体与混合废水接触，以激活过氧单硫酸盐产生羟基自由基和硫酸根自由基，与低温等离子体产生的活性物质共同实现废水中有机物的降解。本发明解决了现有低温等离子体装置处理废水过程中，超声波、紫外线和辐射态能量不能直接用于降解废水，从而造成能量损失和降解效率低下的问题，还解决了现有废水中磺胺类抗生素的降解效率低下的问题。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种低温等离子体装置处理废水的方法。

背景技术

低温等离子体技术是一种新兴的高级氧化技术，因其具有放电稳定、活性物质丰富、无二次污染等理想特性，已在气体和污水处理等环境领域得到应用。低温等离子体技术集高能电子轰击、紫外辐射、羟基自由基氧化、臭氧氧化等多种效应为一体，可有效降解难生化处理的有机废水。线筒式介质阻挡放电相较于普通针状电晕放电能产生更多的臭氧，放电更加稳定，降解有机废水的效果更好。但是，介质阻挡放电能发射窄带辐射，其波长覆盖紫外、红外和可见光等光谱区，这种大量的紫外光和可见光不能直接用于废水的降解，从而造成辐射态的能量没有得到有效利用，且介质阻挡放电臭氧利用率低，矿化率低，从而使得降解效率低下。

磺胺嘧啶作为一种磺胺类抗生素，广泛应用于畜牧业中，使家禽牲畜免受细菌、病毒的感染。然而，由于人类的过度使用，导致进入到水环境中的量超过了环境自身的净化能力。现有技术中，磺胺类抗生素的去除方法有：臭氧氧化法、厌氧处理法、电化学氧化法、芬顿氧化法、光-芬顿联合氧化法、氯化法、光解法、光催化法、吸附法、微生物降解法等，其中，微生物降解法是自然环境和废水中抗生素降解的主要方法，而其他方法处理成本相对较高，并且容易产生二次污染。然而，这些方法对磺胺类抗生素的去除效果并不理想。因此，如何有效地降解环境中的磺胺类抗生素仍是一项挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温等离子体装置处理废水的方法，以解决现有低温等离子体装置处理废水过程中，超声波、紫外线和辐射态能量不能直接用于降解废水，从而造成能量损失和降解效率低下的问题，还可以解决现有废水中磺胺类抗生素的降解效率低下的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低温等离子体装置处理废水的方法，包括以下步骤：

S1、向废水中加入过氧单硫酸盐，然后调节pH至3.0~11.0，得混合废水；

S2、将混合废水引入低温等离子体装置中，使低温等离子体装置中产生的低温等离子体与混合废水接触，以激活过氧单硫酸盐产生羟基自由基和硫酸根自由基，与低温等离子体产生的活性物质共同实现废水中有机物的降解。

优选的，所述废水中的有机物为磺胺类抗生素。

优选的，所述过氧单硫酸盐为过硫酸氢钾，每含有10mg/L磺胺类抗生素的废水中，加入过氧单硫酸盐的量为0.4~2.4毫摩尔。

优选的，所述低温等离子体装置中，电源的峰值电压为10~13 kV ，频率为9.2kHz。

优选的，所述低温等离子体装置包括反应腔室，所述反应腔室的一端设有进气口，另一端设有出气口，所述反应腔室内布置有导流管和导电部件，气体从进气口进入反应腔室，通高压的导电部件经过介质阻挡放电使反应腔室中的气体产生低温等离子体，低温等离子体产生的超声波、紫外线和辐射态能量激活从导流管进入反应腔室的废水中的过氧单硫酸盐，与低温等离子体产生的活性物质共同实现废水中有机物的降解，所述反应腔室的底部设有排水口。

其中，反应腔室和导流管均为石英管。

优选的，所述导流管的底部设有进水口，顶部设有出水口，使废水从导流管的底部流入，从顶部流出，并沿导流管的外壁流向至反应腔室的底部。