公布日：2024.05.14
申请日：2024.02.20
分类号：C02F1/30(2023.01)I;B01F27/112(2022.01)I;B01F27/90(2022.01)I
摘要
本发明涉及一种利用液相等离子体的污水处理装置，包括至少一个微波源、至少两条微波导管和处理器，两条微波导管的进口均连接微波源的出口，用于传导微波能量；两条微波导管的横截面均为矩形，第一微波导管包括第一压缩段，第二微波导管包括第二压缩段；处理器为立式的，且内部装有污水；第一压缩段的管径最小的位置连接处理器的底部，第二压缩段的管径最小的位置连接处理器的上部，处理器的顶部设有抽气口，用于为处理器内部提供足够的真空度，有利于液相等离子体的产生；处理器内部的底部对应第一压缩段的位置设有第一放电电极，对应第二压缩段的位置设有第二放电电极，用于感应微波能量并放电产生等离子体。
权利要求书
1.一种利用液相等离子体的污水处理装置，其特征在于，包括至少一个微波源、至少两条微波导管和处理器，两条微波导管的进口均连接微波源的出口，用于传导微波能量；两条微波导管的横截面均为矩形，第一微波导管包括第一压缩段，第二微波导管包括第二压缩段；处理器为立式的，且内部装有污水；第一压缩段的管径最小的位置连接处理器的底部，第二压缩段的管径最小的位置连接处理器的上部，处理器的顶部设有抽气口，用于为处理器内部提供足够的真空度，有利于液相等离子体的产生；处理器内部的底部对应第一压缩段的位置设有第一放电电极，对应第二压缩段的位置设有第二放电电极，用于感应微波能量并放电产生等离子体。
2.根据权利要求1所述的利用液相等离子体的污水处理装置，其特征在于，所述第一微波导管包括依次连接的第一前段导管、第一压缩段和第一后段导管，第二微波导管包括依次连接的第二前段导管、第二压缩段和第二后段导管；第一前段导管、第一后段导管和第二前段导管、第二后段导管，均为等管径导管，且管径相同。
3.根据权利要求2所述的利用液相等离子体的污水处理装置，其特征在于，所述第一压缩段包括第一前缩段和第一后展段，沿着从第一前段导管指向第一后段导管的方向，第一前缩段的管径逐渐缩小，第一后展段的管径逐渐增大，第一前缩段的出口与第一后展段的进口相互断开，使得处理器的底部插入第一前缩段与第一后展段之间；所述第二压缩段包括第二前缩段和第二后展段，沿着从第二前段导管指向第二后段导管的方向，第二前缩段的管径逐渐缩小，第二后展段的管径逐渐增大，第二前缩段的出口与第二后展段的进口相互断开，使得处理器的上部插入第二前缩段与第二后展段之间。
4.根据权利要求3所述的利用液相等离子体的污水处理装置，其特征在于，所述处理器竖直设置，由下至上包括下筒体、膨胀部和上筒体，下筒体和上筒体均为圆柱形，膨胀部为椭圆形；下筒体内设有第一放电电极，上筒体内设有第二放电电极，下筒体的底部开口处设有底密封部，上筒体的顶部开口处设有顶密封部，用于封闭处理器。
5.根据权利要求4所述的利用液相等离子体的污水处理装置，其特征在于，所述第一放电电极包括第一金属电极和第一绝缘部，第一绝缘部为中空的圆柱形，且底部支撑在下密封螺钉上；第一金属电极插入第一绝缘部的上部，第一金属电极竖直指向上方；所述第二放电电极包括第二金属电极和第二绝缘部，第二绝缘部为中空的圆柱形，且顶部支撑在处理器的侧壁上，第二金属电极插入第二绝缘部的下部，第二金属电极竖直指向下方，处理器内的液体没过第二绝缘部，抽气口处于液面上方。
6.根据权利要求5所述的利用液相等离子体的污水处理装置，其特征在于，所述处理器内设有第一地电极和第二地电极，第一地电极从处理器的顶部开口伸入，并向下指向第一金属电极，第一地电极的顶部连接电线，电线从处理器的顶部开口伸出并接地；第二地电极从处理器的底部开口伸入，并向上指向第二金属电极，第二地电极的底部连接电线，电线从处理器的底部开口伸出并接地。
7.根据权利要求1所述的利用液相等离子体的污水处理装置，其特征在于，所述处理器内部设有搅拌器，使得处理器内上下的液体处于流动状态，均衡上下温度；搅拌器的电机设在顶密封部的上方，搅拌轴贯穿顶密封部，伸入膨胀部的内部。8.根据权利要求7所述的利用液相等离子体的污水处理装置，其特征在于，所述搅拌轴上设有可开合的搅拌部，搅拌部包括若干个柔性分支一，若干个柔性分支一沿着搅拌轴的周向均匀分布，柔性分支一的底部固定在搅拌轴下部的侧面，顶部连接套环的底部，套环套设在搅拌轴上，当套环向下移动，柔性分支一的顶部被向下压缩，使得柔性分支一的中部向外鼓起，随搅拌轴转动时，搅动膨胀部内的液体。
