專利名稱：一種脈沖液相放電等離子污水滅菌消毒的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖液相放電等離子污水滅菌消毒的裝置和方法。
背景技術(shù)：
我國水污染狀況目前相當(dāng)嚴(yán)重，近幾年來，工業(yè)廢水和生活污水每天排放量近
I.64億噸，其中80%未經(jīng)嚴(yán)格處理直接排入江河水域；全國1700條大河流近10萬公里的河段中，近1/2河段受到污染，1/1 0河段被嚴(yán)重污染；90%以上的城市水域受到污染。另一方面，我國是世界上水資源嚴(yán)重短缺的國家之一，要用占世界6%的水去養(yǎng)活占世界20%的人，我國的人均飲用水擁有量僅為世界平均水平的1/4。因此，大力推進(jìn)我國水質(zhì)凈化，迫在眉睫。飲用水安全的關(guān)鍵首先在于污染源的控制，其中污水廢水的有機(jī)污染物及殺毒滅菌等的控制成為關(guān)鍵，國家亦相繼出臺(tái)《中華人民共和國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》等國家標(biāo)準(zhǔn)。污水的消毒滅菌一般是水質(zhì)凈化的最后一道工序。常用的污水處理消毒工藝有鹵素消毒(如氯氣、二氧化氯)、氧化劑消毒(如臭氧、過氧乙酸)、輻射消毒(如紫外線)。在上述常用污水消毒技術(shù)中，或產(chǎn)生有毒的消毒副產(chǎn)物，存在“三致”物質(zhì)，對(duì)人類和水生生物會(huì)產(chǎn)生長期毒性影響；或現(xiàn)場(chǎng)制取設(shè)備復(fù)雜，投資大、成本較高、設(shè)備管理復(fù)雜等；紫外線技術(shù)則存在光復(fù)合細(xì)菌再生問題、石英套管的污垢膜問題、大功率長壽命石英管的價(jià)格及高昂維護(hù)費(fèi)問題、紫外光透射率問題、設(shè)備電耗較大等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種脈沖液相放電等離子污水滅菌消毒的裝置和方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
一種脈沖液相放電等離子污水滅菌消毒的裝置，包括脈沖液相放電等離子發(fā)生器、氣體鼓泡裝置，所述的氣體鼓泡裝置用于向裝置內(nèi)的液體介質(zhì)中鼓泡從而在液體介質(zhì)中增加等離子體自由基的發(fā)生源物質(zhì)，增強(qiáng)氣液混合；所述脈沖液相放電等離子發(fā)生器用于在氣液混合物中產(chǎn)生等離子體自由基活性物質(zhì)與瞬態(tài)能量。所述的脈沖液相放電等離子發(fā)生器包括放電電源與放電極。所述的放電電源為脈沖電源。所述的放電極的形狀包括圓柱體、球體、線-板。一種脈沖液相放電等離子污水滅菌消毒的方法，包括以下步驟使用氣體鼓泡裝置向液體介質(zhì)中鼓泡從而在液體介質(zhì)中形成氣液混合態(tài)，再利用脈沖液相放電等離子發(fā)生器在氣液混合物中放電產(chǎn)生等離子體自由基活性物質(zhì)與瞬態(tài)能量，通過利用等離子體自由基活性物質(zhì)以及瞬態(tài)能量對(duì)污水進(jìn)行殺毒和滅菌。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明利用放電中產(chǎn)生的自由基以及瞬態(tài)能量對(duì)污水中的細(xì)菌和病毒進(jìn)行殺滅，從而實(shí)現(xiàn)污水的高效消毒滅菌，同時(shí)本發(fā)明的處理方法消耗的能量低，設(shè)備簡單容易維護(hù)。


圖I是本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，一種脈沖液相放電等離子污水滅菌消毒的裝置，包括進(jìn)水口 I、放電電源2，放電極3，空壓機(jī)5，氣體鼓泡裝置6，接地7、出水口 4、容器8，其中，放電極3由上放電極31、下放電極32構(gòu)成，上放電極31與下放電極32之間的間距為0. 5 mm,材質(zhì)為不銹鋼圓棒?？諌簷C(jī)5與氣體鼓泡裝置6連通，氣體鼓泡裝置6設(shè)置在容器8的底部，同時(shí)其位于下放電極32的下部，放電極與放電電源2連接，放電電源采用脈沖電源220V (AC),50Hz,脈沖峰值電壓3. 7kV。
