基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统，它包括气水雾化混合装置、放电反应装置和多个污水处理装置，气水雾化混合装置产生具有一定压力的气水混合物进入至放电反应装置中的放电反应室，经过放电反应室大量产生的臭氧和双氧水等活性物质活性物质，活性物质在气压的作用下通过曝气盘的方式直接均匀进入第一个污水处理装置，未反应完的强氧化性气体依次进入下一个污水处理装置，依次循环。该水处理系统，通过气水混合物放电产生的羟基自由基、双氧水和臭氧等强氧化性活性物质不仅可以通过自身的氧化作用，而且可以利用放电产生的大量双氧水和臭氧之间的协同作用的环境下迅速产生羟基自由基，从而实现高浓度污水更加迅速、彻底的降解。
【专利说明】基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及等离子体处理污水等环境领域，特别涉及一种基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统。
【背景技术】
[0002]由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够，预防不利，导致了全球性的三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏。环境污染指由于人为的因素，环境受到有害物质的污染，使生物的生长繁殖和人类的正常生活受到有害影响。而在环境污染中，水污染是最大的问题。特别地，我国的水污染尤为严峻！
中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1/4，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。然而，人们在科学进步的同时，水资源污染非常严峻。中国七大水系的污染程度依次是:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江、长江，其中42%的水质超过3类标准(不能做饮用水源)，中国有36%的城市河段为劣5类水质，丧失使用功能。大型淡水湖泊(水库)和城市湖泊水质普遍较差，黄河多次出现断流现象，75%以上的湖泊富营养化加剧，主要由氮、磷污染引起。
[0003]日趋加剧的水污染，也已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。据世界权威机构调查，在发展中国家，各类疾病有8%是因为饮用了不卫生的水而传播的，每年因饮用不卫生水至少造成全球2000万人死亡，因此，水污染被称作“世界头号杀手”。由此可知，开展环境的综合治理尤其是污水已成为当代环境治理亟待解决的重大问题之一。
[0004]而等离子体水处理技术是近年来污水处理领域研究的热点，吸引了国内外众多学者的关注，它是一种高级氧化技术(Advanced Oxidat1n Processes,简称AOPs)。其核心是通过放电产生羟基自由基、臭氧、过氧化氢等强氧化性活性物质，将污水中难降解的有机污染物氧化降解成无毒或低毒的小分子物质，甚至直接矿化为CO2和H20。该方法不仅对高浓度污染物有较好分解效果，也可对大流量、低浓度污染物进行分解，不过目前国内外等离子体装置存在如下缺点:1、放电电极直接与污水以及等离子体接触，污水以及等离子体及对电极的腐蚀严重，从而使得放电装置的使用寿命短；2、等离子体装置较为复杂，单位时间内处理量小，效率较低，存在不易实现工业化应用的问题。