[发明专利]冷等离子体聚变技术污水处理系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理系统，具体涉及一种冷等离子体聚变技术污水处理系统和方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，人民生活也得到大大提高，同时污水的处理也提出了越来越迫切的需求。目前我国污水年排放量已超过400亿立方米，且处理量低，大量污水直接排放在天然水体里，造成严重的水体污染。

目前污水处理行业仍然处在发展的初级阶段，虽然由于国家和各级政府对环境保护的重视程度不断提高，中国污水处理行业正在快速增长，但是中国污水处理能力尚跟不上用水规模的快速扩张，网管、污泥处理等配套设施建设严重不足和滞后，各种污水处理装置负荷率低，处理方法简单粗燥，造成二次污染。目前，现有的污水处理方法及缺点如表1所示：

表1现有的污水处理方法及缺点

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种冷等离子体聚变技术污水处理系统和方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种冷等离子体聚变技术污水处理系统，包括依次连接的预处理装置、反应池、流体装置、净化装置和冷等离子水处理装置；所述反应池内设有电极发生器和反粒子装置。

电极发生器工作原理为：该装置主要由优质碳钢筒体、聚变反应阴阳极、除垢系统、不锈钢滤网、刷式扫描式自清洗机构、自动排污阀和控制系统等部分组成。它是由单台设备代替了需要多台设备才能完成的处理过程，从而取代了传统的处理方式。解决了水系统中普遍存在的四大问题：腐蚀、结垢、菌藻污染、粘泥污染。

除垢系统具有主动预先除垢技术，即：通过电极工作后，水中的成垢离子预先沉淀在阴极表面并被去除。在阴极处附近形成高浓度的氢氧根离子，这种升高的pH环境(pH大约为13)让易结垢的矿物质预先结垢，并从水中析出，吸附于内壁。在自动控制系统的控制下通过自动电动系统主动将其刮除下来并自动排出。

聚变反应缓蚀技术：电极产生的活性物质(活性氧和氢氧根自由基等)在设备管道内壁形成保护膜，隔离溶解氧与管壁产生氧化腐蚀。该过程全自动运行，自动适应水质变化，可动态调节冷却循环水LSI指数，实现缓蚀作用。

聚变反应杀菌灭藻技术：电极电流将水中的部分氯离子转化成游离氯(水中余氯高达0.5ppm)，同时产生臭氧、氧自由基、氢氧根自由基和双氧水等强氧化剂，实现杀菌灭藻功能。同时结合安培电流、阴极高pH环境的和阳极低pH环境，进一步增强杀菌灭藻能力。特别的，聚变反应作用能杀灭空调系统容易爆发的军团菌，全面防治生物污染，保护人类健康。

反粒子装置包括反粒子发生器箱体和管体，处理方式是：利用高压脉冲放电产生的反粒子、活性物质等，对污染物进行破坏分解，并同时对水进行消毒杀菌等一系列工作。反粒子装置处理污水的原理是：利用高压脉冲阴极阳极电流在水中撞击，激活反粒子的巨大特性，同时产生有物理效应和化学效应。物理效应可形成光子、紫外光和冲击波；化学效应主要是分子、原子、激发态原子、活性自由基的形成等。因而可将生成的活性物质、紫外光以及冲击波等多因素的协同作用应用于环保领域，例如降解水中有机物质、杀灭细菌病毒。

冷等离子体水处理装置是一种兼有高能原子击射、消毒杀菌、紫外光分解三位于一体的污水处理装置。

高能原子，通过放电产生的大量冷等离子体中的高能原子，与废水分子发生非弹性碰撞，将能量转换为基态分子的内能，发生离解和电离等一系列过程，使废水处于活化态，一方面打开废水分子键，生产一些单质分子或原子，另一方面产生大量的自由基、游离氧等活性基团，这些单原子或分子、自由基、游离氧等必然组成活性的基础团引起的化学反应，最终将废水中的复杂大分子污染物转变成简单小分子安全物质，或使废水中的有害物质变为无害物质或低害物质，从而使废水中的污染物得以降解去除。

消毒杀菌的作用，当冷等离子体聚变反应装置工作时，自由基再发生一系列的反应，水中的污染物被氧化和分解，这样起到脱色杀菌、防垢灭藻、除酚除氰的作用以及降解无机物等有毒有害物质，降低水中的BOD和COD，分解水中残存的洗涤剂和有机氯型农药等作用。当污染物为有机物时，最终降解产物为二氧化碳和水；当污染物为无机物时，最终氧化为不溶于水的氧化物除去。