本实用新型涉及一种在液体中旋转鼓泡空化弧光放电进行废水处理的装置与处理方法，属于等离子放电处理废水领域。
背景技术：
随着现代化工业的迅速发展，在生产生活中产生了大量有毒有害的有机废水。有机废水是工业严重的污染源，排量大、色度高、有机物分子结构复杂，对其降解困难，有机物带有大量毒素，对生态环境危害极大，生活饮用水也会受到严重破坏，对有机废水的控制与治理刻不容缓。
目前对有机废水处理的方法主要有：生物处理、吸附、混凝沉淀、中和、焚烧、光催化和低温等离子体技术。其中等离子体废水处理技术具有高能电子、臭氧氧化、紫外光分解等多重综合作用成为近年来的研究热点，等离子体水处理方式有电晕放电、介质阻挡放电、辉光放电、滑动电弧放电等多种形式。
但是目前大多数处理过程中是将高压电极悬浮于液面上部，不与液面接触，电极与液面之间电离形成等离子体，等离子体对液面进行表面处理以达到废水降解的目的。该种方式处理效率低，功耗大，对液面的平整度要求较高，电离后的液体不易与底部液体混合作用，液面分子易气化，高压电极无法运动，导致气化液体重新附着在电极上干扰放电，对电源造成损害，以及对电源的选择性较强，多余的气体粒子没有有效参与处理过程，反而造成气体污染等问题。
而目前水下旋转滑动电弧放电虽然能够浸没在液体中直接电离废水，但是不同废水电阻不一，要产生放电又需要一定量的气体环境，废水中存在空气较少，高压电场在水中难以维持，电弧放电发生与滑动难度大，不易实现大面积放电，电源易发生短路，功耗大，最终导致工作不稳定，效率较低。
技术实现要素：
本实用新型提供一种旋转鼓泡空化弧光放电废水处理装置及其处理方法，利用高速旋转的高压放电盘为高压电极，气泡石盘鼓泡的液体作为低压电极，通过高速旋转和鼓泡双重作用实现对废水的空化，高压电极对空化的废水区域进行弧光放电，随着高速旋转的电极与废水旋转共同实现了弧光的旋转与滑动，增大了放电面积，保证了放电状态的持续。
具体技术方案如下：
一种旋转鼓泡空化弧光放电废水处理装置，包括电机、高压转轴、高压放电盘，电机转轴与高压转轴绝缘固定为一体，高压放电盘安装在高压转轴上；其特征在于：还包括鼓泡装置，鼓泡装置包括气泡石盘，气泡石盘接入气源；气泡石盘位于高压放电盘下方，气泡石盘浸没在待处理废水中。
进一步，气泡石盘连接石盘进气管，气源为氧气瓶，氧气瓶通过氧气管连接气泵，气泵通过鼓泡进气管连接石盘进气管。
更进一步，高压放电盘置于废水处理腔体内，废水处理腔体内部构成放电腔体，废水处理腔体接入引水管、排水管，待处理废水通过引水管进入废水处理腔体内，处理后的废水通过排水管排出废水处理腔体；引水管连接水泵，水泵连接进水管，进水管接入待处理废水中。
更进一步，放电腔体内接入腔体出气管，腔体出气管连接气泵，气泵连接气体回流管，气体回流管接入进水管，气体回流管上设有气体调节阀、流量计。
更进一步，电机为调速电机，电机转轴与绝缘连接柱上端固定，高压转轴与绝缘连接柱下端固定；高压转轴下半部与高压放电盘固定，高压转轴上半部外套导电轴承，导电轴承外环固定有高压固定环，高压固定环导电并与高压连接杆连接；放电腔体侧壁设有高压绝缘柱，高压连接杆穿过高压绝缘柱到放电腔体外部与高压电源连接；气泡石盘固定在放电腔体底部，放电腔体底部中心打有圆孔用于穿过石盘进气管，放电腔体底部固定接地端子。
更进一步，进水管上设有总进水阀，排水管上设有排水阀，鼓泡进气管上设有气体调节阀、流量计，氧气管上设有流量计。
更进一步，放电腔体顶部盖有透明观察盖板，透明观察盖板中部开孔，电机主体置于放电腔体外部，电机转轴通过开孔插入放电腔体内，透明观察盖板还设有用于引水管穿进放电腔体内的小孔，放电腔体侧壁设有观察窗，观察窗上方位于放电腔体侧壁上焊接腔体出气管。