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的上述问题，本发明的一个目的是提供一种能尽可能保证放电电极不被污水及等离子体腐蚀，同时还能提高等离子体处理效率，增大单位时间内处理的总量的基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统，其特征在于:包括气水雾化混合装置、放电反应装置和多个依次排列的污水处理装置；所述气水雾化混合装置用于将进入其内的水和气产生具有一定压力的气水混合物，气水雾化混合装置的侧壁上设有气体入口，水入口和水气混合物出口 ；所述放电反应装置用于产生活性物质，放电反应装置上具有混合物入口和混合物出口，放电反应装置的混合物入口与气水雾化混合装置的水气混合物出口连通；所述污水处理装置用于对污水进行处理，每个污水处理装置内的底壁上均设有曝气盘，污水处理装置的侧壁上具有污水入口和污水出口 ；其中，第一个污水处理装置的侧壁上具有第一、第二两个污水入口和两个污水出口 ；第一个污水处理装置的顶部具有排气口 I，其余的污水处理装置的顶部分别具有排气口和进气口 ；所述多个依次排列的污水处理装置中，前一个污水处理装置的排气口 I与相邻的后一个污水处理装置的进气口连通，最后一个污水处理装置中的气体经其上的排气口 II直接排入大气；前一个污水处理装置的污水出口与后一个污水处理装置的污水入口通过污水管连通，最后一个污水处理装置的污水出口与第一个污水处理装置的第一污水入口通过污水管连通；相邻两个污水处理装置中，连接一个污水处理装置的污水出口与另一个污水处理装置的污水入口的污水管上，安装有污水泵I，连接最后一个污水处理装置的污水出口与第一个污水处理装置的第一污水入口的污水管上，安装有污水泵II ;所述第一个污水处理装置内的曝气盘I的气水入口与放电反应装置的混合物出口连通。
[0007]作为优化,所述放电反应装置包括放电反应室,所述放电反应室内设有绝缘介质盘、高压电极和地电极；所述高压电极位于绝缘介质盘的上方，地电极位于绝缘介质盘的下方；所述绝缘介质盘具有用于容纳气水的腔体，所述放电反应装置的混合物入口位于绝缘介质盘的上侧壁，放电反应装置的混合物出口位于绝缘介质盘的下侧壁。所述高压电极和地电极均包括盘状部分和杆状部分
作为优化，所述放电反应装置包括放电反应室，所述放电反应室内设有地电极、中空的绝缘介质管、设置在绝缘介质管内的高压电极和设置在绝缘介质管两端，且与绝缘介质管两端密封配合的绝缘密封件；所述绝缘介质管的内径大于高压电极的外径，高压电极周向的外表面设有绝缘介质层；所述绝缘介质管的两端具有引出段，所述引出段对应地从绝缘密封件伸出，且与绝缘密封件密封配合；所述地电极设置在绝缘介质管位于两个绝缘密封件之间周向的外表面上；所述放电反应装置的混合物入口位于一个绝缘密封件上，放电反应装置的混合物出口位于另一个绝缘密封件上。
[0008]作为优化，所述放电反应装置包括放电反应室，所述放电反应室内设有多根并排设置的细丝，所述细丝由导电电极和包裹在导电电极外侧的绝缘材料(223)构成，相邻的两根细丝中一根为高压电极，另一根为地电极。
[0009]作为优化，还包括设置在放电反应室外，且用于给高压电极、地电极降温的风扇。
[0010]作为优化，还包括污水支管和设置在其上的开关阀；
在所述第一个污水处理装置的两个污水出口中，未连接有污水管的污水出口上连接排污管，且在该排污管上设置调节阀II ;所述污水支管设置在调节阀II与第一个污水处理装置对应的污水出口之间的排污管上或设置在污水泵II与最后一个污水处理装置的污水出口之间的污水管上。
[0011]作为优化，所述第一个污水处理装置侧壁上的第二污水入口上连接有进污管，所述进污管上设有调节阀I;
相邻两个污水处理装置中，连接一个污水处理装置的污水出口与另一个污水处理装置的污水入口的污水管上，设有调节阀III，连接最后一个污水处理装置的污水出口与第一个污水处理装置的第一污水入口的污水管上，设有调节阀IV。
[0012]作为优化，还包括控制器；所述控制器分别与气水雾化混合装置、放电反应装置、调节阀1、调节阀I1、调节阀II1、调节阀IV、开关阀、污水泵1、污水泵II连接；
所述控制器用于控制调节阀1、调节阀I1、调节阀II1、调节阀III的开阖程度；还用于控制开关阀的开关，还用于控制污水泵1、污水泵II的转速。
[0013]作为优化，所述气水雾化混合装置采用超声波雾化器或压缩雾化器。
[0014]相对于现有技术，本发明具有如下优点:
1、该水处理系统，气水雾化混合装置的气源可以直接采用外界的空气，水源可以采用自来水，大大降低了应用成本。
