专利名称：一种可显著提高有机废水可生化性的难降解有机废水处理方法
技术领域：
本发明涉及水处理领域，公开了一种可显著提高有机废水可生化性的有机废水处理方法。该方法只需将难生化降解的有机废水置于空气低温等离子体环境中进行处理，10 分钟内即可使难生化降解的有机废水可生化性得到显著提高，处理后的难生化降解有机废水可生化性均大于0. 3，满足生化法处理进水要求，所述空气低温等离子体环境由介质阻挡放电低温等离子体装置或双通道放电等离子体装置产生。
背景技术：
难生化降解高浓度有机废水是水体COD的主要贡献源，对其有效处理是国内外废水处理面对的重大难题。难生化降解有机废水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差， 常规工艺难以实现达标排放，且处理成本高，不仅给企业节能减排带来极大的压力，还会对排水口及下游水环境带来累积效应。以往的物理或化学手段提高难生化有机废水的可生化性，往往需要大量试剂添加(以吨计算)，或需要大量能量的输入(以千焦计算)，反应时间较长(以天计算)，效果不显著，造成COD削减困难，水环境日益恶化的现状。因此，研究开发可显著提高难降解有机废水可生化性的处理方法，使其能够适应后续生物法处理进水水质要求，对环境不造成二次污染已经成为国内外水处理技术的热点和难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种难降解有机废水的处理方法，该方法能够快速(10分钟内)提高难降解有机废水的可生化性，使难降解有机废水能够满足生化法进水水质要求
(生化需氧量/化学需氧量> 0. 3)。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。一种可显著提高有机废水可生化性的难降解有机废水处理方法，将难降解有机废水置于低温等离子体环境中进行处理，使有机废水的可生化性得到改善，所述低温等离子体环境由介质阻挡放电低温等离子体装置或双通道放电等离子体装置产生。本发明的进一步特点在于所述难降解有机废水置于低温等离子体环境中进行处理，处理后的有机废水可生化性得到明显改善，可以满足后续生物处理进水可生化性要求，处理时间小于10分钟。所述介质阻挡放电低温等离子体装置或双通道放电等离子体装置包括提供低温等离子体环境的放电电极和废水反应槽。所述低温等离子体环境的工作气体为空气。所述介质阻挡放电等离子体装置包括废水反应槽，废水反应槽可直接放置于装置底板上或做为装置底板使用，废水反应槽设置有进水口和出水口，进水口前段设置有进水阀和流量计，废水反应槽上方设置有电介质和放电电极，放电电极及电介质的结构及面积可根据实际废水反应槽进行设计。所述双通道放电等离子体装置包括废水反应槽，废水反应槽设置有进水口和出水口，进水口前端设置有进水阀和流量计，废水反应槽上方设置有绝缘板，绝缘板上设置有一对或多对电极，电极下端呈针状，成为放电端部，电极安装在绝缘套管内，绝缘套管安装在的绝缘板上，待处理水体处于电极的放电端部的正下方，每对电极的放电端部之间的水平距离至少为该放电端部与水面的垂直距离的五倍。本发明利用低温等离子体对难降解有机废水进行处理，使有机废水的可生化性得到改善，处理时间为10分钟，处理后的有机废水可满足生化法进水要求，有机废水可生化性大于等于0.3。
图1为本发明的介质阻挡放电低温等离子体装置结构示意图；图2为本发明的双通道放电等离子体装置结构示意图；其中1为变压器；2为底板(也可使用废水反应槽底部直接做为底板)；3为电介质；4为废水反应槽；5为放电电极；6为调节架；7为导杆；8为进水口 ；9为出水口 ；10为绝缘板；11为绝缘套管。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。本发明的实施例中的低温等离子体环境由介质阻挡放电低温等离子装置或双通道放电等离子体装置提供。该等离子体可在每平方厘米输入0. 5 1. Off功率时，对深度为0. 2 0. 6cm的难降解有机废水进行可生化达标处理，即使有机废水可生化性大于0. 3。参照图1，介质阻挡放电等离子装置主要包括变压器、底板(接地，可选，也可使用废水反应槽下底面作为底板)、电介质、废水反应槽(采用耐腐蚀材料制成)、放电电极、 调节架、导杆及进出水口。试验时，将难降解有机废水置于废水反应槽中，废水反应槽的尺寸可根据需要处理的水量进行调节。将承装了难降解有机废水的废水反应槽置于装置中的底板上(当装置本身尺寸较大，可直接将废水反应槽设置为装置底板)。