[发明专利]一种双通道放电等离子体水处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种双通道放电等离子体水处理装置。

背景技术

难降解有毒有害有机废水的处理是环境工程的难点。高级氧化技术(AOPs)是近20年来兴起的水处理新技术，这类技术的特征是通过在水中激发产生羟基自由基(·OH)将污染物氧化去除。如Fenton法，其典型的反应：

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+OH^-+·OH；Fe³⁺+H₂O₂→Fe²⁺+HO₂+H⁺。

通过·OH极强的氧化能力将有机污染物氧化降解，以达到降解污水的目的。然而，这类方法具有以下缺点：·OH氧化能力和选择性受局限，水温、浊度、pH、CO₃^2-和悬浮物干扰反应，处理成本高，而且试剂储存和使用过程存在不安全性和二次污染问题。

等离子化学技术由于其具有平均体系能量高、超常化学活性等特点，能够在实现传统化学热力学、动力学条件下不能实现的反应，在废水处理领域的应用越来越受到重视。

滑动弧光放电等离子体污水处理技术是近年来正在发展的一种以等离子体化学为技术背景的废水处理技术。该技术通过载气放电，产生非平衡态等离子体。非平衡态等离子体中除了含有大量带负电的高能电子，还含有N·、·OH、O·、H₂O₂、HO₂·、O₃等活性粒子，以及具有较强光解作用的紫外线。该技术在处理时必须先雾化待处理废水，再由载气携带至等离子体区。因此，其设备复杂且电极需直接接触水雾，易被腐蚀，影响电极寿命，而且会造成水体的二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单的双通道放电等离子体水处理装置，它的电极不接触水体，不易被腐蚀，也不会对水体造成二次污染。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种双通道放电等离子体水处理装置，其特征在于，包括漏磁变压器，水槽，设置在水槽上方的绝缘板，绝缘板上设置有一对或多对电极，每对电极的放电端部之间的水平距离至少为该放电端部与水面的垂直距离的五倍，所述漏磁变压器的高压输出端连接每对电极，每对电极下方的水体为中间导体，电极与水面之间产生等离子体。

本发明的进一步改进和特点在于：

所述绝缘板采用水泥石棉板。

所述电极采用钡钨合金或钍钨合金做成。

所述电极外固定有绝缘套管，绝缘套管贯穿并固定在绝缘板上；所述绝缘套管采用聚四氟乙烯或尼龙材料做成。

本发明的双通道放电等离子体水处理装置，在电极之间产生极高电场，待处理水体近似为导体，且水面距离电极的放电端部的间距较之两个电极的放电端部之间的间距小得多，导致其电场强度远大于电极的放电端部间的电场强度。因此，每个电极的放电端和水面之间，同时各自形成放电通道(即双通道)，产生的等离子体直接喷向水面。

放电通道中产生的等离子体属于局部热平衡等离子体，中心温度达数千开至上万开。等离子体中除了含有大量带负电的高能电子、O⁺、O²⁺、O₂⁺、N⁺、N²⁺、N₂⁺等，还含有N·、·OH、O·、H₂O₂、HO₂·等活性粒子基团以及少量的紫外线和O₃等。污水中的有机污染物在高能电子和离子的轰击下分解、活性粒子氧化等作用下降解为小分子有机物，甚至直接降解为二氧化碳和水或矿物质，从而达到水处理的目的。

附图说明

图1为漏磁变压器的电路图；

图2为发明的一种双通道放电等离子体水处理装置的结构示意图。

具体实施方式