公布日：2022.09.23
申请日：2022.07.25
分类号：C02F9/08(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/46(2006.01)N;C02F1/78(2006.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种新型的等离子污水处理系统，包括原位放电单元、异位预处理单元和连接单元；原位放电单元通过连接单元与异位预处理单元连接；原位放电单元的交流高电压发生器与高压电极相连，高压电极与阻挡介质相连，阻挡介质和非均相催化床之间组成放电通道，非均相催化床与接地电极相连，进水通道的一端连接放电通道、另一端连接曝气池；放电通道远离进水通道的一端连接有排水通道，阻挡介质的两侧上分别安装有进气通道和排气通道；异位预处理单元包括曝气池；一级曝气池与二级曝气池串联连接，曝气池内设置有曝气管，本发明解决现有的活性物质接触不充分和能量未得到充分利用问题；等离子体技术的声、光、化学能优势不同步问题，导致不宜新型的弊端。
权利要求书
1.一种等离子污水处理系统，其特征在于，包括原位放电单元、异位预处理单元和连接单元；原位放电单元通过连接单元与异位预处理单元连接；原位放电单元的交流高电压发生器(11)与高压电极(12)相连，高压电极(12)与阻挡介质(13)相连，阻挡介质(13)和非均相催化床(14)之间组成放电通道(110)，非均相催化床(14)与接地电极(15)相连，原位放电单元的进水通道(18)上安装有进水泵，进水通道(18)的一端连接放电通道(110)、另一端连接曝气池；放电通道(110)远离进水通道(18)的一端连接有排水通道(19)，阻挡介质(13)的两侧上分别安装有进气通道(16)和排气通道(17)；异位预处理单元包括曝气池；曝气池包括一级曝气池(21)和二级曝气池(22)，一级曝气池(21)与二级曝气池(22)串联连接，曝气池内设置有曝气管(23)，曝气管(23)的进气端处设置有曝气泵(25)，曝气管(23)的出气端处均匀设置有多个曝气头(24)；曝气管(23)采用直型管，曝气管(23)延伸至曝气池内；曝气管(23)上设置有分散装置，分散装置的基板(233)对称安装在曝气池的内壁上，基板(233)的中部设置有用于设置曝气管(23)的贯穿孔，两个基板(233)之间通过伸缩扩张机构环形阵列设置有多个曝气支管(235)，曝气管(23)通过连接软管(234)与曝气支管(235)连接，其中一个基板(233)上设置有连接套(232)，连接套(232)延伸出曝气池，并与曝气池通过密封轴承连接，连接套(232)上设置有皮带轮组(231)；伸缩扩张机构为：基板(233)的侧壁上环形阵列设置有滑槽(2314)，滑槽(2314)内设置有滑杆(2316)，滑杆(2316)的一端延伸至基板(233)内的贯穿孔，并与球体(2318)连接，滑杆(2316)的另一端设置有安装块(2315)，滑杆(2316)与基板(233)滑动连接，滑杆(2316)上套设有弹簧(2317)；在曝气管(23)的侧壁上设置有环形阵列设置有多个与球体(2318)相适配的凹槽(2313)。
2.根据权利要求1所述的一种等离子污水处理系统,其特征在于，连接单元包括排水回流通道(31)；排水回流通道(31)的一端与排水通道(19)连接、另一端与二级曝气池(22)连接。
3.根据权利要求1所述的一种等离子污水处理系统,其特征在于，非均相催化床(14)为光催化氧化的固定床或臭氧催化氧化的固定床。
4.根据权利要求1所述的一种等离子污水处理系统,其特征在于，一级曝气池(21)的水流停留时间为0.5-20min，二级曝气池(22)水流停留时间为1-2h。
5.根据权利要求1所述的一种等离子污水处理系统,其特征在于，凹槽(2313)为弧形槽。
6.根据权利要求5所述的一种等离子污水处理系统,其特征在于，基板(233)上设置有齿轮连接件，并通过齿轮连接件与搅拌机构连接，搅拌机构以环形阵列的方式安装在曝气池的内腔侧壁位置处。
7.根据权利要求6所述的一种等离子污水处理系统,其特征在于，齿轮连接件为：基板(233)的侧壁上设置有连接杆(2312)，并通过连接杆(2312)与主动齿轮(237)连接，主动齿轮(237)与从动齿轮(238)啮合连接，从动齿轮(238)安装在搅拌轴(239)的两端。
