申请日2017.08.30
公开(公告)日2017.11.07
IPC分类号C02F9/12
摘要
本发明涉及到一种结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置和水处理方法，属于水处理领域。本发明的介质阻挡放电水处理装置工作时会产生大量臭氧，将未完全消耗的臭氧进行收集后用于前置曝气，一方面可以提高臭氧利用率，另一方面曝气会产生大量泡沫，泡沫上携带有大量悬浮物，将泡沫收集去除即可去除大量悬浮物。该装置由前置过滤装置和水处理反应装置两部分组成，前置过滤装置包含两个互通的水箱：初滤箱和泡沫过滤箱。污水进入初滤箱后经过滤层过滤流入到泡沫过滤箱，经曝气处理后从管道流入到水处理反应装置中;在水处理反应装置中，污染物与介质阻挡放电水处理装置产生的活性物质、紫外线等发生反应并分解为简单无机盐，最终起到净化水质的作用。
权利要求书
1.一种结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置，包括初滤箱(1)、泡沫过滤箱(2)、反应水箱(3)、进水管(4)、流通管(5)、出水管(6)、过滤层(7)、曝气盘(8)、曝气柱(9)、高频高压脉冲电源(10)、气泵(11)、高压电极(12)、低压电极(13)、石英玻璃管(14)和陶瓷固定装置(15);其特征在于：所述初滤箱(1)和泡沫过滤箱(2)是相互连通的，进水管(6)固定在初滤箱(1)上，过滤层(7)倾斜地固定在初滤箱(1)内，完全盖住初滤箱(1)和泡沫过滤箱(2)的连通口;所述曝气盘(8)固定在泡沫过滤箱(2)的底部，并与反应水箱(3)的顶部相连接;所述泡沫过滤箱(2)和反应水箱(3)通过流通管(5)连接在一起;所述出水管(6)直接固定在反应水箱(3)上，低压电极(13)和陶瓷固定装置(15)通过硅胶卡块固定在反应水箱(3)上，且出水管(6)位于低压电极(13)和陶瓷固定装置(15)的上方;所述石英玻璃管(14)一端固定在陶瓷固定装置(15)上，另一端与曝气柱(9)相连;所述高压电极(12)通过陶瓷固定装置(15)固定在石英玻璃管(14)内;所述高频高压脉冲电源(10)的输出端分别与高压电极(12)和低压电极(13)相连;所述气泵(11)通过通气管连接到陶瓷固定装置(15)上。
2.根据权利要求1所述的结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置，其特征在于：所述初滤箱(1)和泡沫过滤箱(2)为不锈钢制成。
3.根据权利要求1所述的结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置，其特征在于：所述泡沫过滤箱(2)内部有一收口，可防止溢出的泡沫回流，收口的水箱侧壁上留有流出口，水箱顶部预留有通气口，可用于曝气气体回用或排放。
4.根据权利要求1所述的结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置，其特征在于：所述过滤层(7)为过滤棉、金属丝网和金属架制成。
5.根据权利要求1所述的结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置，其特征在于：所述反应水箱(3)为不锈钢制成，顶部留有集气孔。
6.根据权利要求1所述的结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置，其特征在于：所述陶瓷固定装置(15)内部留有通道，可使气泵(11)吹出的气体经由陶瓷固定装置(15)进入到石英玻璃管(14)内。
7.根据权利要求1所述的结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置，其特征在于：所述高压电极(12)和低压电极(13)为耐腐蚀金属材料制成。
8.一种利用上述权利要求的结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置的水处理方法，具体步骤如下：
A、注入空气：接通气泵(11)电源，向装置内通入空气，防止污水逆流进入石英玻璃管(14)内，影响设备性能;
B、通入污水 ：通过进水管(4)向设备内注入污水;
C、过滤污水：污水在滤箱(1)内先经由过滤层(7)将较大的杂质进行过滤，再流入泡沫过滤箱(2)，经曝气处理将大量悬浮物去除;
D、处理污水：接通高频高压脉冲电源(10)的输入电源，向高压电极(12)和低压电极(13)施加电压，其峰值电压范围为20kV~80kV，频率为15kHz~60kHz，使高压电极(12)和石英玻璃管(14)之间的缝隙形成放电通道，产生等离子体等活性物质;
E、调节气量和水量：调节通入气体的流量和污水的流量，进而控制曝气强度和等离子处理的效率。
9.根据权利要求8所述的水处理方法，其特征在于：所述步骤B中泡沫过滤箱(2)内经由曝气盘(8)产生的泡沫在水面上逐渐堆积，泡沫堆积一定高度后从泡沫过滤箱(2)内的收口溢出，并从泡沫过滤箱(2)的侧面预留口流出。
