申请日2012.03.22
公开(公告)日2013.12.04
IPC分类号C02F1/46; H05H1/24; C02F1/78
摘要
本发明设计一种先进的等离子水处理装置，通过等离子体放电去除大肠杆菌或各种细菌，通过臭氧等自由基生成源去除各种难分解性有机物，本发明先进的等离子水处理装置特征在于，包括：双重管体、等离子发生装置及水槽，所述双重管体，具有用于通过相互分离的被处理水的第1通道与用于通过自由基反应用气体的第2通道;等离子发生装置，包括分别排列于所述双重管体的第1及第2通道的电极，及与电极连接的电源部;及水槽，与所述双重管体连接，用于被处理水与自由基生成源进行反应。
权利要求书
1.一种先进的等离子水处理装置，其特征在于：
包括：
双重管体10，具有第1通道11A与第2通道13A，所述第1通道用于通过被相 互分离的处理水;所述第2通道，用于通过自由基反应用气体;
等离子发生装置20，包括电极23、25和电源部21，所述电极23、25分别配置 于所述双重管体10的第1及第2通道11A、13A;所述电源部21与电极23、25连 接;及
水槽30，与所述双重管体10连接，用于处理水与自由基生成源进行反应。
2.根据权利要求1所述的先进的等离子水处理装置，其特征在于：
所述双重管体的第1通道11A填充有多个介电质小球，所述介电质小球随着处 理水通过而随机移动，在第1通道11A内发生稳定电位。
3.根据权利要求1所述的先进的等离子水处理装置，其特征在于：
还包括：
微小气泡发生装置，其由结合管和水泵构成，所述结合管连接于所述双重管体 10的第1通道11A与第2通道13A各个导出口11b、13b，所述水泵配置于结合管与 水槽之间。
4.根据权利要求1所述的先进的等离子水处理装置，其特征在于：
所述双重管体10的第1通道11A为由内管11包裹的内部通道，第2通道13A 配置于内管11与外管13之间，
配置于第2通道13A的电极25形成线圈或网纱形状。
5.根据权利要求2所述的先进的等离子水处理装置，其特征在于：
所述双重管体10的第1通道11A为由内管11包裹的内部通道，所述第2通道 13A形成于内管11与外管13之间，
所述内管11的两端开放形成，
还包括间隔装置(spacer)16，所述间隔装置从所述内管11的两端向中央部分隔， 设置成紧贴于内周面，从而，使流经所述第1通道11A的被处理水通过，而阻止介 电质小球17的通过，以使所述介电质小球17不从内管11脱落。
6.根据权利要求5所述的先进的等离子水处理装置，其特征在于：
所述内管11与外管13由一对盖15分隔固定，
所述盖15形成有流入口11a与导出口11b，所述流入口11a与水源W连接;所 述导出口11b用于将流入所述流入口11a并通过所述第1通道11A的被处理水排出 至双重管体，
并且，还包括：第1软管h1，一端形成于所述流入口11a，另一端位于所述间隔 装置，以使由所述流入口11a流入的被处理水流畅地流入至所述内管11;第2软管 h2，一端位于所述间隔装置，另一端形成于所述导出口11b，以使通过所述内管11 的被处理水流畅地由所述排出至导出口。
7.根据权利要求6所述的先进的等离子水处理装置，其特征在于：
所述盖15形成有流入口13a与导出口13b，所述流入口13a与提供自由基反应 用气体的气体供给源A连接;所述导出口13b，用于排出由流入口13a流入的自由基 反应用气体因等离子体放电而产生的自由基生成源，
所述双重管体10具备多个，
并且，在所述流入口13a设置贯通有孔18a的嵌件18，以使从一个气体供给源A 同时将自由基反应用气体供给至所述多个双重管体10时，将自由基反应用气体均匀 供给至形成于所述多个双重管体的多个流入口。
