压，使高压电极3和低压电极4间的液体击穿、形成放电等离子体通道。绝缘介质13用于防止丝状放电过渡到火花放电或弧光放电。储水箱体I中的待处理水体通过出水口 14、水循环管路15、循环水箱16、蠕动水循环栗17、进水口 18形成循环，增大废水处理能力。通过进气口 10在绝缘介质和水面之间的放电间隙通过气体导管6鼓入气体，气体由出气口 2排出。鼓入气体用于调节放电状态，气体由气源5提供，气体流量通过阀门7和气体流量计8调节。
[0026]本实施方式中的高压电极是金属针、或金属板、或金属网，金属材质为不锈钢；金属网的网孔大小为ImmX Imm?5mmX5mm。绝缘介质和低压电极间的放电间隙为5mm-50mm。
[0027]本实施方式中的高压电源可以是脉冲高压电源、交流高压电源，脉冲高压电源的极性可为正极性、或负极性、或双极性，交流电源和脉冲电源的电压幅值和频率根据实际工况调节。
[0028]本实施方式中的气体是氧气、氮气、氩气、氦气、空气中的一种，或几种的任意组合，气体的流量根据实际工况进行调节。
[0029]本实施方式中，待处理水体中污染物与过硫酸盐的摩尔比为1:1?100。
[0030]实施例3
[0031]本实施方式中，过硫酸盐的激活方法采用与实施方式一所述的电晕放电方式。具体实施参数为:高压电极为7根并联连接的不锈钢针，低压电极为直径60mm的不锈钢板。针-板间距5mm，不锈钢针采用正极性高压脉冲电源供电，供电电压的峰值为28kV ;通入的气体为空气，气量为0.5L/min ;待处理水体中的污染物为酸性橙II，处理水量为0.1L，酸性橙II溶液的初始浓度为5mg/L，调节初始电导率为100 μ s/cm,初始pH值为5.93，过硫酸钾与酸性橙II的摩尔比为19:1。
[0032]本实施方式中(见图3)，酸性橙II废水处理60min时，过硫酸钾单独作用时，脱色率为6.6%，脉冲放电等离子体单独作用时，脱色率为57%，脉冲放电等离子体和过硫酸盐同时作用时，脱色率为86.9 %。本实施方式中，脉冲放电等离子体激活过硫酸钾提高废水脱色率达到20.3%。
[0033]实施例4
[0034]本实施方式中，过硫酸盐的激活方法采用实施方式二所述的介质阻挡放电方法。具体实施参数为:高压电极为圆形不锈钢网，面积为4656mm2，网孔为1_X1_的方孔；不锈钢网紧密贴装于绝缘介质的上表面，绝缘介质下表面与待处理废水表面的距离为5mm;绝缘介质为厚度为2_的普通玻璃。不锈钢网采用交流高压电源供电，供电电压的峰值为17kV ;通入的气体为空气，气量为25mL/min ;待处理的水体中的污染物为酸性橙II，处理水量为0.21L,酸性橙II溶液的初始浓度为5mg/L，调节初始电导率为96 μ s/cm,初始pH值为5.93，过硫酸钾与酸性橙II的摩尔比为20:1。
[0035]本实施方式中(见图4)，酸性橙II废水处理60min时，过硫酸钾单独作用时，脱色率为1.7%，脉冲放电等离子体单独作用时，脱色率为38.6%，介质阻挡放电等离子体和过硫酸盐同时作用时，脱色率为78.8%。本实施方式中，脉冲放电等离子体激活过硫酸钾提高酸性橙II废水脱色率达到38.5%。
【主权项】
1.一种采用放电等离子体激活过硫酸盐的方法，其特征在于:将过硫酸盐投加到待处理的水体中，在待处理的水体中或水表面实现电晕放电或介质阻挡放电，利用放电等离子体通道中的热、紫外光、冲击波等物理化学效应激活过硫酸盐，生成硫酸根自由基；所述的采用流光电晕放电等离子体生成激活过硫酸盐的物理化学效应是将高压电极、低压电极置于储水箱体中，高压电极和低压电极间隔一段距离；高压电极通过高压导线接通高压电源，低压电极采用导线接地，调节高压电源的电压，使高压电极和低压电极间的气隙和液体击穿、形成流光电晕放电等离子体通道。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 产生放电等离子体的装置采用电晕放电结构或介质阻挡放电结构； 所述的采用流光电晕放电等离子体生成激活过硫酸盐的物理化学效应是将高压电极、低压电极置于储水箱体中，高压电极置于待处理的水体表面上方，低压电极置于待处理的水体中，高压电极与水面间隔一段距离形成放电气隙，高压电极或低压电极表面覆盖绝缘介质；高压电极通过高压导线接通高压电源，低压电极采用导线接地，调节高压电源的电压，使高压电极和低压电极间的气隙和液体击穿，形成多丝状放电等离子体通道； 采用电晕放电结构时，高压电极和低压电极之间不插入绝缘介质板；高压电极置于待处理的水体表面上方或置于待处理的水体中，低压电极置于待处理的水体中，高压电极和低压电极间隔一定距离，形成放电间隙；高压电极通过高压导线与高压电源连接，低压电极通过导线接地；高压电极的供电电源为脉冲高压电源、或直流电源、或交流电源；脉冲高压电源的极性为正极性、或负极性或双极性；直流电源的极性为正极性或负极性； 采用介质阻挡放电结构时，高压电极置于待处理的水体表面上方，低压电极置于待处理的水体中，高压电极与水面间隔一段距离形成放电气隙，高压电极或低压电极表面覆盖绝缘介质；高压电极的供电电源为脉冲高压电源、或交流电源，脉冲高压电源的极性可为正极性或负极性或双极性； 电晕放电装置或介质阻挡放电装置中的高压电极为金属针或金属板或金属网；低压电极为金属板或金属网；高压电极、低压电极为不锈钢材质。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，激活过硫酸盐的过程中，放电间隙中通入气体调节放电状态，气体是氧气、氮气、氦气、氩气、空气中的一种或几种气体的混合。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的待处理水体中的污染物与过硫酸盐的摩尔比为1:1?100。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的待处理水体中的污染物与过硫酸盐的摩尔比为I:1?100。
【专利摘要】本发明公开了一种利用放电等离子体激活过硫酸盐、生产硫酸根自由基的方法，属于水处理领域。将过硫酸盐投加到待处理的水体中，在待处理的水体中放置高压电极和低压电极，高压电极和低压电极相距一定距离，用于形成电晕放电等离子体通道或介质阻挡等离子体通道。过硫酸盐在放电等离子体通道中被激活生成硫酸根自由基，与放电等离子体在水体中形成的羟基自由基、过氧化氢、臭氧等构成多氧化物质体系，促进水体污染物的去除。本发明加快了水体污染物的处理效率和速率。本发明应用在工业有机废水、生活污水、地表水处理等领域。
【IPC分类】C02F1/30, C02F1/72
【公开号】CN105174360
【申请号】
【发明人】商克峰, 李 杰, 王肖静, 吴彦
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月25日