申请日2016.10.14
公开(公告)日2017.01.25
IPC分类号C02F1/461; C02F1/30; C02F9/08; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置，包括：容器，用于盛装废水;搅拌机构，设置在所述容器内，用于对废水进行搅拌;光源，设置在所述容器内，用于提供光照;金属阴极，设置在所述容器的外部;金属阳极，设置在所述容器内，用于与金属阴极配合形成放电。本发明具光电催化于一体，催化剂在光照条件下催化降解废水中的有机物，金属阴极和金属阳极形成放电区域，能够使催化剂完全处于一个等离子体放电区域，更能有效发挥等离子体和催化剂的协同效应，加速降解，并且在搅拌机构的作用下，废水和催化剂能够充分接触，有效反应，本发明能够达到高效降解高浓度的有机废水的效果，且实用性强、工作效率高、环保、废水处理效果佳。
摘要附图
权利要求书
1.一种搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置，其特征在于，包括：
容器(1)，用于盛装废水;
搅拌机构，设置在所述容器(1)内，用于对废水进行搅拌;
光源，设置在所述容器(1)内，用于提供光照;
金属阴极(2)，设置在所述容器(1)的外部;
金属阳极(3)，设置在所述容器(1)内，用于与金属阴极(2)配合形成放电。
2.如权利要求1所述的搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置，其特征在于：所述搅拌机构包括转轴(4)以及设置在转轴(4)上的一个以上的叶片(5)，所述一个以上的叶片(5)中的至少一个上设有所述金属阳极(3)。
3.如权利要求2所述的搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置，其特征在于：所述转轴(4)为空心结构，所述转轴(4)的内腔中设有透明管(6)，所述光源设置在所述透明管(6)内，所述转轴(4)的相应光源的部位采用透明材料制成。
4.如权利要求2或3所述的搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置，其特征在于：所述叶片(5)的两侧面间的夹角为10°～20°。
5.如权利要求1或2所述的搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置，其特征在于：所述金属阴极(2)呈筒状，所述金属阳极(3)呈条状，所述金属阴极(2)和金属阳极(3)两端齐平且轴线方向相同。
6.如权利要求1或2所述的搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置，其特征在于：所述金属阴极(2)为网状的铝板。
7.如权利要求1或2所述的搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置，其特征在于：所述金属阴极(2)和金属阳极(3)接入的电源电压为5KV～30KV，放电电流为0.01mA～0.3mA，放电功率为0.2W～3W。
8.如权利要求1或2所述的搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置，其特征在于：还包括滤瓶(7)，所述滤瓶(7)固定在所述容器(1)的底部并与所述容器(1)相连通，所述滤瓶(7)与所述容器(1)的相连通处设有滤片(8)。
9.如权利要求8所述的搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置，其特征在于：所述滤片(8)由上至下包括上端盖(81)、滤纸(82)和下端盖(83)，所述上端盖(81)与下端盖(83)上均设有过滤孔。
10.如权利要求8所述的搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置，其特征在于：还包括与所述滤瓶(7)相连通的真空抽滤泵(9)。
说明书
一种搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置
技术领域
本发明涉及废水处理装置领域，具体地说涉及一种搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置。
背景技术
随着工业化进程的加快，水污染问题相当严重，成为我国面临的主要环境问题之一。其中，绝大多数水污染问题都涉及高浓度有机废水。高浓度有机废水主要来源于化工、造纸、食品、印染等行业，其COD浓度一般在2000mg/L以上，有的甚至高达几万或几十万mg/L。不仅如此，高浓度有机废水成分复杂、难以降解、毒性强，通常含有芳香族化合物、杂环化合物、氮化物、硫化物、重金属等毒性物质。此外，高浓度有机废水酸碱度高、腐蚀性强、色度高，常常散发恶臭气体。因此高浓度有机废水对环境的危害非常大，经过常年累月的积累对水体、土壤造成严重的污染并进一步对人体健康产生危害。
近年来低温等离子体催化技术是处理有机废水的有效手段之一，等离子体利用高压放电将高分子有机物质破坏成小分子物质，使其毒性降低甚至无毒，其具有耗能低、操作简单、降解速度快、效果好、处理范围广等优点，但是该技术对废水处理机制和影响因素的研究还不完善，更重要的是目前还没有进行工业化处理有机废水的等离子体设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实用性强、工作效率高、环保、废水处理效果佳的搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种搅拌式光协同等离子体催化处理废水的装置，包括：
容器，用于盛装废水;
搅拌机构，设置在所述容器内，用于对废水进行搅拌;
光源，设置在所述容器内，用于提供光照;
金属阴极，设置在所述容器的外部;
金属阳极，设置在所述容器内，用于与金属阴极配合形成放电。
进一步地，所述搅拌机构包括转轴以及设置在转轴上的一个以上的叶片，所述一个以上的叶片中的至少一个上设有所述金属阳极。
进一步地，所述转轴为空心结构，所述转轴的内腔中设有透明管，所述光源设置在所述透明管内，所述转轴的相应光源的部位采用透明材料制成。
进一步地，所述叶片的两侧面间的夹角为10°～20°。
进一步地，所述金属阴极呈筒状，所述金属阳极呈条状，所述金属阴极和金属阳极两端齐平且轴线方向相同。
进一步地，所述金属阴极为网状的铝板。
进一步地，所述金属阴极和金属阳极接入的电源电压为5KV～30KV，放电电流为0.01mA～0.3mA，放电功率为0.2W～3W。
进一步地，还包括滤瓶，所述滤瓶固定在所述容器的底部并与所述容器相连通，所述滤瓶与所述容器的相连通处设有滤片。
进一步地，所述滤片由上至下包括上端盖、滤纸和下端盖，所述上端盖与下端盖上均设有过滤孔。
进一步地，还包括与所述滤瓶相连通的真空抽滤泵。
本发明的有益效果体现在：
1.本发明具光电催化于一体，催化剂在光照条件下催化降解废水中的有机物，另外，金属阴极和金属阳极形成放电区域，能够使催化剂完全处于一个等离子体放电区域，更能有效发挥等离子体和催化剂的协同效应，加速降解，并且在搅拌机构的作用下，废水和催化剂能够充分接触，有效反应，本发明能够达到高效降解高浓度的有机废水的效果，且实用性强、工作效率高、环保、废水处理效果佳。
2.本发明实现了在室温下进行催化反应，节约了能源;能够充分利用光源，提高光的利用效率;在废水处理过程中，形成一个电解区、光解区，光电协同催化剂催化使得反应进行得更彻底，并且通过搅拌机构，迅速使得两个区域混合，有效提供电解和光解速度，加快反应的进行。