待處理的污水電導(dǎo)率為289此，糞大腸桿菌98000個(gè)/L。處理的步驟為污水從進(jìn)水口 I輸入容器中，容器中的污水量達(dá)一定量(50L為例)，通過空壓機(jī)5向氣體鼓泡裝置6中輸入空氣(輸入流量為3L/min)，鼓泡裝置6在液體中產(chǎn)生大量的氣泡，同時(shí)開啟放電電源，處于液體中的上放電極31與下放電極32之間進(jìn)行放電，在氣液混合物中產(chǎn)生自由基，同時(shí)結(jié)合放電過程中產(chǎn)生的瞬態(tài)能量(包括放電中產(chǎn)生的紫外光、沖擊波)對(duì)污水中的細(xì)菌病毒進(jìn)行殺滅，經(jīng)過連續(xù)4min的處理，糞大腸桿菌降至小于680個(gè)/L，出水中糞大腸桿菌達(dá)到一級(jí)A出水標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)。完成處理后的水可通過出水口 4放出。本發(fā)明中，所用的氣體鼓泡裝置即為專利申請(qǐng)?zhí)枮椤?01110165898. 4”中所述的微
泡發(fā)生裝置。
權(quán)利要求
1.一種脈沖液相放電等離子污水滅菌消毒的裝置，包括脈沖液相放電等離子發(fā)生器、氣體鼓泡裝置，其特征在于所述的氣體鼓泡裝置用于向裝置內(nèi)的液體介質(zhì)中鼓泡從而在液體介質(zhì)中增加等離子體自由基的發(fā)生源物質(zhì)，增強(qiáng)氣液混合；所述脈沖液相放電等離子發(fā)生器用于在氣液混合物中產(chǎn)生等離子體自由基活性物質(zhì)與瞬態(tài)能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種脈沖液相放電等離子污水滅菌消毒的裝置，其特征在于所述的脈沖液相放電等離子發(fā)生器包括放電電源與放電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種脈沖液相放電等離子污水滅菌消毒的裝置，其特征在于所述的放電電源為脈沖電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種脈沖液相放電等離子污水滅菌消毒的裝置，其特征在于所述的放電極的形狀包括圓柱體、球體、線-板。
5.一種脈沖液相放電等離子污水滅菌消毒的方法，其特征在于包括以下步驟使用權(quán)利要求I中所述的氣體鼓泡裝置向液體介質(zhì)中鼓泡從而在液體介質(zhì)中形成氣液混合態(tài)，再利用權(quán)利要求I中所述的脈沖液相放電等離子發(fā)生器在氣液混合物中放電產(chǎn)生等離子體自由基活性物質(zhì)與瞬態(tài)能量，通過利用等離子體自由基活性物質(zhì)以及瞬態(tài)能量對(duì)污水進(jìn)行殺毒和滅菌。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脈沖液相放電等離子污水滅菌消毒的裝置和方法，所述的裝置包括脈沖液相放電等離子發(fā)生器、氣體鼓泡裝置，所述的氣體鼓泡裝置用于向裝置內(nèi)的液體介質(zhì)中鼓泡從而在液體介質(zhì)中增加等離子體自由基的發(fā)生源物質(zhì)，增強(qiáng)氣液混合；所述脈沖液相放電等離子發(fā)生器用于在氣液混合物中產(chǎn)生等離子體自由基活性物質(zhì)與瞬態(tài)能量。本發(fā)明利用放電中產(chǎn)生的自由基基活性物質(zhì)與瞬態(tài)能量對(duì)污水中的細(xì)菌和病毒進(jìn)行殺滅，從而實(shí)現(xiàn)污水的高效處理，同時(shí)本發(fā)明對(duì)污水的處理方法消耗的能量低，設(shè)備簡單容易維護(hù)。
文檔編號(hào)C02F1/467GK102765785SQ20121024502
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者劉勇, 胡小吐, 鄧康 申請(qǐng)人:廣州埔瑪電氣有限公司