[发明专利]一种基于气体电离的高效氧化发生系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于气体电离的高效氧化发生系统及方法，包括高压静电场发生系统负极，高压静电场发生系统负极与电源端连接高压电源发生系统的负极输出端相连，内部设置高压微能芒刺电极；高压微能芒刺电极的一端伸入高压静电场发生系统负极中，另一端为电源端，电源端连接高压电源发生系统的正极输出端相连；透气膜设置于高压静电场发生系统负极的外侧；气体传输腔室设置于远离高压微能芒刺电极电源端一侧的端部，并与气源装置相连。本发明采用芒刺型高压微能装置，利用尖端放电、气体电离原理在最小空间中实现最高性能。负极不受水体影响，靠近正极设置，显著提高高压静电场反应系统电场强度，节省能量消耗，提高等离子体产生效率。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及一种基于气体电离的高效氧化发生系统及方法。

背景技术

在水资源利用与保护过程中，水体中可能含有很多有机污染物、细菌以及病毒等，这些大大影响水处理系统水质及膜系统的稳定可靠运行。

等离子体是一种以自由电子和带电离子为主要成分的物质形态，被称为等离子态，或者“超气态”，也称“电浆体”。等离子体中含有的大量高能离子、活性基团等成分，极易与细菌、藻类物质中的酶、蛋白质和核酸发生化学反应，能够摧毁和扰乱其正常的生存功能，进而导致死亡。目前在空气净化领域得到了广泛的应用。

在水处理过程中，利用等离子体净水主要是通过水体表面电晕/辉光放电，空气极化产生等离子后扩散进入水体。虽然通过该方式后，水质会得到一定的净化，但是作用效果会随着水体深度以及极板距离的增加呈现衰减之势，同时该方式安全性能较差，无法应用于实际生产中。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的作用效果会随着水体深度以及极板距离的增加呈现衰减之势，同时安全性能较差，无法应用于实际生产中的问题，提供一种基于气体电离的高效氧化发生系统及方法，本发明可有效用于杀菌、灭藻、降低COD、BOD提高废水的可生化性，操作简单、占地面积小、安全性能好。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明提供一种基于气体电离的高效氧化发生系统，包括：

高压静电场发生系统负极，所述高压静电场发生系统负极与电源端连接高压电源发生系统的负极输出端相连，且高压静电场发生系统负极为两端开口的圆筒状结构，内部设置高压微能芒刺电极；

高压微能芒刺电极，所述高压微能芒刺电极的一端伸入高压静电场发生系统负极中，另一端为电源端，所述电源端连接高压电源发生系统的正极输出端相连；

透气膜，所述透气膜设置于高压静电场发生系统负极的外侧；

气体传输腔室，所述气体传输腔室设置于远离高压微能芒刺电极电源端一侧的端部，并与气源装置相连。

上述系统进一步的改进在于：

所述高压电源发生系统的负极输出端接地。

所述高压电源发生系统采用电压为0～10kv连续可调的高压直流电源，运行电流不超过1mA。

所述高压微能芒刺电极为极棒结构，极棒结构的表面均匀垂直镶嵌耐高压芒刺。

所述极棒结构由钛、铜或铝制成；芒刺由钛、铁或铜制成。

所述高压静电场发生系统负极为由不锈钢网制成的圆筒状结构，所述不锈钢网为螺旋菱形网格形式。

所述高压微能芒刺电极垂直安装于高压静电场发生系统负极中心位置。

所述透气膜采用具有等离子体选择透过性、水不透过性的高分子柔性膜，并且均匀缠绕在高压静电场发生系统负极的外侧，两端部设置有防水密封结构。