专利名称：一种转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置的制作方法
技术领域：
本发明属于污水处理领域，具有涉及一种转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置。
背景技术：
随着工业经济的不断发展，环境问题日益突出并成为了人们日益关注的焦点，工业化生产带来的废水造成了环境的污染越来越严重，虽然一些成分简单、易降解的工业有机废水可以通过传统物理、化学及生物组合工艺得以有效的处理，但就目前而言，对于高毒性、高浓度难被生物降解的有机废水，由于技术和经济的不足和缺乏也未能找到一个合理有效的处理方法。同时，伴随着水资源危机的进一步凸显，国内环保部门对污水排放却提出了越来越高的要求。然而，目前污水处理现状不容乐观，仍面临着处理难度大、运行费用高等问题。这也是环境治理方面的瓶颈，所以任何新的能够提高污水处理效果和易于中水回用并能降低处理成本的技术措施都将对改善我们的水环境发挥重要作用，并对社会可持续发展做出重大的贡献。
发明内容
本发明的目的是提供一种转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置。本发明的目的通过以下技术方案实现:一种转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置，该装置包括污水池，所述污水池上架设有转轴，所述的转轴用于带动转盘转动，所述的转盘部分浸没在污水池的液面下，所述的转盘包括外框架、内框架和等离子体电晕放电电极，所述的外框架和内框架均为网状圆筒结构，所述的内框架设在所述外框架内，所述的转轴穿过内框架，所述的等离子体电晕放电电极包括内电极和外电极，所述的外电极为环状金属电极板，设在所述外框架和内框架之间，所述的内电极为至少一根针式电极，所述针式电极的一端与外电极内侧相对应且间隔有一定间距，另一端固设在转轴上，针式电极的中段安装有气敏感应器，所述内框架、外电极和外框架通过呈放射状均匀设置的多个连接杆进行固定，所述内框架和外电极之间的空隙内填充活性炭纤维填料，所述外框架的外表面均匀分布有多个扬水板，所述外框架、外电极、内框架和转轴的中心轴重合。所述针式电极与外电极内侧相对应的一端设有多根发射刺。设置发射刺可以增加放电量，降低工作时的电极电压。所述的针式电极为多根，相邻的两个针式电极间呈45°角固定在转轴上。各针式电极与高压高频电源的高压电极一端均呈并联连接状态。所述转盘面积的40% 50%浸没在污水池的液面下。所述的活性炭纤维填料为无定形碳纤维材料。其形状为碳纤维织品便于填充空隙。 所述的转轴通过轴套与内框架相配合带动转盘转动。
所述的污水池的内壁为半圆形弧体，所述污水池两侧分别设有进水口和出水口。等离子体技术处理废水是一种兼具高能电子辐射、臭氧氧化和紫外光照等三种作用于一体的全新的废水处理技术。其原理是利用高压脉冲放电形成低温非平衡等离子体，产生大量高能电子，当与污染物接触时会产生物理和化学的多重效应。在水体中产生局部高温、液电空化、强冲击波、较强的紫外光，同时能产生大量的.0Η、θε(1_、.0、Η02 等自由基和氧化性极强的03，因为这些具有强氧化性的物质可以代替现有技术中的化学药剂，通过其强氧化性可以有效的去除废水中的有机物。与此同时，附着在表面的活性炭纤维能够对大分子物质进行高效吸附，起到很好的吸附过滤作用，与此同时，活性炭纤维在这些强氧化性物质的作用下可发生改性，兼有催化剂的作用，这样使污水得到了更进一步有效的处理。采用的转盘式结构省去了传统等离子体技术的人为通气装置，这样既方便了操作，又节约了成本投入，同时污水在转盘的循环作用下会发生湍流，使污水得以充分混合与反应。可见，在整个处理过程仅消耗电能，是一种处理效率高、设备成本低、运行费用低、清洁廉价、环保并且运行稳定的高效污水处理装置。转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置具有结构简单、运转安全、电耗低、抗冲击负荷能力强、可操作性强等优点，因此可广泛应用于处理中小型的污水。本发明的有益效果:综上所述，本发明装置具有应用范围广、处理效率高、设备成本低、运行费用低、清洁廉价、环保并且运行稳定等优点，解决了目前环境中面临的部分污水难降解的难题，将会成为未来污水处理技术中不可或缺的主力。可广泛运用于多种污染物处理领域。
图1为本发明装置的正视图。图2为本发明装置的俯视图。其中，I一污水池，2—进水口，3—出水口，4一扬水板，5—连接杆，6—外框架，7—活性炭纤维填料，8—转轴，9—内电极，10—外电极，11—转盘，12—内框架，13—发射刺，14 一气敏感应器。
具体实施例方式如图1，图2所示，一种转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置，该装置包括污水池1，所述污水池I上架设有转轴8，所述的转轴8用于带动转盘11转动，所述的转盘11部分浸没在污水池I的液面下，所述的转盘11包括外框架6、内框架12和等离子体电晕放电电极，所述的外框架6和内框架12均为网状圆筒结构，所述的内框架12设在所述外框架6内，所述的转轴8穿过内框架12，所述的等离子体电晕放电电极包括内电极9和外电极10，所述的外电极10为环状金属电极板，设在所述外框架6和内框架12之间，所述的内电极9为至少一根针式电极，所述针式电极的一端与外电极10内侧相对应且间隔有一定间距，另一 端固设在转轴8上，针式电极的中段安装有气敏感应器14，所述内框架12、外电极10和外框架6通过呈放射状均匀设置的多个连接杆5进行固定，所述内框架12和外电极10之间的空隙内填充活性炭纤维填料7，所述外框架6的外表面均匀分布有多个扬水板4，所述外框架6、外电极10、内框架12和转轴8的中心轴重合。