8.根据权利要求1所述的先进的等离子水处理装置，其特征在于：
还包括：
恒温器S1，设置于所述双重管体10的一侧，并且，串行连接于所述等离子发生 装置20的电极23、25中某一个电极，因此，所述双重管体在超过预设温度时，即被 开启，从而，切断所述电源部21的电源供给。
9.根据权利要求1所述的先进的等离子水处理装置，其特征在于：
所述双重管体10的第1通道11A为由内管11包裹的内部通道，所述第2通道 13A形成于内管11与外管13之间，
并且，还包括漏水感知传感器，形成于所述双重管体10的一侧，用于感知流向 所述内管11的被处理水是否漏水至所述第2通道13A，
停止输出控制电路部63，当所述漏水感知传感器61感知到漏水至所述第2通道 13A的被处理水时，停止电源驱动电路21a的驱动，由此停止所述电源部21的高压 输出。
10.根据权利要求9所述的先进的等离子水处理装置，其特征在于：
所述漏水感知传感器61由一对电极构成，
向所述漏水感知传感器61施加绝缘(isolation)电压Vs，
并且，还包括：光电耦合器62，连接于所述漏水感知传感器61与停止输出控制 电路部63之间，接收所述漏水感知传感器61的短路电流Is，从而，将运行控制信号 输出至所述停止输出控制电路部63。
11.根据权利要求9所述的先进的等离子水处理装置，其特征在于：
所述双重管体10垂直排列，以使被处理水由上往下流，
所述内管11与外管13通过一对盖15分隔固定，
并且，所述漏水感知传感器61设置于下端盖15上，使其上端部位于所述第2 通道13A。
说明书
先进的等离子水处理装置
技术领域
本发明涉及一种先进的等离子水处理装置，用于利用等离子体放电而去除大肠杆 菌或各种细菌，通过臭氧等自由基生成源去除各种难分解性有机物。
背景技术
有关利用等离子或臭氧的先进的水处理的技术有实用新型注册第0288954号 (2002年08月31日)[臭氧发生装置]。
所述注册发明提供一种在一个臭氧发生部中同时执行利用介质阻挡放电的臭氧 发生方法与利用紫外线光源的紫外线臭氧产生方法的臭氧发生装置，提出一种提高臭 氧产生率，且同时具有高效功率的臭氧发生器。
但在将所述注册发明适用于现实水处理领域时，存在很大的难题，尤其未提出解 决对处在常温以上的温度中的臭氧的产量显著降低的问题的方法(高压无线放电方式 及紫外线方式都产生热)。
并且，存有注册专利第0572514号(2006年04月13日)[利用湿式等离子而同时 生成水中溶解臭氧及过氧化氢的装置]，所述专利注册提出一种使用高频电源从气体、 液体及固体共存的领域产生湿式等离子，以增加在水中作为氧化反应的主要因子而起 作用的溶解臭氧量，能够提高水中溶解臭氧的自行分解速度且同时生成过氧化氢的装 置。
但所述注册专利仍然未能提出解决对处在常温以上的温度中臭氧的产量显著降 低问题的对策，可适用于家庭用净水等小单位水处理，但不适用大单位水处理。
并且，存有注册专利第0797027号(2008年01月16日)[利用在介质阻挡放电管 中产生的紫外线及氧化性物质的废水处理装置及利用其的废水处理方法]，所述注册 专利提供一种包括介质阻挡放电管、高电压发生器及光触媒网的废水处理装置，所述 介质阻挡放电管，由金属棒及缠绕金属棒的石英管形成;高电压发生器，位于所述放 电管的上端;所述光触媒网，其为圆筒形，位于所述放电管的周边与废水处理装置的 内部。