8.根据权利要求7所述的一种等离子污水处理系统,其特征在于，搅拌机构包括搅拌轴(239)，搅拌轴(239)上设置多个搅拌桨(2311)，搅拌轴(239)的两端通过支杆(2310)转动安装在曝气池的内壁上。
发明内容
本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种新型的等离子污水处理系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种新型的等离子污水处理系统，包括原位放电单元、异位预处理单元和连接单元；原位放电单元通过连接单元与异位预处理单元连接；原位放电单元的交流高电压发生器与高压电极相连，高压电极与阻挡介质相连，阻挡介质和非均相催化床之间组成放电通道，非均相催化床与接地电极相连，原位放电单元的进水通道上安装有进水泵，进水通道的一端连接放电通道、另一端连接曝气池；放电通道远离进水通道的一端连接有排水通道，阻挡介质的两侧上分别安装有进气通道和排气通道；
异位预处理单元包括曝气池；曝气池包括一级曝气池和二级曝气池，一级曝气池与二级曝气池串联连接，曝气池内设置有曝气管，曝气管的进气端处设置有曝气泵，曝气管的出气端处均匀设置有多个曝气头。
作为本发明进一步的方案：连接单元包括排水回流通道；排水回流通道的一端与排水通道连接、另一端与二级曝气池连接。
作为本发明进一步的方案：非均相催化床为光催化氧化的固定床或臭氧催化氧化的固定床。
作为本发明进一步的方案：一级曝气池的水流停留时间为0.5-20min，二级曝气池水流停留时间为1-2h。
作为本发明进一步的方案：曝气管采用直型管，曝气管延伸至曝气池内；曝气管上设置有分散装置，分散装置的基板对称安装在曝气池的内壁上，基板的中部设置有用于设置曝气管的贯穿孔，两个基板之间通过伸缩扩张机构环形阵列设置有多个曝气支管，曝气管通过连接软管与曝气支管连接，其中一个基板上设置有连接套，连接套延伸出曝气池，并与曝气池通过密封轴承连接，连接套上设置有皮带轮组。
作为本发明进一步的方案：伸缩扩张机构为：基板的侧壁上环形阵列设置有滑槽，滑槽内设置有滑杆，滑杆的一端延伸至基板内的贯穿孔，并与球体连接，滑杆的另一端设置有安装块，滑杆与基板滑动连接，滑杆上套设有弹簧；在曝气管的侧壁上设置有环形阵列设置有多个与球体相适配的凹槽。
作为本发明进一步的方案：凹槽为弧形槽。
作为本发明进一步的方案：基板上设置有齿轮连接件，并通过齿轮连接件与搅拌机构连接，搅拌机构以环形阵列的方式安装在曝气池的内腔侧壁位置处。
作为本发明进一步的方案：齿轮连接件为：基板的侧壁上设置有连接杆，并通过连接杆与主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮啮合连接，从动齿轮安装在搅拌轴的两端。
作为本发明进一步的方案：搅拌机构包括搅拌轴，搅拌轴上设置多个搅拌桨，搅拌轴的两端通过支杆转动安装在曝气池的内壁上。
本发明的有益效果：
通过原位放电和异位预处理的控制的，实现臭氧等活性物质和紫外、震动能量的最佳降解组合，解决等离子体装置在处理废水过程中等优势不同步问题：通过异位预处理的两级曝气池控制，可以将臭氧的降解作用最大化，控制难降解有机物、大分子有机物的破坏、断链，进而在紫外光催化作用下快速实现小分子降解，提高整体处理速率。特别的，本发明的臭氧一级曝气池的预曝气对时间和空间的控制需严格执行，且有别于单纯的臭氧氧化技术。本发明中预曝气使水体中富含臭氧，同时控制停留时间能够让污水中有机物和臭氧混合均匀，在进入原位放电模块时，实现紫外-臭氧-催化的最佳降解组合，进而有效提高该方法对污染物中特别是难降解有机物的降解。降解效率将同功耗情况下对COD的去除率提升30％以上；得益于原位放电单元和异位处理单元的分时控制，本发明具备连续进水的能力，即可实现大体量的污水的治理工作；排水回流通道可控制处理污水的回流比，使得进出水水质指标控制更加方便，增加了该系统处理污水的弹性范围和处理深度；通过原位放电单元和异位预处理单元的优势同步后，使得低温等离子的工业化应用的最大阻碍能量效率偏低问题得到缓解，处理时长大幅缩短，效率显著提升，还可以实现规模化处理；
通过皮带轮组带动连接套转动，连接套通过基板带动多个曝气支管沿着曝气池旋转；同时，利用伸缩扩张机构，使得在曝气支管在旋转的基础上，沿着曝气池往返进行移动；以及通过齿轮组件带动搅拌桨进行转动，使得曝气产生的气体可以在曝气池内均匀地分散，并大大提高曝气的作用面积。
（发明人：李申;李泽典;程谦勋;郭贺;吴义锋;孟令鑫;邱国勤;陈文超）