9.根据权利要求2所述的利用液相等离子体的污水处理装置，其特征在于，所述第一后段导管和第二后段导管之间通过第三压缩段连接，第三压缩段为竖直的，且包括第三前缩段和第三后展段；沿着从第一后段导管指向第二后段导管的方向，第三前缩段的管径逐渐缩小，第三后展段的管径逐渐增大，第三前缩段的出口与第三后展段的进口相互断开，使得副处理器的一端插入第三前缩段与第三后展段之间，另一端与膨胀部连通。
10.根据权利要求9所述的利用液相等离子体的污水处理装置，其特征在于，所述副处理器内装有污水，副处理器内对应第三压缩段的位置设有第三放电电极，用于感应第三压缩段的微波能量并放电，在副处理器内产生液相等离子体。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种利用液相等离子体的污水处理装置，包括至少一个微波源、至少两条微波导管和处理器，两条微波导管的进口均连接微波源的出口，用于传导微波能量；两条微波导管的横截面均为矩形，第一微波导管包括第一压缩段，第二微波导管包括第二压缩段；处理器为立式的，且内部装有污水；
第一压缩段的管径最小的位置连接处理器的底部，第二压缩段的管径最小的位置连接处理器的上部，处理器的顶部设有抽气口，用于为处理器内部提供足够的真空度，有利于液相等离子体的产生；
处理器内部的底部对应第一压缩段的位置设有第一放电电极，对应第二压缩段的位置设有第二放电电极，用于感应微波能量并放电产生等离子体。
可选的，所述两条微波导管的进口并联一个微波源的出口，或者，所述污水处理装置包括两个微波源，第一微波导管的进口连接第一微波源的出口，第二微波导管的进口连接第二微波源的出口，为两条微波导管分别提供相同的微波能量。
可选的，所述第一微波导管包括依次连接的第一前段导管、第一压缩段和第一后段导管，第二微波导管包括依次连接的第二前段导管、第二压缩段和第二后段导管；
第一前段导管、第一后段导管和第二前段导管、第二后段导管，均为等管径导管，且管径相同。
进一步可选的，所述第一压缩段包括第一前缩段和第一后展段，沿着从第一前段导管指向第一后段导管的方向，第一前缩段的管径逐渐缩小，第一后展段的管径逐渐增大，第一前缩段的出口与第一后展段的进口相互断开，使得处理器的底部插入第一前缩段与第一后展段之间；
所述第二压缩段包括第二前缩段和第二后展段，沿着从第二前段导管指向第二后段导管的方向，第二前缩段的管径逐渐缩小，第二后展段的管径逐渐增大，第二前缩段的出口与第二后展段的进口相互断开，使得处理器的上部插入第二前缩段与第二后展段之间。
可选的，所述处理器竖直设置，为石英透明材质，由下至上包括下筒体、膨胀部和上筒体，下筒体和上筒体均为圆柱形，膨胀部为椭圆形；下筒体内设有第一放电电极，上筒体内设有第二放电电极，下筒体的底部开口处设有底密封部，上筒体的顶部开口处设有顶密封部，用于封闭处理器。
可选的，所述第一放电电极包括第一金属电极和第一绝缘部，第一绝缘部为中空的圆柱形，且底部支撑在下密封螺钉上；第一金属电极插入第一绝缘部的上部，第一金属电极竖直指向上方；
所述第二放电电极包括第二金属电极和第二绝缘部，第二绝缘部为中空的圆柱形，且顶部支撑在处理器的侧壁上，第二金属电极插入第二绝缘部的下部，第二金属电极竖直指向下方，处理器内的液体没过第二绝缘部，抽气口处于液面上方。
可选的，所述处理器内设有第一地电极和第二地电极，第一地电极从处理器的顶部开口伸入，并向下指向第一金属电极，第一地电极的顶部连接电线，电线从处理器的顶部开口伸出并接地；
第二地电极从处理器的底部开口伸入，并向上指向第二金属电极，第二地电极的底部连接电线，电线从处理器的底部开口伸出并接地。
可选的，所述处理器内部设有搅拌器，使得处理器内上下的液体处于流动状态，均衡上下温度；
搅拌器的电机设在顶密封部的上方，搅拌轴贯穿顶密封部，伸入膨胀部的内部。
进一步可选的，所述搅拌轴上设有可开合的搅拌部，搅拌部包括若干个柔性分支一，若干个柔性分支一沿着搅拌轴的周向均匀分布，柔性分支一的底部固定在搅拌轴下部的侧面，顶部连接套环的底部，套环套设在搅拌轴上，当套环向下移动，柔性分支一的顶部被向下压缩，使得柔性分支一的中部向外鼓起，随搅拌轴转动时，搅动膨胀部内的液体。
可选的，所述第一后段导管和第二后段导管之间通过第三压缩段连接，第三压缩段为竖直的，且包括第三前缩段和第三后展段；沿着从第一后段导管指向第二后段导管的方向，第三前缩段的管径逐渐缩小，第三后展段的管径逐渐增大，第三前缩段的出口与第三后展段的进口相互断开，使得副处理器的一端插入第三前缩段与第三后展段之间，另一端与膨胀部连通；
副处理器内装有污水，副处理器内对应第三压缩段的位置设有第三放电电极，用于感应第三压缩段的微波能量并放电，在副处理器内产生液相等离子体。
（发明人：胡汉君;李华;李碧;梁和国;张黎明;袁远业;王承亮;莫玉竹）