[发明专利]基于气液两相等离子放电的液膜板式反应装置及系统

说明书

本发明涉及一种基于气液两相等离子放电的液膜板式反应装置及系统，其中反应装置包括气液输送前盖，开设至少一个进气口和至少一个进水口；反应器，具有反应腔室，和气液输送前盖可拆卸式连接；至少一个板式降解单元，安装于反应腔室内；板式降解单元包括上电极板、电极介质载体、下电极板、后侧挡板和压电陶瓷片；电极介质载体具有中空内部，上电极板和下电极板分别粘合于电极介质载体的上表面和下表面，压电陶瓷片粘合于电极介质载体的内侧下表面；后侧挡板和电极介质载体可拆卸式连接；角度可调支架，设于反应器底部，调整反应器的倾斜角度。本发明结构紧凑，可有效利用设备内部空间，减小放电间距，降低放电电压需求，降低能耗，提高降解效率。

技术领域

本发明涉及水处理装置技术领域，尤其是指一种基于气液两相等离子放电的液膜板式反应装置及系统。

背景技术

随着国内工业技术的发展与工业生产规模的扩大，大量工业废水的产生以及排放给环境保护造成了严重压力，也为生态发展战略带来了巨大的挑战。一些成分相对比较简单，容易生物降解的工业有机废水可以采用传统工艺实现有效处理，但是对于高毒性、高浓度、难以进行生物降解的有机废水，则因为处理效果不理想以及处理费用较高等问题，成为废水末端治理的一大难题。随着水资源的日益紧缺，以及国家对废水排放标准及排放总量控制愈发严格，研发高水平、高效率、低能耗的有机废水处理装置已经迫在眉睫。

近年来，高级氧化技术越来越广泛地应用于有机废水处理工作当中。其中，低温等离子体技术因为其操作简单、易于控制、能耗低、反应速度快等优点成为研究的热点。其原理在于：在外加电场的作用下，介质阻挡放电(DielectricBarrierDischarge，DBD)产生包含高能电子、正负离子、激发态粒子以及各类自由基的低温等离子体。在此过程中产生大量·OH、·HO₂、·O等活性自由基和氧化性极强的O₃，与污水中的有机污染物分子发生氧化还原反应，最终生成无害的CO₂和H₂O等反应产物。

现有技术中，多采用气液两相分开，先用基于低温等离子体技术的臭氧气体制备装置制取臭氧，后将臭氧气体通入废水中混合的方式进行废水降解处理。这种方式反应时间长，反应效率低。为解决该问题，目前主要采用气液两相混合放电的方法，如中国发明专利《一种气液两相放电的介质阻挡式低温等离子体水处理装置》(CN114262031A)所公开的气液两相放电的介质阻挡式低温等离子体水处理装置，其包括同轴布置的石英内管和石英外管，石英外管内壁和石英内管外壁之间形成反应腔室，气相与待处理的液相在腔室内混合反应，从而提高有机废水的降解效率。但是，此种方法同样存在缺点，如：装置中的反应区域为圆筒形，极板间放电间距较大，放电电压以及能耗较高；气相与液相之间混合不充分，反应接触面积较小，降解效率仍待进一步提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于气液两相等离子放电的液膜板式反应装置及系统。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于气液两相等离子放电的液膜板式反应装置，包括：

气液输送前盖，开设至少一个进气口和至少一个进水口；

反应器，具有反应腔室，和所述气液输送前盖可拆卸式连接；

至少一个板式降解单元，安装于所述反应腔室内；所述板式降解单元包括上电极板、电极介质载体、下电极板、后侧挡板和压电陶瓷片；所述电极介质载体具有中空内部，所述上电极板和所述下电极板分别粘合于所述电极介质载体的外侧上表面和下表面，所述压电陶瓷片粘合于所述电极介质载体的内侧下表面；所述后侧挡板和所述电极介质载体可拆卸式连接；

角度可调支架，设于所述反应器的底部，调整所述反应器的倾斜角度。

在一些实施例中，所述反应器开设有第一连接孔，所述气液输送前盖与所述反应器连接的面设有第一定位柱，所述第一定位柱和所述第一连接孔过渡配合或过盈配合。