一种微等离子体污水处理厂出水杀菌的方法
【专利摘要】本发明公开一种微等离子体污水处理厂出水杀菌的方法，具体步骤是将污水处理厂出水引入微等离子体装置；打开气源，调节气体流量，待气流稳定后开启直流高压电源，放电反应开始，在阳极和污水处理厂出水的液面之间形成微等离子体，微等离子体形成产生大量高能电子，它们轰击液体中水分子生成许多活性粒子，这些氧化性活性粒子可以导致酶活性的改变、脂类物质的氧化、蛋白质的降解，以及DNA的变性，从而导致污水厂出水中细菌的死亡。本发明可以根据实际要求控制污水处理厂出水杀菌过程，简单、低成本、高处理效率地实现污水处理厂出水杀菌消毒。
【专利说明】一种微等离子体污水处理厂出水杀菌的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水消毒技术，特别是涉及一种微等离子体污水处理厂出水杀菌的方 法。
【背景技术】
[0002] 水体净化，无论对于发展中国家还是发达国家，都是一个重要的安全问题。消毒灭 菌一般是污水处理厂水体净化的最后一道工序，目前常用的市政污水处理厂出水消毒方法 有加氯消毒和紫外线消毒，加氯消毒是液体消毒中应用最广泛的技术，然而氯对环境的影 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，本发明提出一种微等离子体污水处理厂出水杀菌的方法。该方 法特点在于在放电可控和系统成本低，具有潜在技术优势。
[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] 提供一种微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微 等离子体装置；2)打开气源，调节气体流量，待气流稳定后开启直流高压电源，放电反应开 始，在阳极和污水处理厂出水的液面之间形成微等离子体，对待处理污水厂出水进行杀菌 消毒处理。
[0006] 所述的微等离子体装置，包括给微等离子体装置供电的直流高压电源（1)和给微 等离子体装置供气的气源（6);阳极主体为1个或多个并联的毛细不锈钢管（2)，气体从气 源（6)经过管路注入不锈钢电极体内直至反应器中，气体为氧气或空气；不锈钢电极垂直 置于待处理污水厂出水（4)上方，电极出气端距离水表面1?2mm ;阴极为细钨棒（3);钨棒 与直流高压电源（1)的接地端连接；启动直流高压电源，供电电压范围1000?20000V，不 锈钢电极与液面之间产生微等离子体（5)，体系形成通路。
[0007] 本发明杀菌的原理：微等离子体产生大量高能电子，它们轰击液体中水分子生成 许多活性粒子：
[0008] H20 + e +H + ·ΟΗ + H202 + H30+ + H02 + e叫
[0009] 其中OH、H202和H02是强大的杀菌氧化剂，这种氧化物质可以导致酶活性的改变、 脂类物质的氧化、蛋白质的降解，以及DNA的变性，从而导致细菌的死亡。
[0010] 本发明可以根据实际要求控制污水处理厂出水杀菌过程，可简单、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】 toon] 附图为本发明方法的装置示意图。
[0012] 图中：1直流高压电源、2不锈钢管、3钨棒、4待处理污水厂出水、5微等离子体、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 厂出水，进行污水厂出水杀菌。将2000mL自来水引入微等离子体装置，液体流速lL/min。 阳极主体为5个并联不锈钢管，每个长8cm，内径0. 7_。氧气从氧气源经过管路注入不锈 钢电极体内直至反应器中。不锈钢电极垂直置于反应水上方，电极出气端距离水表面2mm。 阴极为钨棒，长15cm，直径2mm。钨棒与直流高压电源的接地端连接。两个电极保持3cm的 距离。启动直流高压电源后，不锈钢电极与液面之间产生微等离子体，体系形成通路。随后 立即调节电压到10000V使微等离子体稳定，放电反应正式开始，lL/min液体从阳电极下流 过，细菌初始浓度为10 4cfu/mL，放电处理20s，水中的细菌杀死率达到96. 7%。
【权利要求】
1. 提供一种微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： 将污水处理厂出水引入微等离子体装置；打开气源，调节气体流量，待气流稳定后开启直流 高压电源，放电反应开始，在阳极和污水处理厂出水的液面之间形成微等离子体，对待处理 污水厂出水进行杀菌消毒处理。
2. 根据权利要求1所述的一种微等离子体污水处理厂出水杀菌的方法，其特征在于所 述的微等离子体装置采用塑料反应器；阳极主体为1个或多个并联的毛细不锈钢管，气体 从气源经过管路注入不锈钢电极体内直至反应器中，气体为氧气或空气；不锈钢电极垂直 置于待处理污水厂出水上方，电极出气端距离水表面1?2mm ;阴极为细钨棒；钨棒与直流 高压电源的接地端连接；直流高压电源供电电压范围1000?20000V。
【文档编号】C02F1/46GK104150565SQ201410392848
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月5日 优先权日:2014年8月5日
【发明者】杜长明, 吕慧, 仇荣亮 申请人:中山大学