所述针式电极与外电极10内侧相对应的一端设有多根发射刺13。所述针式电极的电极数可根据处理对象和放电效果设定，各针式电极与高压高频电源的高压电极均呈并联连接状态。所述内电极9和外电极10分别与高频高压电源的高压电极(正极)和低压电极(负极)相连接。本实例的针式电极为三根，相邻的两个针式电极间呈45°角固定在转轴8上。所述转盘11面积的40°/Γ50%浸没在污水池I的液面下。所述的污水池I的内壁为半圆形弧体，所述污水池I两侧分别设有进水口 2和出水口 3。转轴8高于污水水面l(T25cm,工作时,所述的转盘11通过传动机构带动转轴8以0.3 3r/min进行连续转动，并交替和空气与污水相接触。所述的转轴8通过轴套与内框架12相配合带动转盘11转动。所述的活性炭纤维填料7为无定形碳纤维材料。本发明的转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置实施方式如下:污水首先通过进水口 2进入污水池1，转盘11在传动机构和转轴8作用下顺时针旋转，在转动过程中，污水会浸入转盘11中，当污水被带出水面后，当内电极9置于水面之上时，气敏感应器14(德国solidsense，型号:4SPE02)使内电极9和外电极10之间电阻减小，并在高压脉冲放电条件下会形成低温非平衡等离子体，给反应器注入一定的能量，产生大量高能电子对污染物的轰击，产生物理和化学的多重效应。在水体中产生局部高温、液电空化、强冲击波 、较强的紫外光，同时能产生大量的.0Η、eeq\.0、HO2 等自由基和氧化性极强的03，因为这些物质具有强的氧化性，从而除去废水中的有机物含量，当内电极9置于水面之下，气敏感应器14使两极之间电压减小，停止放电，进而保证了电极只在与空气充分接触时才会放电，提高了反应效果，并节约了能源消耗。与此同时，活性炭纤维能够对污水中的多种污染物进行吸附，同时活性炭纤维在这些强氧化性物质内可发生改性，兼有催化剂的作用，这样更进一步对污水进行有效的处理。采用的转盘式结构省略了传统等离子体技术的人为通入空气，这样既方便了操作，又节约了成本投入，同时污水在转盘的作用下会发生湍流，使污水得以充分混合反应。最终有效地对污水中的污染物进行去除。该装置也可以用于多个领域中，效果也非常显著。因此，本发明的转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置处理有机物范围广、速度快、高效、无二次污染，尤其是对难降解有毒有害的有机污染物及有特殊处理要求污染物效果较为显著并具有广泛的应用前景，有望在以后的污水处理工艺中得到很好的推广和运用。
权利要求
1.一种转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置，其特征在于该装置包括污水池(I),所述污水池(I)上架设有转轴(8 )，所述的转轴(8 )用于带动转盘(11)转动,所述的转盘(11)部分浸没在污水池(I)的液面下，所述的转盘(11)包括外框架(6)、内框架(12)和等离子体电晕放电电极，所述的外框架(6)和内框架(12)均为网状圆筒结构，所述的内框架(12)设在所述外框架(6)内，所述的转轴(8)穿过内框架(12)，所述的等离子体电晕放电电极包括内电极(9)和外电极(10),所述的外电极(10)为环状金属电极板，设在所述外框架(6)和内框架(12)之间，所述的内电极(9)为至少一根针式电极，所述针式电极的一端与外电极(10)内侧相对应且间隔有一定间距，另一端固设在转轴(8)上，针式电极的中段安装有气敏感应器(14)，所述内框架(12)、外电极(10)和外框架(6)通过呈放射状均匀设置的多个连接杆(5)进行固定，所述内框架(12)和外电极(10)之间的空隙内填充活性炭纤维填料(7)，所述外框架(6)的外表面均匀分布有多个扬水板(4)，所述外框架(6)、外电极(10)、内框架(12)和转轴(8)的中心轴重合。
2.根据权利要求I所述的转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置，其特征在于所述针式电极与外电极(10)内侧相对应的一端设有多根发射刺(13)。
3.根据权利要求2所述的转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置，其特征在于所述的针式电极为多根，相邻的两个针式电极间呈45°角固定在转轴(8)上。
4.根据权利要求I所述的转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置，其特征在于所述转盘(11)面积的409Γ50%浸没在污水池(I)的液面下。
5.根据权利要求I所述的转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置，其特征在于所述的活性炭纤维填料(7)为无定形碳纤维材料。
6.根据权利要求I所述的转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置，其特征在于所述的转轴(8 )通过轴套与内框架(12 )相配合带动转盘(11)转动。
7.根据权利要求I所述的转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置，其特征在于所述的污水池(I)的内壁为半圆形弧体，所述污水池(I)两侧分别设有进水口(2)和出水口(3)。
全文摘要
本发明公开了一种转盘式活性炭床与低温等离子体一体化废水处理装置，该装置包括污水池，所述污水池上架设有转轴，所述的转轴用于带动转盘转动，所述的转盘包括外框架、内框架和等离子体电晕放电电极。本发明装置具有应用范围广、处理效率高、设备成本低、运行费用低、清洁廉价并且运行稳定等优点，解决了目前环境中面临的部分污水难降解的难题，将会成为未来污水处理技术中不可或缺的主力并可广泛运用于多种污染物处理领域。
文档编号C02F1/28GK103253821SQ201310157430
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者孙亚兵, 边琳, 何东, 李顺斌, 陆素洁, 张艳, 赵泽华, 荣少鹏 申请人:南京大学