[0015]2、该水处理系统，通过气水混合物放电产生的羟基自由基、双氧水和臭氧等强氧化性活性物质不仅可以通过自身的氧化作用，而且可以利用放电产生的大量双氧水和臭氧之间的协同作用(或者添加如Fe2+等金属氧化物或者紫外辐射等催化剂)迅速产生氧化性更强的物质——羟基自由基(H202+03 —.0H+02+.HO2, H202+203 — 2.0H+302 ；Fe2++H202 — Fe3++.0H+0H_ ；03+H20+hv — 02+H202, H202+hv — 2.0H)的环境下迅速产生羟基自由基，从而实现高浓度污水更加迅速、彻底的降解。
[0016]3、该水处理系统，气水雾化混合装置可以调节其空气流量、雾化的水量以及水的电导率、pH等参数，在实现臭氧和双氧水大量同时产生的同时，充分利用放电产生的双氧水和臭氧之间的协同作用，来达到羟基自由基产量最大化，从而进一步提高高浓度污水的降解效率。
[0017]4、该水处理系统，利用放电反应室中产生的等离子体通过曝气盘的形式充分与污水接触并相互作用，即该系统不仅可以实现等离子体与不同浓度的污水直接作用，大大增加了反应的接触面积，提高了其分解效率；而且可把放电生成且未反应完的气态等离子体收集并再次利用起来，进一步提高其分解效率。因此，该系统结构简单，降解充分，处理效率高，易于工程实现。
[0018]5、放电反应装置可以放置多个放电反应室，且放电反应室可以根据实际需求采用不同的放电结构，同时可以采用分布式高压电源的控制，使得每一个放电反应室的运行相互独立，互不影响，控制器监控所有高压电源的运行，出现故障时，更换也非常方便，提高了工作效率。
[0019]6、该水处理系统中，放电反应室的大小和放电反应装置的数量、污水处理装置的数量可以根据现场实际情况来调整，同时每一部分可以以串联和并联的形式来灵活使用，更利于实现工业化应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统的结构示意图。
[0021]图2是第一种放电反应装置的结构示意图。
[0022]图3是第二种放电反应装置的结构示意图。
[0023]图4是第三种放电反应装置的结构示意图。
[0024]图5是第三种放电反应装置中高压电极、地电极与高压电源的连接方式示意图。
[0025]附图标记说明:图1中，I是气水雾化混合装置，2是放电反应装置，20是放电反应室，21是高压电源，22是风扇，31是调节阀I，32是进污管，34是调节阀II，35是开关阀，41是第一个污水处理装置，42是曝气盘I，43是排气口 I，44是污水管，45是污水泵I，46是调节阀III，51是最后一个污水处理装置，53是排气出口 II，55是污水泵II，56是调节阀IV，60是控制器。箭头表示气水的流动方向。
[0026]图2中，201是高压电极，202是绝缘介质盘，203是地电极，204是气水入口，205是气水出口。
[0027]图3中，211是高压电极，212是绝缘介质管，213是地电极，214是气水入口，215是气水出口，216是绝缘介质层，217是绝缘密封件。
[0028]图4中，221是细丝，222是导电电极，223是绝缘材料，224是气水入口，225是气水出口。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0030]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、
“底” “内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0031]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0032]参见图1，基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统，包括气水雾化混合装置
1、放电反应装置2和多个依次排列的污水处理装置。
