[发明专利]液层电阻阻挡放电装置及其水处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压放电水处理的方法和装置。

背景技术

与液下放电相比，液体表面放电水处理的能量效率更高。由于放电电极和液面之间空气层的隔断作用，漏导电流和焦耳热效应都明显减小。然而，液体表面放电电极间距的选择受限于一对矛盾的问题：放电的化学效应随电极间距的减小而升高，而火花放电的击穿电压随电极间距的减小而降低。在水处理过程中，希望放电反应器同时具有高化学效应和高火花击穿电压。为实现这一目的，将高压极和地电极均置于液面上，构成一个液层电阻阻挡放电反应器。

发明内容

本发明的目的是提供一种全新的液面放电反应器，以提高火花放电的击穿电压和水处理的能量效率。

一种液层电阻阻挡放电装置，包括储水槽、放电装置，储水槽与放电装置相连，放电装置分为上下两层，上层从进液到出液方向依次为活性炭纤维高压极、有机玻璃绝缘层、活性炭纤维地电极，放电装置下层为导流板，上下两层组成箱体结构。储水槽与放电装置之间依次设有水泵和流量计。

一种所述的高压放电等离子体产生装置水处理的方法，放电装置进液后在导流板上形成液层，厚度为1-10毫米，活性炭纤维高压极与活性炭纤维地电极置于液层上，与液面间距为3-20毫米，10-50千伏高压气相放电，活性炭纤维高压极与活性炭纤维地电极在空气层内形成大面积且均匀的等离子体，等离子体中的活性物质包括臭氧、羟基自由基、单氧自由基、活性氧分子被液面吸收进入液层，与液层中污染物发生反应，从而去除液层中污染物或降低污染物的浓度，经处理的液层回流到储水槽继续循环处理。

一种所述的高压放电等离子体产生装置水处理的方法，将2-10个液层电阻阻挡放电装置串联,待处理液体依次流过每个液层电阻阻挡放电装置,在导流板上形成液层，厚度为1-10毫米，活性炭纤维高压极与活性炭纤维地电极置于液层上，与液面间距为3-20毫米，10-50千伏高压气相放电，活性炭纤维高压极与活性炭纤维地电极在空气层内形成大面积且均匀的等离子体，等离子体中的活性物质包括臭氧、羟基自由基、单氧自由基、活性氧分子被液面吸收进入液层，与液层中污染物发生反应，从而去除液层中污染物或降低污染物的浓度，经处理后的液层直接排放,不需循环。

本发明的有益效果：本发明液层将放电空间分隔成高压极区和地极区，放电通道不能在整个放电空间内连续发展。因此，高压极区和地极区的放电独立发生，从而提高了火花放电的击穿电压。另一方面，同样由于液层对放电空间的分隔作用，气相等离子体与液面的接触面积倍增，从而提高了水处理的能量效率。

附图说明

图1是液层电阻阻挡放电装置的结构示意图。

图2是液层电阻阻挡放电装置的另一结构示意图。

图3是高压放电等离子体产生装置水处理的方法示意图。

图4是高压放电等离子体产生装置水处理的另一方法示意图。

图5是液层电阻阻挡放电与传统液面放电的电压-电流关系对比图。

图6是液层电阻阻挡放电与传统液面放电四价硫氧化速率对比图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明做进一步的说明。

如图1所示，一种液层电阻阻挡放电装置，包括储水槽5和放电装置，储水槽5与放电装置相连，放电装置分为上下两层，上层从进液到出液方向依次为活性炭纤维高压极1、有机玻璃绝缘层2、活性炭纤维地电极3，放电装置下层为导流板4，上下两层组成箱体结构。如图2所示，液层电阻阻挡放电装置的储水槽5与放电装置之间依次设有水泵6和流量计7。

如图3所示，一种所述的高压放电等离子体水处理的方法，放电装置进液后在导流板4上形成液层，厚度为1-10毫米，活性炭纤维高压极1与活性炭纤维地电极3置于液层上，与液面间距为3-20毫米，10-50千伏高压气相放电，活性炭纤维高压极1与活性炭纤维地电极3在空气层内形成大面积且均匀的等离子体，等离子体中的活性物质包括臭氧、羟基自由基、单氧自由基、活性氧分子被液面吸收进入液层，与液层中污染物发生反应，从而去除液层中污染物或降低污染物的浓度，经处理的液层回流到储水槽5继续循环处理或者直接排出。