申请日2018.02.24
公开(公告)日2018.08.21
IPC分类号C02F1/72
摘要
一种以双氧水为激发对象的等离子体污水处理方法，所属领域为环境工程中的污水处理领域。该方法主要是为了解决羟基自由基强氧化技术所存在的羟基自由基转化率低及对污染物质种类具有选择性的不足之处，解决上述问题的要点是：将双氧水溶液用超声波雾化器的方式喷入反应室;用5～10KV、5～8KHZ的高频高压电场激发雾化后的双氧水溶液产生等离子体;等离子体中携带了大量原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子，其具有极强的氧化能力;通过机械搅拌的方式使污水与上述原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应;在20～30min的时间内，即可实现污染物质降解的目的。
权利要求书
1.本发明提供了一种以双氧水为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：将双氧水溶液用超声波雾化器的方式喷入反应室;用5～10KV、5～8KHZ的高频高压电场激发雾化后的双氧水溶液产生等离子体;等离子体中携带了大量原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子，其具有极强的氧化能力;通过机械搅拌的方式使污水与上述原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应;在20～30min的时间内，即可实现污染物质降解的目的。
2.根据权利要求1所述的一种以双氧水为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：双氧水需配成溶液形式。
3.根据权利要求1所述的一种以双氧水为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：双氧水包括液体双氧水和固体双氧水(2Na2CO3·3H2O2)。
4.根据权利要求1所述的一种以双氧水为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：双氧水的消耗量由污水的COD指标所决定，且等比例增加(若污水的COD为1000mg/L，则H2O2和2Na2CO3·3H2O2的消耗量分别为污水水量的2.4‰和7‰)。
5.根据权利要求1所述的一种以双氧水为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：需要将配成溶液的双氧水以超声波雾化器的方式喷入反应室。
6.根据权利要求1所述的一种以双氧水为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：以电压5～10KV、频率5～8KHZ的高频高压电场为等离子体的激发手段。
7.根据权利要求1所述的一种以双氧水为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：主要以等离子体中所携带的原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子来降解污水中的污染物质。
8.根据权利要求1所述的一种以双氧水为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：通过机械搅拌的方式使污水与等离子体中所携带的原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应。
9.根据权利要求1所述的一种以双氧水为激发对象的等离子体污水处理方法，其特征在于：降解污水所需要的反应时间根据污水水质在20～30min之间做相应调整。
说明书
一种以双氧水为激发对象的等离子体污水处理方法
技术领域
本发明涉及环境工程中的污水处理领域，具体为一种以双氧水为激发对象的等离子体污水处理方法。
背景技术
近年来，污染物质浓度高且结构稳定的有机废水不断出现，如何有效地去除这些难降解的有机废水已经成为污水处理的热点问题。羟基自由基因其有极高的标准氧化还原电位，其氧化能力极强，理论上与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应。
而实际应用过程中通常采用电解、过渡金属离子等方式催化双氧水生成羟基自由基，由于该催化过程只具有一定程度的转化率，导致双氧水难以被充分催化为羟基自由基，使其使用过程中往往出现氧化效率太低的情况。同时，羟基自由基的氧化能力对不同的有机污染物同样具有一定程度的选择性，无法针对所有的有机污染物。
因此急需开发一种简单高效、氧化能力更强、适用范围更广的污水处理技术。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有羟基自由基强氧化技术中存在的问题与不足，提供一种简单高效、氧化能力更强、适用范围更广的污水处理技术。
本发明的技术方案如下：将双氧水溶液用超声波雾化器的方式喷入反应室;用5～10KV、 5～8KHZ的高频高压电场激发雾化后的双氧水溶液产生等离子体;等离子体中携带了大量原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子，其具有极强的氧化能力;通过机械搅拌的方式使污水与上述原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应;在 20～30min的时间内，即可实现污染物质降解的目的。
其中：双氧水需配成溶液形式。
其中：双氧水包括液体双氧水和固体双氧水(2Na2CO3·3H2O2)。
其中：双氧水的消耗量由污水的COD指标所决定，且等比例增加(若污水的COD为1000mg/L，则H2O2和2Na2CO3.3H2O2的消耗量分别为污水水量的2.4‰和7‰)。
其中：需要将配成溶液的双氧水以超声波雾化器的方式喷入反应室。
其中：以电压5～10KV、频率5～8KHZ的高频高压电场为等离子体的激发手段。
其中：主要以等离子体中所携带的原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子来降解污水中的污染物质。
其中：通过机械搅拌的方式使污水与等离子体中所携带的原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应。
其中：降解污水所需要的反应时间根据污水水质在20～30min之间做相应调整。
本发明方法中以等离子体激发的方式生成羟基自由基，其生成效率接近100%，能够充分利用羟基自由基的氧化能力。同时，该过程中生成的原子氧、超氧阴离子自由基和高能电子又起到了加强羟基自由基氧化能力的作用，导致其氧化能力远远强于现有的羟基自由基强氧化技术。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将以“神华包头煤化工分公司含碱污水”为实施例对本发明作更全面、细致地描述，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：将工业双氧水溶液用超声波雾化器的方式喷入反应室;H2O2的量为污水水量的35.3‰;用6KV、8KHZ的高频高压电场激发雾化后的双氧水溶液产生等离子体;等离子体中携带了大量原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子，其具有极强的氧化能力;通过机械搅拌的方式使污水与上述原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应;反应30min后取污水进行水体色度及COD检测。
检测结果：原水 色度=5300度 COD=14700mg/L
出水 色度=22度 COD=43mg/L
由检测结果可知，污水色度去除率为99.6%，COD去除率为99.7%。
实施例2：将工业双氧水溶液用超声波雾化器的方式喷入反应室;H2O2的量为污水水量的35.3‰;用10KV、5KHZ的高频高压电场激发雾化后的双氧水溶液产生等离子体;等离子体中携带了大量原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子，其具有极强的氧化能力;通过机械搅拌的方式使污水与上述原子氧、超氧阴离子自由基、羟基自由基及高能电子充分接触反应;反应20min后取污水进行水体色度及COD检测。
检测结果：原水 色度=5300度 COD=14700mg/L
出水 色度=19度 COD=32mg/L
由检测结果可知，污水色度去除率为99.6%，COD去除率为99.8%。