所述气水雾化混合装置I用于将进入其内的水和气产生具有一定压力的气水混合物，气水雾化混合装置I的侧壁上设有气体入口，水入口和水气混合物出口 ；放电反应装置2用于产生活性物质(该活性物质主要指羟基自由基、)臭氧和双氧水等)，放电反应装置2上具有混合物入口和混合物出口，放电反应装置2的混合物入口与气水雾化混合装置I的水气混合物出口连通。水和气(此处气可以为空气，水可以为自来水)通过气水雾化混合装置混合后，经过放电反应室20产生大量的臭氧和双氧水等活性物质，在气压的作用下通过第一个污水处理装置内的曝气盘I，进入第一个污水处理装置内。
[0033]所述污水处理装置用于对污水进行处理，每个污水处理装置内的底壁上均设有曝气盘，污水处理装置的侧壁上具有污水入口和污水出口 ；其中，第一个污水处理装置的侧壁上具有第一、第二两个污水入口和第一、第二两个污水出口 ；第一个污水处理装置的顶部具有排气口 I 43，其余的污水处理装置的顶部分别具有排气口和进气口。
[0034]多个依次排列的污水处理装置中，第一个污水处理装置41的排气口 I 43与第二个污水处理装置的进气口连通，第二个污水处理装置的排气口与第三个污水处理装置的进气口连通，以此类推，最后一个污水处理装置中的气体经其上的排气口 II 53直接排入大气。由于经过了多个污水处理装置，排入大气的气体中已不含有污染物质。
[0035]第一个污水处理装置的第一污水出口与第二个污水处理装置的污水入口通过污水管连通，第二个污水处理装置的污水出口与第三个污水处理装置的污水入口通过污水管连通，以此类推，最后一个污水处理装置的污水出口与第一个污水处理装置的第一污水入口通过污水管连通。
[0036]相邻两个污水处理装置中，连接一个污水处理装置的污水出口与另一个污水处理装置的污水入口的污水管44上，安装有污水泵I 45，连接最后一个污水处理装置的污水出口与第一个污水处理装置的第一污水入口的污水管上，安装有污水泵II 55。通过污水泵I 45和污水泵II 55使污水在多个污水处理装置中不断循环。
[0037]第一个污水处理装置41内的曝气盘I 42的气水入口与放电反应装置2的混合物出口连通。
[0038]第一个污水处理装置41的两个污水出口中，在未连接有污水管的污水出口上连接排污管，且在该排污管上设置调节阀II 34，即在第一个污水处理装置的第二污水出口上连接排污管，且在该排污管上设置调节阀II 34。
[0039]为了检测多个污水处理装置内污水的处理情况，还需要设置一个污水支管，由于多个污水处理装置相互连通，因此，该污水支管最好设置在污水处理的“头”或“尾”，相比设置的污水处理的中间部分，污水支管设置在污水处理的“头”或“尾”，相当于设置在下一次污水处理循环的开始处或本次污水处理循环结束处，检测准确性更高，稳定也更好。具体地，污水支管可以设置在调节阀II 34与第一个污水处理装置对应的污水出口(即第二污水出口)之间的排污管上，即设置在污水处理的“头”；污水支管还可以设置在污水泵II 55与最后一个污水处理装置的污水出口之间的污水管上，即设置在污水处理的“尾”；再在污水支管上设置开关阀35。
[0040]为了调节该水处理系统的运行，可以在第一个污水处理装置侧壁上的第二污水入口上连接进污管32，并在该进污管32上设置调节阀I 31 ;相邻两个污水处理装置中，连接一个污水处理装置的污水出口与另一个污水处理装置的污水入口的污水管上，设有调节阀III 46,连接最后一个污水处理装置的污水出口与第一个污水处理装置的第一污水入口的污水管上，设有调节阀IV 56。调节阀I 31、调节阀II 34、调节阀III 46、调节阀IV 56和开关阀35可以是手动调节，也可以是电动调节。
[0041]为了更方便和适应实际处理情况，该水处理系统还可以包括一个控制器60，控制器60分别与气水雾化混合装置1、放电反应装置2、调节阀I 31、调节阀II 34、调节阀III 46和调节阀IV 56连接，控制调节阀I 31、调节阀II 34、调节阀III 46和调节阀IV 56的开阖程度，从而实现对污水流量的控制，控制器60与开关阀35连接，控制开关阀35的开与关；控制器60还分别与污水泵I 45和污水泵II 55连接，控制污水泵I 45和污水泵II 55的转速，从而与调节阀I 31、调节阀II 34、调节阀III46和调节阀IV 56 —起实现对污水流量的控制。
