[发明专利]气液固三相脉冲放电水处理系统及其处理方法

权利要求书

1.一种气液固三相脉冲放电水处理系统，其特征在于所述系统包括气液固三相放电反应器、高压纳秒脉冲电源、电压检测单元、电流检测单元、数据采集控制单元、隔离变压器、可编程电源、阀门组、气泵、气源、气体流量计、气液分离器、缓冲气室、储水箱A、储水箱B、储水箱C以及活性成分检测单元；

所述气液固三相放电反应器设有进气口、出气口、进水口和出水口，出水口连接储水箱A的入口，储水箱A的出口连接活性成分检测单元，出气口连接气液分离器的入口，气液分离器的出口连接缓冲气室的入口和储水箱A的入口，缓冲气室的出口连接气泵的入口，气泵的出口连接气体流量计的入口，气泵和气体流量计之间设置电磁阀，气体流量计的出口连接气液固三相放电反应器的进气口，所述缓冲气室的入口连接气源，中间设置压力阀；待处理水样连接阀门组，所述阀门组与储水箱B互通，阀门组分别连通液固三相放电反应器的出水口和进水口，储水箱C连接液固三相放电反应器的进水口；

所述气液固三相放电反应器分别连接电流检测单元和电压检测单元，电流检测单元和电压检测单元分别连接数据采集控制单元；所述高压纳秒脉冲电源连接气液固三相放电反应器，为气液固三相放电反应器的提高高压纳秒脉冲激励，高压纳秒脉冲电源连接数据采集控制单元；所述可编程电源一端通过隔离变压器与市电相连，可编程电源另一端连接高压纳秒脉冲电源。

2.根据权利要求1所述的气液固三相脉冲放电水处理系统，其特征在于：所述阀门组包括高压液泵系统以及液体流量计，

阀门组里的液体始终从高压液泵系统流向液体流量计；高压液泵系统将待处理水样泵入储水箱B，液体流量计监测瞬时流量；高压液泵系统将储水箱B中的水样泵入气液固三相放电反应器的进水口，液体流量计监测瞬时流量；储水箱A储存处理后水样，高压液泵系统将储水箱A中的水样泵入储水箱B，液体流量计监测瞬时流量；

所述数据采集控制单元控制高压液泵系统、阀门组、气泵、电磁阀、可编程电源、高压纳秒脉冲电源；接收液体流量计、气体流量计、活性成分检测单元、电压检测单元、电流检测单元的信号。

3.根据权利要求1所述的气液固三相脉冲放电水处理系统，其特征在于：所述气液固三相放电反应器包括上部、中部和下部，中部为不锈钢圆筒体，上部和下部均由聚四氟乙烯材质构成，上部包含出水口、出气口、上绝缘挡板，下部包含进气口、进水口、下绝缘挡板、电极支架，上部与下部分别通过螺纹与中间的不锈钢圆筒体连接；不锈钢圆筒体内包括高压电极，且填充满固相小球；所述高压电极上端穿出上绝缘挡板、下端通过电极支架固定在下绝缘挡板上方。

4.根据权利要求3所述的气液固三相脉冲放电水处理系统，其特征在于：所述高压电极上带有螺纹，高压电极的材质选用钨、钼、钛、不锈钢、钨钼合金或者钛合金。

5.根据权利要求3所述的气液固三相脉冲放电水处理系统，其特征在于：所述上绝缘挡板、下绝缘挡板的材质是聚四氟乙烯、有机玻璃材质中的一种，上绝缘挡板、下绝缘挡板上开设有阵列的小孔，上绝缘挡板的阵列小孔可以使得放电反应器内的水气流出，下绝缘挡板上的阵列小孔是用于将通入的气体变成气泡，进一步降低放电的难度。

6.根据权利要求3所述的气液固三相脉冲放电水处理系统，其特征在于：所述电极支架的材质为石英、玻璃、陶瓷中的一种。

7.根据权利要求3所述的气液固三相脉冲放电水处理系统，其特征在于：所述固相小球的采用玻璃或者石英，小球直径为0.50mm-5.00mm范围内。

8.根据权利要求3所述的气液固三相脉冲放电水处理系统，其特征在于：所述固相小球表面负载催化剂。

9.根据权利要求3所述的气液固三相脉冲放电水处理系统，其特征在于：所述催化剂为二氧化钛或者二氧化钛和氧化石墨烯的组合。

10.一种气液固三相脉冲放电水处理方法，其特征在于利用权利要求2所述的系统，包括如下步骤：

Step1：数据采集控制单元控制打开高压液泵系统，使储水箱B充满，随后数据采集控制单元关闭高压液泵系统；

Step2：数据采集控制单元控制打开气泵，使得缓冲气室中的气体经进气口进入气液固三相放电反应器；数据采集控制单元控制打开高压液泵系统，使储水箱B的水样开始泵入储水箱A；数据采集控制单元打开高压纳秒脉冲电源，当数据采集控制单元接收到液体流量计的当前流量为0时，即储水箱B空时，数据采集控制单元关闭电源、气泵；

Step3：数据采集控制单元控制使储水箱A的水样全部泵入储水箱B；

Step4：当数据采集控制单元接收到液体流量计的当前流量为0时，即储水箱A空时，如果循环处理水样，流程返回到Step2；完成后，关闭电源、高压液泵系统、气泵、所有阀门；

如果不循环处理水样，应用平台按照Step1、Step2操作；完成后，关闭电源、高压液泵系统、气泵、所有阀门。