一种非热电弧等离子体污水处理厂出水杀菌的方法
【专利摘要】本发明公开一种非热电弧等离子体污水处理厂出水杀菌的方法，将污水处理厂出水引入包括高压电源、1个或多个并联的刀形不锈钢电极、喷嘴、气源的非热电弧等离子体装置；开启高压电源，在刀形不锈钢电极和水液面之间产生击穿电弧，打开气源，气流通过喷嘴驱动电弧沿着刀形电极滑动，形成非热电弧等离子体，等离子体诱发等离子体化学反应，产生大量过氧化氢、臭氧、氢氧自由基等活性粒子，能够有效将待处理污水处理厂出水中的有害微生物杀死。本发明可以根据实际控制水体杀菌过程，简单、低成本、高处理效率且便捷地实现排水安全保障。
【专利说明】-种非热电弧等离子体污水处理厂出水杀菌的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水处理技术，特别是涉及一种非热电弧等离子体污水处理厂出水杀菌 的方法。
【背景技术】
[0002] 常用的污水处理厂出水消毒方法有加氯消毒和紫外线消毒，然而加氯消毒的副产 物氯对环境的影响逐渐成为一个突出的二次污染问题。紫外线消毒也存在灯管要定期更 换，增加了投资成本等问题。因此，经济、高效地进行污水处理厂出水消毒灭菌，除改进现有 的技术外，尚须发展新的技术。
【发明内容】
[0003] 为解决上述问题，本发明提出一种非热电弧等离子体污水处理厂出水杀菌的方 法。该方法特点是通过等离子体作用于出水，在水中发生一系列等离子体化学变化及反应， 产生大量过氧化氢、氢氧自由基、臭氧、过氧氢自由基等活性粒子，能够有效将出水中有害 微生物杀死。
[0004] 本发明为达到以上目的，是通过以下的技术方案来实现的：
[0005] 提供一种非热电弧等离子体污水处理厂出水杀菌的方法：1)将污水处理厂出水 引入非热电弧等离子体装置；2)开启高压电源，在刀形不锈钢电极和水液面之间产生击穿 电弧，打开气源，气流通过喷嘴驱动电弧沿着刀形电极滑动，形成非热电弧等离子体，等离 子体诱发等离子体化学反应，对待处理污水处理厂出水进行杀菌消毒处理。
[0006] 所述的非热电弧等离子体装置，包括高压电源（1)、刀形不锈钢电极（2)、喷嘴 (5)、气源（6) ;1个或多个并联的刀形不锈钢电极（2)作为一个电极，与高压电源（1)的一 端连接，待处理水（4)作为另一个电极，与高压电源（1)的另一端连接；气体从气源（6)经 过管路注入喷嘴直至反应器中，气体为氧气或空气；不锈钢电极水平置于待处理水上方，电 极离水表面最小距离3?8mm ;高压电源供电电压范围10000?20000V。
[0007] 本发明杀菌的原理：等离子体产生大量高能电子，它们轰击水中水分子生成许多 活性粒子：
[0008] H2O + O2 + e .H + -OH + H2O2 + H3O+ + HO2 + O3 + e叫
[0009] 其中活性粒子OH(氢氧自由基）、H2O2 (过氧化氢）和O3 (臭氧）、HO2 (过氧氢自 由基）等是强大的杀菌氧化剂，可以导致酶活性的改变、脂类物质的氧化、蛋白质的降解及 DNA的变性，从而导致细菌的死亡。
[0010] 本发明能够根据实际控制污水处理厂出水杀菌过程，简单、低成本、高处理效率且 便捷地实现污水处理厂出水杀菌消毒。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 附图为本发明方法的装置示意图。
[0012] 图中：1高压电源，2刀形不锈钢电极，3非热电弧等离子体，4待处理污水处理厂出 水，5喷嘴，6气源。
【具体实施方式】
[0013] 实施例
[0014] 如附图所示，以加入消毒学指示菌大肠肝菌（编号：ATTC25922)的水为模拟污水 处理厂出水，进行污水处理厂出水杀菌。将5000mL纯净水引入非热电弧等离子体装置，4个 并联的刀形不锈钢电极（2)作为一个电极，每个长80mm，宽30mm，厚3mm，不锈钢电极水平置 于待处理水（4)上方，电极离水表面最小距离5mm。开启高压电源（1)，调节电压到10000V， 在刀形不锈钢电极和水液面之间产生击穿电弧，打开空气气源（6)，空气流通过喷嘴（5)驱 动电弧沿着刀形电极滑动，形成非热电弧等离子体（3)，等离子体诱发等离子体化学反应， 在水中生成氧化氢、臭氧、氢氧自由基、氧自由基等活性粒子，I. lL/min液体从不锈钢电极 (2)下流过，细菌初始浓度为104cfu/mL，放电处理20s，水中的细菌杀死率达到97. 6%。
【权利要求】
1. 一种非热电弧等离子体污水处理厂出水杀菌的方法，其特征在于该方法的步骤如 下：将净水厂出水引入非热电弧等离子体装置；开启高压电源，在刀形不锈钢电极和水液 面之间产生击穿电弧，打开气源，气流通过喷嘴驱动电弧沿着刀形电极滑动，形成非热电弧 等离子体，等离子体诱发等离子体化学反应，对待处理污水处理厂出水进行杀菌消毒。
2. 根据权利要求1所述的一种非热电弧等离子体污水处理厂出水杀菌的方法，其特征 在于所述的非热电弧等离子体装置，包括高压电源、刀形不锈钢电极、喷嘴、气源；1个或多 个并联的刀形不锈钢电极作为一个电极，与高压电源的一端连接，待处理水作为另一个电 极，与高压电源的另一端连接；气体从气源经过管路注入喷嘴直至反应器中，气体为氧气或 空气；不锈钢电极水平置于待处理水上方，电极离水表面最小距离3?8mm ;高压电源供电 电压范围10000?20000V。
【文档编号】C02F1/50GK104276627SQ201410477884
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】杜长明 申请人:中山大学