[0042]气水雾化混合装置I可采用超声波雾化器或压缩雾化器。
[0043]该处理系统中，由于引入了气水雾化混合装置，将自来水雾化成微小的颗粒(直径在5μπι以下颗粒)，外界空气和经雾化器雾化后的自来水一起进入放电反应室内，放电同时生成的活性物质(臭氧、双氧水等强氧化性活性物质)接触并相互作用，同时产生的臭氧、双氧水不仅可以通过自身反应来生成氧化性更强的羟基自由基(Η202+03 —.0Η+02+.HO2;Η202+203 — 2.0Η+302)，而且还可以在有如 Fe2+ 等金属氧化物(Fe2++H202 — Fe3++.0Η+0Η_)或者紫外辐射(03+H20+hv — 02+H202, H202+hv — 2.0H)作为催化剂的环境下迅速产生羟基自由基，因此，污水处理成本低，处理效果好，并通过曝气盘的方式极大的提高了污水与等离子体的接触面积，充分利用了诱导气水两相放电，大量产生双氧水和臭氧，并通过相互的协同作用来产生氧化性更强的羟基自由基(2.8ev)，同时充分利用了未反应完的强氧化性气体，可以实现迅速降解，从而极大的提高单套设备的单位时间处理量，并降低了运行成本，通过并联该放电反应装置可以实现更大规模的水处理，更为重要的是整个系统的高压电源、雾化功率的大小、放电反应室的大小和数量、污水处理装置的大小与数量等都可以根据现场实际情况来调整，同时每一部分都可以以串联和并联的形式来灵活使用，更利于实现工业化应用。
[0044]放电反应装置2可采用现有技术，优选采用如下三种方案；
参见图2，第一种放电反应装置:包括放电反应室20，放电反应室20内设有绝缘介质盘202、高压电极201和地电极203 ;高压电极201位于绝缘介质盘202的上方，地电极203位于绝缘介质盘202的下方；所述绝缘介质盘202具有用于容纳气水的腔体(绝缘介质盘中间中空，四周密封形成腔体)，绝缘介质盘202的上侧壁具有与所述腔体连通的气水入口 204作为放电反应装置2的混合物入口，绝缘介质盘202的下侧壁具有与所述腔体连通的气水出口 205作为放电反应装置2的混合物出口。
[0045]绝缘介质盘的上侧壁和下侧壁的厚度均为1.5-4.0mm,绝缘介质盘上侧壁和下侧壁的间距为0.5-2.0mm (具体实施时，高压电极需要紧贴在绝缘介质盘上侧壁的外表面上，地电极紧贴在绝缘介质盘下侧壁的外表面上)，由于绝缘介质盘的上侧壁和下侧板的厚度和放电间距(高压电极与地电极之间的间距)非常小，有利于污染物与放电生成的等离子体充分接触并相互作用，大大提高了降解效率。绝缘介质盘202可采用石英玻璃、陶瓷等绝缘材料制成，具体地，绝缘介质盘202由两块绝缘介质板烧结或开模加工而成。
[0046]绝缘介质盘将气水盛放在腔体内，使高压电极和地电极不直接与气水接触，从而有效地避免了气水或等离子体对电极的腐蚀作用，大大延长了放电反应装置的寿命。高压电极和地电极可以采用如铜、不锈钢等金属、合金或者其他导电材料制成。
[0047]高压电极201和地电极203均包括盘状部分和杆状部分，盘状部分可以增加高压电极和地电极的放电面积，而杆状部分可以方便的调整高压电极和地电极的盘状部分之间的放电距离，使该基于臭氧和双氧水同时产生技术的放电装置的适用性更强。
[0048]使用时，将高压电极201将接高压电源21的正极，将地电极203接高压电源21的负极，高压电源21的运行状态传送到控制器60，达到总监控的目的，具体高压电源21可以为交流形式的电源(含谐振型、自耦调整型、开关型等交流电源)或者脉冲形式的电源(含单正脉冲电源、双正脉冲电源、负脉冲等电源)。
[0049]为了提高了产生等离子体的效率，还可以在放电反应室20外，增设一个用于给高压电极、地电极进行外部降温的风扇22，风扇22可以采用轴流风扇或者变频风扇。