调整调节架在导杆上的位置，使放电电极自然贴紧电介质，电介质与废水反应槽之间的距离也可通过调整调节架在导杆上的位置或进水槽前进水阀门的开度来确定。变压器输入端与电网连接，输出端与放电电极相连。参照图2，双通道放电等离子体水处理装置中，废水反应槽采用耐腐蚀材料制作而成，废水反应槽设置有进水口和出水口，进水口前端设置有进水阀和流量计。废水反应槽上方设置有绝缘板，绝缘板上设置有一对或多对电极。电极宜采用耐高温的金属(钡钨合金或钍钨合金等)材料制作，电极下端呈针状，成为放电端部，电极安装在阻燃、绝缘材料绝缘套管内，绝缘套管安装在阻燃、耐热不形变的绝缘板上。待处理水体处于电极的放电端部的正下方，每对电极的放电端部之间的水平距离至少为该放电端部与水面的垂直距离的五倍。通过控制进水阀开度，可以达到控制电极的放电端部与水面之间的相对间距。正常工作时，漏磁变压器的输入端连接电网，输出端连接每对电极，每对电极下方的水体为中间导体，每个电极与水面之间击穿空气，产生等离子体，用于水体处理。实验例1 首先，取20mL(厚度为0. 2cm)模拟难降解有机废水(由偶氮染料酸性嫩黄配制而成)置于介质阻挡放电低温等离子实验装置的废水反应槽中。然后，调整介质阻挡放电低温等离子装置的放电参数为工作气体为常压空气，放电功率0. 5ff/cm2,介质间距5mm ；放电9分钟后便可使原始可生化性为0. 001的模拟难降解有机废水可生化性升高至0.355。其中，可生化性采用有机废水的五日生化需氧量(BOD5) 与化学需氧量(CODtt)之比计算。五日生化需氧量(BOD5)采用HJ505-2009测定，化学需氧量(C0D&)采用GB11914-89测定，可生化性采用式1计算，下同。
权利要求
1.一种可显著提高有机废水可生化性的难降解有机废水处理方法，其特征在于，将难降解有机废水置于低温等离子体环境中进行处理，使有机废水的可生化性得到改善，所述低温等离子体环境由介质阻挡放电低温等离子体装置或双通道放电等离子体装置产生。
2.如权利要求1所述一种可显著提高有机废水可生化性的难降解有机废水处理方法， 其特征在于，所述难降解有机废水置于低温等离子体环境中进行处理，处理时间小于10分钟。
3.如权利要求1所述一种可显著提高有机废水可生化性的难降解有机废水处理方法， 其特征在于，所述介质阻挡放电低温等离子体装置或双通道放电等离子体装置包括提供低温等离子体环境的放电电极和废水反应槽。
4.如权利要求1所述一种可显著提高有机废水可生化性的难降解有机废水处理方法， 其特征在于，所述低温等离子体环境的工作气体为空气。
5.如权利要求1所述一种可显著提高有机废水可生化性的难降解有机废水处理方法， 其特征在于，所述双通道放电等离子体装置包括废水反应槽，废水反应槽设置有进水口和出水口，进水口前端设置有进水阀和流量计，废水反应槽上方设置有绝缘板，绝缘板上设置有一对或多对电极，电极下端呈针状，成为放电端部，电极安装在绝缘套管内，绝缘套管安装在绝缘板上，待处理水体处于电极放电端部的正下方，每对电极的放电端部之间的水平距离至少为该放电端部与水面的垂直距离的五倍；所述介质阻挡放电等离子体装置包括废水反应槽，废水反应槽直接放置于装置底板上或做为装置底板使用，废水反应槽设置有进水口和出水口，进水口前段设置有进水阀和流量计，废水反应槽上方设置有电介质和放电电极，放电电极及电介质的结构及面积根据实际废水反应槽进行设计。
6.如权利要求1所述一种可显著提高有机废水可生化性的难降解有机废水处理方法， 其特征在于，所述废水反应槽是由耐腐蚀材料构成。
7.如权利要求1所述一种可显著提高有机废水可生化性的难降解有机废水处理方法， 其特征在于，所述耐腐蚀材料包括玻璃、塑料、不锈钢、砖混结构、钢混结构及附有耐蚀内衬的设备或构筑物。
全文摘要
本发明公开了一种可显著提高有机废水可生化性的难降解有机废水处理方法，该方法将难降解有机废水置于低温等离子体环境中进行处理，使有机废水的可生化性得到改善，所述低温等离子体环境由介质阻挡放电低温等离子装置或双通道放电等离子体装置产生。采用本发明的处理方法，能够快速(10分钟内)提高难降解有机废水的可生化性，使难降解有机废水能够满足生化法进水水质要求(生化需氧量/化学需氧量≥0.3)。
文档编号C02F1/48GK102205998SQ201110100620
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者赵菁, 陈杰瑢 申请人:西安交通大学