10.根据权利要求8所述的水处理方法，其特征在于：所述步骤E中通入气体的流量达到10L/min以上时，反应水箱(3)内曝气后气体可以经由通气孔进入泡沫过滤箱(2)内的曝气盘(8)。
说明书
一种结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置和水处理方法
技术领域
本发明涉及到一种结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置和水处理方法，属于水处理领域。
技术背景
随着社会的发展，污染日趋严重，水环境的污染问题也越发严重。为了减小排放水体对环境的影响，人们对水污染的处理已由最初的有毒有害物质的排放的治理，发展到对水体的各种成分排放都有限制的情况，因此，传统水处理工艺已无法完全适用于当今水处理环境。
近年来，高级氧化技术在水处理领域取得了显著进展：高级氧化技术的机理在于采用物理、化学等技术手段产生强氧化物质，通过强氧化物质与污水中的污染物质发生反应，使污染物质被氧化分解为简单的无机盐，从而达到净化水质的目的。
低温等离子体技术，尤其介质阻挡放电离子体技术，作为一种高级氧化技术，具备了可以产生强氧化物质，结构简单，对环境要求小，便于使用改造等特点，而被人们越来越重视。但同时，如何提高处理效率，减小成本等也是该技术的主要问题。
发明内容
针对该问题，本发明提供了一种结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置和水处理方法，用于提高介质阻挡放电水处理技术的效率，减小水处理的成本，具体技术方案如下：
一种结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置，包括初滤箱、泡沫过滤箱、反应水箱、进水管、流通管、出水管、过滤层、曝气盘、曝气柱、高频高压脉冲电源、气泵、高压电极、低压电极、石英玻璃管和陶瓷固定装置;所述初滤箱和泡沫过滤箱是相互连通的，进水管固定在初滤箱上，过滤层倾斜地固定在初滤箱内，完全盖住初滤箱和泡沫过滤箱的连通口;所述曝气盘固定在泡沫过滤箱的底部，并与反应水箱的顶部相连接;所述泡沫过滤箱和反应水箱通过流通管连接在一起;所述出水管直接固定在反应水箱上，低压电极和陶瓷固定装置通过硅胶卡块固定在反应水箱上，且出水管位于低压电极和陶瓷固定装置的上方;所述石英玻璃管一端固定在陶瓷固定装置上，另一端与曝气柱相连;高压电极通过陶瓷固定装置固定在石英玻璃管内;所述高频高压脉冲电源的输出端分别与高压电极和低压电极相连;所述气泵通过通气管连接到陶瓷固定装置上。
作为进一步的改进，其特征在于：所述初滤箱和泡沫过滤箱为不锈钢制成。
作为进一步的改进，其特征在于：所述泡沫过滤箱内部有一收口，可防止溢出的泡沫回流，收口的水箱侧壁上留有流出口，水箱顶部预留有通气口，可用于曝气气体回用或排放。
作为进一步的改进，其特征在于：所述过滤层为过滤棉、金属丝网和金属架制成。
作为进一步的改进，其特征在于：所述反应水箱为不锈钢制成，顶部留有集气孔。
作为进一步的改进，其特征在于：所述陶瓷固定装内部留有通道，可使气泵吹出的气体经由陶瓷固定装置进入到石英玻璃管内。
作为进一步的改进，其特征在于：所述高压电极和低压电极为耐腐蚀金属材料制成。
利用上述结合气浮法去除悬浮物的介质阻挡放电水处理装置的水处理方法，具体步骤如下：
A、注入空气：接通气泵电源，向装置内通入空气，防止污水逆流进入石英玻璃管内，影响设备性能;
B、通入污水：通过进水管向设备内注入污水;
C、过滤污水：污水在滤箱内先经由过滤层将较大的杂质进行过滤，再流入泡沫过滤箱，经曝气处理将大量悬浮物去除;
D、处理污水：接通高频高压脉冲电源的输入电源，向高压电极和低压电极施加电压，其峰值电压范围为20kV~80kV，频率为15kHz~60kHz，使高压电极和石英玻璃管之间的缝隙形成放电通道，产生等离子体等活性物质;
E、调节气量和水量：调节通入气体的流量和污水的流量，进而控制曝气强度和等离子处理的效率。
此外，所述步骤B中泡沫过滤箱内经由曝气盘产生的泡沫在水面上逐渐堆积，泡沫堆积一定高度后从泡沫过滤箱内的收口溢出，并从泡沫过滤箱的侧面预留口流出。
此外,所述步骤E中通入气体的流量达到10L/min以上时，反应水箱内曝气后气体可以经由通气孔进入泡沫过滤箱内的曝气盘。
本发明的技术效果：本发明的水处理装置，通过介质阻挡放电的等离子体产生设备产生紫外线、臭氧等活性物质，这些活性物质通过曝气装置进入到污水中，同时与污水中的污染物质接触反应，使污染物质分解。本发明的水处理装置，设有初滤箱，箱内设有一倾斜的过滤层，通过这种结构的过滤层，可将较大的杂质阻隔在初滤箱内，使无法进入反应箱内，同时累积在过滤层上的杂质会从倾斜的过滤层上落入底部，减小过滤层完全堵塞概率，延长其使用寿命。本发明的水处理装置，设有泡沫过滤箱，泡沫过滤箱底部固定有曝气盘，当曝气盘曝气使，产生大量的小气泡，这些小气泡在搅拌水体的过程中，会携带大量的微小悬浮物质，上升至水面后形成泡沫，这些泡沫经泡沫过滤箱侧面的泡沫口排除。本发明的水处理装置，污水反应水箱的顶部留有气孔与泡沫过滤箱底部的曝气盘相连接，可将反应水箱内未完全消耗的臭氧注入到泡沫过滤箱内，在去除悬浮物的过程中又与污染物反应，减小了后续的处理难度。