[0050]参见图3，第二种放电反应装置:包括放电反应室20，放电反应室20内设有地电极213、中空的绝缘介质管212、设置在绝缘介质管212内的高压电极211和设置在绝缘介质管212两端，且与绝缘介质管212两端密封配合的绝缘密封件217，为了提高密封性，具体实施时，最好在绝缘介质管与绝缘密封件之间增加绝缘密封垫，该绝缘密封垫可采用硅胶绝缘密封垫，硅胶具有抗腐蚀性，寿命长的特点，绝缘介质管212可以是石英玻璃管或者陶瓷管。
[0051]绝缘介质管212的内径大于高压电极211的外径，这样绝缘介质管212内表面与高压电极211的外表面之间具有一定的间隙，再加上绝缘介质管212两端的绝缘密封件217形成一个密封腔。高压电极211可以制成圆柱体。高压电极211的两端具有引出段，引出段对应地从绝缘密封件217伸出(高压电极211左侧的引出段从左侧的绝缘密封件中伸出，高压电极211右侧的引出段从右侧的绝缘密封件中伸出)，且与绝缘密封件217密封配合，防止高压电极的引出段与绝缘密封件伸出的地方漏气，为了提高密封性，具体实施时，最好在高压电极的引出段与绝缘密封件之间增加一个绝缘密封垫，该绝缘密封垫可采用硅胶具有抗腐蚀性，寿命长绝缘密封垫，硅胶具有抗腐蚀性，寿命长的特点。
[0052]高压电极211周向的外表面包裹有绝缘介质层216，该绝缘介质层216可以是陶瓷，陶瓷通过烧结的方式包裹在高压电极211的外侧，陶瓷的厚度为0.02-1_。所述绝缘介质层216的外表面与绝缘介质管212的内表面的间距为0.5-2.0mm。地电极213设置在绝缘介质管212位于两个绝缘密封件217之间周向的外表面上，具体地，在绝缘介质管212的外表面上包裹一层导电介质作为地电极，该导电介质可以是导电金属胶布或者ITO导电薄膜；高压电极211与地电极213正对放电的部分，分别有绝缘介质层216和绝缘介质管212作为保护，防止高压电极211与地电极213正对放电的部分与气水或等离子体对电极的腐蚀作用，大大延长了放电反应装置的寿命。
[0053]一个绝缘密封件217上具有气水入口 214作为放电反应装置2的混合物入口，另一个绝缘密封件217上具有气水出口 215作为放电反应装置2的混合物出口。
[0054]使用时，将高压电极211的引出段接高压电源21的正极，将地电极213接高压电源21的负极，高压电源21的运行状态传送到控制器60，达到总监控的目的，具体高压电源21可以为交流形式的电源(含谐振型、自耦调整型、开关型等交流电源)或者脉冲形式的电源(含单正脉冲电源、双正脉冲电源、负脉冲等电源)。
[0055]为了提高了产生等离子体的效率，还可以在放电反应室20外，增设一个用于给高压电极、地电极进行外部降温的风扇22，风扇22可以采用轴流风扇或者变频风扇。
[0056]参见图4和图5，第三种放电反应装置:包括放电反应室20，所述放电反应室20内设有多根并排设置的细丝221，细丝221由导电电极222和包裹在导电电极222外侧的绝缘材料223构成，相邻的两根细丝221中一根为高压电极，另一根为地电极，放电反应室20上具有气水入口 224作为放电反应装置2的混合物入口，放电反应室20上具有气水出口 225作为放电反应装置2的混合物出口。
[0057]相邻的两根细丝221的间距为0.5-2.0mm。导电电极222是由金属材料、合金材料或石墨制成的细丝，且其直径为0.03-2mm。包裹在导电电极222外侧绝缘材料223是陶瓷,陶瓷通过烧结的方式包裹在导电电极222的外侧，陶瓷的厚度为0.02-1_。
[0058]具体使用时，自上而下排列，将偶数的细丝连接在一起作为地电极接高压电源的负极，将奇数的细丝连接在一起作为高压电极接高压电源的正极。这种方式中，高压电极和地电极虽然都设置在放电反应室内，但是通过设置在电极外侧的绝缘材料将其与放电反应室内的气水或等离子体隔离，防止气水或等离子体对电极的腐蚀作用，大大延长了放电反应装置的寿命。
[0059]为了提高了产生等离子体的效率，还可以在放电反应室20外，增设一个用于给高压电极、地电极进行外部降温的风扇22，风扇22可以采用轴流风扇或者变频风扇。