此注册专利具有如下效果：在盛有废水的介质阻挡放电管内部发生电力放电而使 产生各种氧化性成分与紫外线，并且，将此氧化性成分以微小的气泡形态分散至废水 里，以氧化去除废水里的有机物，并且，同时利用从介质阻挡放电管放出的紫外线， 使光触媒活性化或直接照射废水而去除有机物，因此，本发明提供能够通过两种以上 的原理来处理有机物的处理装置与方法，从而，在简单的反应装置中，可以较低的电 力高效地彻底地去除有机物。
但所述注册专利的不利条件为：处理容量基本上根据介质阻挡放电管的大小，且 需保证停留时间，因此，明显地不适用对流动的水进行水处理。
并且，存有专利注册第0833814号(2008年05月26日)[净水处理装置]，所述注 册专利提供一种利用过氧自由基与臭氧组合工艺而具有高效净水能力的净水处理装 置，能够提高净水处理能力，并且在同一空间内同时执行生成过氧自由基与净水处理， 因此，与现有的臭氧单独工艺的净水处理装置相比，具有可减少净水处理费用的优点。
但所述注册专利与保证臭氧的产量及大容量水处理技术无关。
发明内容
技术课题
基于此，本发明目的为提供一种先进的等离子水处理装置，将等离子体放电电极 导入具有用于通过处理水的第1通道与用于通过自由基反应气体的第2通道的双重管 体，以利用等离子放电去除大肠杆菌或各种细菌，通过臭氧等自由基生成源去除各种 难分解性有机物，在形成于外部的水槽里促使等离子体放电所处理的处理水与臭氧等 自由基生成源接触反应，而保证完整实现水处理。
并且，本发明目的为提供一种先进的等离子水处理装置，将多个介电质小球填充 至第1通道，并且，珠子因通过的处理水的碰撞而随机移动，由此，在第1通道内产 生稳定的电位，从而，更有效地去除各种细菌或各种病原菌。
并且，本发明目的为提供一种先进的等离子水处理装置，引用由结合管与水泵构 成的微小气泡发生装置，以提高处理水与臭氧等自由基生成源的接触效率，并且，更 提高自由基生成源的溶解效率，从而，显著地提高水处理效率，其中，所述结合管， 连接于双重管体的第1通道与第2通道的各个导出口;所述水泵，排列于结合管与水 槽之间。
并且，本发明目的为提供一种先进的等离子水处理装置，将多个双重管体集成排 列，并使其与水槽连接，一部分被处理水通过循环配管反复循环至双重管体，一部分 被处理水被排出，从而，提高了水处理效率，可适用于从家庭用小单位水处理至供水 系统大单位水处理等不同容量及需进行水处理的地点。并且，最终被排出的低浓度的 臭氧成分可用于原水处理，在相关水处理系统中，可对进行原水的前处理或对邻近湖 水、河川、水系、水池等处理，并且，利用其它活性炭方法等以破坏残留臭氧等方式 而解决水处理之后所排出的残留臭氧的问题。
并且，本发明目的为提供一种先进的等离子水处理装置，具有如下优点：采用间 隔装置，无需密封内管的两端，从而，提高了填充内管的介电质小球的作业效率及产 品组装效率，并且，通过软管供给被处理水且被处理的处理水通过软管排出，因此， 减少了因介电质小球而产生的流体的抵抗，从而，可流畅地供给被处理水，并且，由 多个双重管体同时供给自由基反应用气体时，可由各个双重管体均匀地供给自由基反 应用气体，并且，双重管体超过一定温度时，通过恒温器切断电源供给，可预防因双 重管体过热而引起的火灾。
并且，本发明目的为提供一种先进的等离子水处理装置，具有如下优点：感知到 因高压等离子体放电而造成内管破损时，从破损的内管流出的被处理水，从而，停止 电源部的运行，由此，可预防放电管发生破损时，因高电压而发生火灾或电气伤害， 并且，可快速感知虽并非放电管破损，而双重管体的内管因防水不良而造成的漏水情 况，并且，将绝缘的电源电压供给至漏水感知传感器，且光电耦合器形成于漏水感知 传感器与停止输出控制电路部之间，绝缘变压器与光电耦合器之间电流，从而，即使 内管发生破损，也可防止高电压的等离子体放电电压流向电源部内部，并且，将双重 管体垂直排列，且将漏水感知传感器设置于双重管体的下部，因此，可准确无误地感 知到内管的破损及漏水，并且，即使内管破损，也可防止内管中的被处理水逆流至自 由基反应用气体供给源一侧。
