[发明专利]一种连续式催化等离子体水污染净化装置

说明书

技术领域

本发明属于水污染净化处理领域，具体涉及到一种连续式催化等离子体水污染净化装置。

背景技术

随着经济的发展，我国目前正面临着水资源短缺和水污染严重的环境问题。传统的生物处理技术难以满足日益复杂的水质处理要求，如染料废水、农药废水、含持久性有机污染物废水等的处理。

等离子体技术是近年来出现的一种较为前沿的高级氧化技术，并首先被应用到环境治理中。它兼具有臭氧氧化、紫外光降解、自由基氧化、热解和高能电子辐射等多种作用为一体，能有效去除废水中的各种污染物，放电是低温等离子体产生的主要方法，放电等离子体中有氧化性极强的·OH、·H、·O、O₃等活性粒子，并伴随着高温氧化、紫外辐射、冲击波等效应，有机物在这些综合效应的作用下，最终将降解为CO₂、H₂O或其它有机物质。具有处理周期短、效率高、无二次污染、适用范围广等优点。目前已经逐渐被应用于水环境污染的处理领域中，但是目前等离子体技术仍然存在一些不足，如效率不高，处理成本相对较高及降解效果的方法和手段针对性不强等。

低温等离子体作为一种有效的分子活化技术手段，与催化剂的交叉学科研究越来越密切，等离子体是由多种粒子组成的复杂体系，当催化剂与等离子体接触时，催化剂的物理化学性能等发生了变化，从而降低了活化能，有效的提高了催化剂的活性。但是就目前研究来说，大多的催化剂属于粉末或者颗粒状催化剂，在催化剂的回收利用上存在一定的缺陷和不足，导致了该技术的成本相对较高，应用局限等缺点。

由此可见，寻找一种高效、简单、避免二次污染的污水处理装置或方法迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种连续式催化等离子体水污染净化装置，本装置设计简单、投资低、处理效果好、反应效率高、无二次污染等优点，便于催化剂的循环使用，可以应用于有机污染废水领域的连续循环处理。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种连续式催化等离子体水污染净化装置，该装置包括等离子体放电系统、反应容器和设置在反应容器底部的搅拌器，所述的等离子体放电系统包括高频高压电源和分别与高频高压电源的正、负极相连接的中空电极和极性电极，所述中空电极的一端连通空气泵的气体出口端，另一端通过设置在反应容器上的绝缘塞引入反应容器内用于配合设置在反应容器内的极性电极放电并向反应容器内通入气体；所述的反应容器上设有排气进水口和排水口，所述的反应容器内设有空气分散板用于分散反应容器内的气体，所述的反应容器内还设有微孔过滤膜用于将净化处理后的废水过滤后通过排水口排出。反应容器内的催化剂通过搅拌的方式悬浮于反应体系中并与放电等离子体发生协同作用。所述的催化剂为粉末状光催化剂，如二氧化钛，钼酸铋等粉末状纳米催化剂。

所述的中空电极为中空针式电极，优选为中空钢针。

所述的极性电极为针式电极或板式电极。

所述的空气分散板为多孔性结构，且倾斜设置在反应容器内。

所述空气分散板在反应容器内的倾斜坡度为30°～60°。

所述微孔过滤膜的两端分别通过相应的膜架固定于所述反应容器内的上接触面和下接触面。

所述微孔过滤膜垂直固定在所述的反应容器内。

所述反应容器的上部为半球形结构，所述的反应容器的材质为非导体材质。

所述的搅拌器为磁力搅拌器。

等离子体催化技术处理有机污染废水可以显著的提高等离子体去除效率，具有处理范围广、效果好、无二次污染、可在常温常压下进行。在充分利用等离子体激发的物理化学效应的同时，利用催化剂有效地降低反应所需的活化能，更好的提高了污染物的去除效率和降低能耗。所以将有可能成为未来高浓度有机废水处理的发展方向。

本发明的有益效果：

本发明的装置具有实用性广、处理效率高、设备成本低、运行费用低、利用率高、连续性强、经济环保并且运行稳定等优点，解决了目前处理技术中存在的处理效果低、催化剂利用的可重复性差、处理量少及放电不稳定等问题，可以广泛运用于有机污染废水的处理领域。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

其中，1—反应容器，2—搅拌器，3—空气泵，4—空气分散板，5—微孔过滤膜，6—中空电极，7—绝缘塞，8—高频高压电源，9—极性电极，10—排气进水口，11—排水口。

具体实施方式