[0060]本发明基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统的工作过程如下:
气水雾化混合装置I采用超声波雾化或者压缩雾化的方式，水雾化(雾化颗粒直径在
5μ m以下)后在具有一定压力空气作用下形成气水混合物颗粒，气水混合物颗粒进入至放电反应装置2中的放电反应室20，经过放电反应室20诱导气水两相(雾化颗粒和空气)放电大量产生的臭氧和双氧水等活性物质在气压的作用下进入曝气盘I 42，通过曝气盘I 42曝气方式直接均匀进入第一个污水处理装置41，双氧水和臭氧通过相互的协同作用来产生氧化性更强的羟基自由基(2.8ev)，共同与第一个污水处理装置41内的污水作用。未反应完的强氧化性气体，通过第一个污水处理装置41顶壁上的排气口 I 43进入第二个污水处理装置，最好地，未反应完的强氧化性气体进入第二污水处理装置内的曝气盘的气水入口，通过曝气盘的方式直接均匀进入第二污水处理装置，与第二污水处理装置内的污水充分作用，以此类推，直到第最后一个污水处理装置，如此循环，实现迅速降解。检测第一个污水处理装置或最后一个污水处理装置中污水是否达标，可以通过打开开关阀对污水支管内的污水进行采样检测，当检测污水支管内的污水的达到国家排放标准时，开启调节阀II 34，由于多个污水处理装置是相互连通的，通过相邻两个污水处理装置之间的污水泵和调节阀III，将多个污水处理装置中的污水全部排出。
[0061]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统，其特征在于:包括气水雾化混合装置(I)、放电反应装置(2)和多个依次排列的污水处理装置； 所述气水雾化混合装置(I)用于将进入其内的水和气产生具有一定压力的气水混合物，气水雾化混合装置(I)的侧壁上设有气体入口，水入口和水气混合物出口 ； 所述放电反应装置(2)用于产生活性物质，放电反应装置(2)上具有混合物入口和混合物出口，放电反应装置(2)的混合物入口与气水雾化混合装置(I)的水气混合物出口连通； 所述污水处理装置用于对污水进行处理，每个污水处理装置内的底壁上均设有曝气盘，污水处理装置的侧壁上具有污水入口和污水出口 ； 其中，第一个污水处理装置的侧壁上具有第一、第二两个污水入口和两个污水出口 ；第一个污水处理装置的顶部具有排气口 I (43)，其余的污水处理装置的顶部分别具有排气口和进气口 ； 所述多个依次排列的污水处理装置中，前一个污水处理装置的排气口 I (43)与相邻的后一个污水处理装置的进气口连通，最后一个污水处理装置中的气体经其上的排气口 II(53)直接排入大气； 前一个污水处理装置的污水出口与后一个污水处理装置的污水入口通过污水管连通，最后一个污水处理装置的污水出口与第一个污水处理装置的第一污水入口通过污水管连通； 相邻两个污水处理装置中，连接一个污水处理装置的污水出口与另一个污水处理装置的污水入口的污水管上，安装有污水泵I (45)，连接最后一个污水处理装置的污水出口与第一个污水处理装置的第一污水入口的污水管上，安装有污水泵II (55)； 所述第一个污水处理装置内的曝气盘I (42)的气水入口与放电反应装置(2)的混合物出口连通。
2.如权利要求1所述的基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统，其特征在于:所述放电反应装置(2)包括放电反应室(20)，所述放电反应室(20)内设有绝缘介质盘(202)、高压电极(201)和地电极(203)； 所述高压电极(201)位于绝缘介质盘(202)的上方，地电极(203)位于绝缘介质盘(202)的下方； 所述绝缘介质盘(202)具有用于容纳气水的腔体，所述放电反应装置(2)的混合物入口位于绝缘介质盘(202)的上侧壁，放电反应装置(2)的混合物出口位于绝缘介质盘(202)的下侧壁。
3.如权利要求2所述的基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统，其特征在于:所述闻压电极(201)和地电极(203)均包括盘状部分和杆状部分。