技术方案
为了实现上述所述目的，本发明的先进的等离子水处理装置特征在于，包括：双 重管体，具有第1通道与第2通道，所述第1通道用于通过被相互分离的处理水;所 述第2通道，用于通过自由基反应用气体;等离子发生装置，包括电极和电源部，所 述电极分别配置于所述双重管体的第1及第2通道;所述电源部与电极连接;及水槽， 与所述双重管体连接，用于处理水与自由基生成源进行反应。
本发明的先进的等离子水处理装置特征在于，还包括：微小气泡发生装置，其由 结合管和水泵构成，所述结合管连接于所述双重管体的第1通道与第2通道各个导出 口，并且，将随着被处理水随机移动，而使在第1通道内发生稳定电位的多个介电质 小球填充至第1通道，所述水泵配置于结合管与水槽之间。
本发明的先进的等离子水处理装置特征在于，所述双重管体的第1通道为由玻璃 材质的内管包裹的内部通道，第2通道配置于内管与外管之间，配置于第2通道的电 极形成为线圈形状。
本发明的先进的等离子水处理装置特征在于，所述双重管体的第1通道为由玻璃 材质的内管包裹的内部通道，所述第2通道配置于内管与外管之间，所述内管的两端 开放形成，还包括间隔装置(spacer)，所述间隔装置从所述内管的两端向中央部分隔， 设置成紧贴于内周面，从而，使流经所述第1通道的被处理水通过，而阻止介电质小 球的通过，以使所述介电质小球不从内管脱落。
本发明的先进的等离子水处理装置特征在于，所述内管与外管由一对盖分隔固 定，所述盖形成有流入口与导出口，所述流入口与水源连接;所述导出口用于将流入 所述流入口并通过所述第1通道的被处理水排出至双重管体，并且，还包括：第1 软管，一端形成于所述流入口，另一端位于所述间隔装置，以使由所述流入口流入的 被处理水流畅地流入至所述内管;第2软管，一端位于所述间隔装置，另一端形成于 所述导出口，以使通过所述内管的被处理水流畅地由所述导出口排出。
本发明的先进的等离子水处理装置特征在于，所述盖形成有流入口与导出口，所 述流入口与提供自由基反应用气体的气体供给源连接;所述导出口，用于排出由流入 口流入的自由基反应用气体因等离子体放电而产生的自由基生成源，所述双重管体具 备多个，并且，在所述流入口设置贯通有孔的嵌件，以使从一个气体供给源同时将自 由基反应用气体供给至所述多个双重管体时，将自由基反应用气体均匀供给至形成于 所述多个双重管体的多个流入口。
本发明的先进的等离子水处理装置特征在于，包括：恒温器，设置于所述双重管 体的一侧，并且，串行连接于所述等离子发生装置的电极中某一个电极，因此，所述 双重管体在超过预设温度时，被开启，从而，切断所述电源部的电源供给。
本发明的先进的等离子水处理装置特征在于，所述双重管体的第1通道为由内管 包裹的内部通道，所述第2通道形成于内管与外管之间，并且，还包括：漏水感知传 感器，形成于所述双重管体的一侧，用于感知流向所述内管的被处理水是否漏水至所 述第2通道;停止输出控制电路部，当所述漏水感知传感器感知到漏水至所述第2 通道的被处理水时，停止电源驱动电路的驱动，由此停止所述电源部的高压输出。
本发明的先进的等离子水处理装置特征在于，所述漏水感知传感器由一对电极构 成，所述漏水感知传感器应用有绝缘电压，并且，还包括：光电耦合器，连接于所述 漏水感知传感器与停止输出控制电路部之间，接收到所述漏水感知传感器的短路电 流，从而，将运行控制信号输出至所述停止输出控制电路部。所述漏水感知传感器由 一对电极构成，向所述漏水感知传感器61施加绝缘(isolation)电压，并且，还包括： 光电耦合器，连接于所述漏水感知传感器与停止输出控制电路部之间，接收所述漏水 感知传感器的短路电流，从而，将运行控制信号输出至所述停止输出控制电路部。