4.如权利要求1所述的基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统，其特征在于: 所述放电反应装置(2)包括放电反应室(20)，所述放电反应室(20)内设有地电极(213)、中空的绝缘介质管(212)、设置在绝缘介质管(212)内的高压电极(211)和设置在绝缘介质管(212)两端，且与绝缘介质管(212)两端密封配合的绝缘密封件(217)； 所述绝缘介质管(212)的内径大于高压电极(211)的外径，高压电极(211)周向的外表面设有绝缘介质层(216)； 所述绝缘介质管(212)的两端具有引出段，所述引出段对应地从绝缘密封件(217)伸出，且与绝缘密封件(217)密封配合； 所述地电极(213)设置在绝缘介质管(212)位于两个绝缘密封件(217)之间周向的外表面上； 所述放电反应装置(2 )的混合物入口位于一个绝缘密封件(217 )上，放电反应装置(2 )的混合物出口位于另一个绝缘密封件(217)上。
5.如权利要求1所述的基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统，其特征在于: 所述放电反应装置(2)包括放电反应室(20)，所述放电反应室(20)内设有多根并排设置的细丝(221)，所述细丝(221)由导电电极(222)和包裹在导电电极(222)外侧的绝缘材料(223)构成，相邻的两根细丝(221)中一根为高压电极，另一根为地电极。
6.如权利要求2-5任一项所述的基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统,其特征在于:还包括设置在放电反应室(20)外，且用于给高压电极(201，211)、地电极(203，213)降温的风扇(22)。
7.如权利要求1所述的基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统，其特征在于:还包括污水支管和设置在其上的开关阀(35)； 在所述第一个污水处理装置的两个污水出口中，未连接有污水管的污水出口上连接排污管，且在该排污管上设置调节阀II (34)； 所述污水支管设置在调节阀II (34)与第一个污水处理装置对应的污水出口之间的排污管上或设置在污水泵II (55)与最后一个污水处理装置的污水出口之间的污水管上。
8.如权利要求7所述的基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统，其特征在于:所述第一个污水处理装置侧壁上的第二污水入口上连接有进污管(32)，所述进污管(32)上设有调节阀I (31); 相邻两个污水处理装置中，连接一个污水处理装置的污水出口与另一个污水处理装置的污水入口的污水管上，设有调节阀III(46)，连接最后一个污水处理装置的污水出口与第一个污水处理装置的第一污水入口的污水管上，设有调节阀IV (56)。
9.如权利要求8所述的基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统，其特征在于:还包括控制器(60); 所述控制器(60)分别与气水雾化混合装置(I)、放电反应装置(2)、调节阀I (31)、调节阀II (34)、调节阀111(46)、调节阀IV (56)、开关阀(35)、污水泵I (45)、污水泵II (55)连接； 所述控制器(60)用于控制调节阀I (31)、调节阀II (34)、调节阀111(46)、调节阀III(56)的开阖程度；还用于控制开关阀(35)的开关，还用于控制污水泵I (45)、污水泵II(55)的转速。
10.如权利要求8所述的基于臭氧和双氧水同时产生技术的水处理系统，其特征在于:所述气水雾化混合装置(I)采用超声波雾化器或压缩雾化器。
【文档编号】C02F1/46GK104310534SQ201410644721
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】刘坤, 廖华, 何为 申请人:重庆大学