本发明的先进的等离子水处理装置特征在于，所述双重管体垂直排列，以使被处 理水由上往下流，所述内管与外管通过一对盖分隔固定，并且，所述漏水感知传感器 设置于下端盖上，使其上端部位于所述第2通道。
有利效果
本发明的先进的等离子水处理装置通过由等离子体放电的第1通道内的强介电 质小球及由此产生的电解质、发生于第1通道外周面的紫外线等等离子光资源及由等 离子而产生的臭氧与注入氧，可去除各种难分解性物质、大肠杆菌、各种细菌与病毒、 水中的毒性物质等，此先进的等离子水处理装置由第1通道、第2通道及等离子体放 电用电极构成，所述第1通道，用于通过被处理水，所述第2通道，用于活化激励或 电解的氧气或臭氧等自由基反应用气体的移动，及等离子体放电用电极，形成于双重 管体，位于外部的水槽内的未处理的污染被处理水在具有等离子体放电资源的先进的 等离子水处理装置中，通过与发生臭氧、自由基、电解物质、水中成分离子等的接触 反应，可保障进行完全的水处理，并且，并且，此臭氧、自由基、电解物质、水中离 氧成分等在第1通道内对与通过被填充多个的介电质小球(Bead)的外周面及周围的被 处理水的稀释及碰撞而进行随机地移动，从而，更有效地在第1通道内去除各种细菌 或各种病原菌、病毒、难分解性物质。并且，导入由结合管与产生氧气用水泵构成的 微小气泡发生装置，所述结合管，与双重管体的第1通道于第2通道的各个导出口连 接，所述水泵，排列于结合管与用于连接、保管及进行水处理的水槽之间，从而，提 高了被处理水与臭氧等离子性自由基物质的接触效率，扩大化了溶解效率，显著提高 了水处理效率，并且，将多个集成排列的双重管体与水槽连接，一部分通过循环配管 可反复循环至双重管体，一部分以排出方式进行构成，提高水处理效率，可适用于家 庭用小单位水处理至供给水用大单位水处理。并且，最终被排出的低浓度的臭氧成分 可用于原水处理，在相关水处理系统中，可对进行原水的前处理或对邻近湖水、河川、 水系、水池等处理，并且，利用其它活性炭方法等以破坏残留臭氧等方式而解决水处 理之后所排出的残留臭氧的问题。
并且，本发明采用间隔装置，因此，无需密封内管的两端，可提高填充内管的介 电质小球的作业效率及产品组装效率，并且，通过软管供给被处理水且通过软管排出 被处理的处理水，从而，减少因介电质小球而产生流体的碰撞，以使被处理水被流畅 地供给，并且将自由基反应用气体同时供给至多个双重管体时，可均匀地将自由基反 应用气体供给至各个双重管体，并且，双重管体超过一定温度时，通过恒温器切断电 源供给，从而，可预防因双重管体过热而发生的火灾。
并且，本发明具有如下效果：因高压等离子体放电而造成内管破损时，感知到从 破损的内管流出的被处理水而停止电源部的运行，因此，可避免放电管破损时，因高 电压而产生的火灾或电气伤害，也可感知到放电管未破损，而因双重管体的内管防水 不良原因而导致的漏水，并且，将绝缘的电源电压供给至漏水感知传感器，漏水感知 传感器与停止输出控制电路部之间形成有光电耦合器，因此，在变压器与光电耦合器 之间为绝缘电流，从而，避免因内管破损，高电压的等离子体放电电压流向电源部内 部，将双重管体垂直排列，且将漏水感知传感器设置于双重管体的下部，因此，可快 速准确无误地感知内管破损及漏水，并且，可防止虽因内管发生破损，而发生内管原 有的被处理水逆流至自由基反应用气体供给源一侧的问题。