更进一步，绝缘连接柱选用强度、绝缘系数较高的绝缘材料聚丙烯或聚四氟乙烯，绝缘连接柱中心为实心，电机转轴和高压转轴之间的实心厚度大于15mm，与电机转轴及高压转轴的连接段壁厚大于5mm；高压转轴为中空管，高压绝缘柱突出于放电腔体外壁面；高压放电盘底部为突起的机械尖端螺纹，距离气泡石盘顶面5mm，材料选取防腐且耐高温不锈钢或钨钼合金；高压电源输出电压至少3kV。
上述旋转鼓泡空化弧光放电废水处理装置的处理方法，包括如下步骤：
一、首先水泵将待处理废水从进水管经过引水管引入废水处理腔体内，通过观察窗确定水位刚好完全淹没气泡石盘后，开启调速电机开始带动高压放电盘旋转，同时开启高压电源，高压放电盘开始对待处理废水液面进行空气旋转滑动弧光放电处理；
二、调节进水管上的总进水阀，使水位缓慢升高，通过气体调节阀调节氧气瓶内气体的进气量，进而调节气泡石盘鼓泡量，调节电机旋转速率，高压电极盘底部螺纹尖端与空化后的水体界面仍然能够稳定弧光放电；调节总进水阀、放电腔体排水阀，控制水位保证弧光随着高压放电盘与水体旋转稳定保持大面积旋转滑动弧光放电，对废水中的污染物进行降解；
三、实时调节调速电机、总进水阀、废水处理腔体的进水管上的排水阀、鼓泡进气管及气体回流管上的气体调节阀和流量计、连接氧气瓶的氧气管上的流量计，保证最大面积稳定放电范围，鼓泡气体来源于放电腔体中产生的放电气体和氧气瓶，混合后的气体通过气体回流管通入进水管中。
本实用新型的旋转鼓泡空化弧光放电废水处理装置及处理方法具有如下有益效果：
1、通过高压电极的高速运动，减小了受液化水汽附着、废水滴对液体外高压电极的污染与腐蚀；
2、高压放电盘可以浸没在被处理废水之中，增大与废液的接触面积，高速旋转可以促进废液混合交换，对废液内部容易形成空化作用，为维持滑动放电提供了条件，空化后高压电极可以与废液直接对液体放电降解，放电产生的活性粒子也可以迅速与废水进行有效混合接触，同时也有利于放电的继续维持。
3、高压电极与调速电机实现了有效的绝缘，避免了高压对电机的影响。高压转轴高速旋转，通过外套的导电轴承再与高压可靠接触，实现了转轴运动而高压接线不需变动，实现了高压连接的可靠性。
4、高压放电盘底面为尖端螺纹，不仅使废水空化更加容易，还降低了放电的难度，同时促进了弧光的旋转滑动，实现了大面积放电处理。
5、采用气泡石盘对废液底部进行鼓泡，增加了废液中的含氧量，增大了放电产生的臭氧量，高效杀除废水中的微生物与细菌，降低了高压电极盘空化作用的难度，废液也可以得到有效的流动交换。
6、处理方法中放电腔体内部放电会产生一定量的富余活性粒子气体，该气体重新由气泵通过鼓泡的方式打入废液中，不仅避免了废气污染，还回收利用了该气体反复对废液进一步作用，该含有活性粒子的气体协同放电共同处理废液，大大提高了处理效率，该含有活性粒子的气体不仅有利于空化和弧光放电的维持，还促进了放电的稳定性；少量氧气与放电腔体内活性气体混合通入废液进行鼓泡，提高了弧光放电产生的臭氧量，对废水的氧化作用大大增强，电离后富余的氧气与臭氧还可以反复利用，节约的用气量。
同时，少量混合气体从气泵另一出口接入废液源头，利用气体中的活性粒子对废水预处理，还可以增加废水源的含气量与含氧量，有利于促进下一步在放电腔体内部的空化效果。水泵在吸水过程中混合少量气体，有利于进一步增加废水中的含气量，促进活性气体对废水的预处理效果。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例的装置与处理方法流程图。
图中标号：1-放电腔体、2-透明观察盖板、3-观察窗、4-接地端子、5-调速电机、6-绝缘连接柱、7-高压转轴、8-导电轴承、9-高压固定环、10-高压绝缘柱、11-高压连接杆、12-高压放电盘、13-气泡石盘、14-石盘进气管、15-气泵、16-氧气瓶，17、18、19为流量计，20-腔体出气管、21-氧气管、22-鼓泡进气管、23-气体回流管，24、25为气体调节阀，26-水泵、27-引水管、28-进水管、29-排水管、30-进水阀、31-排水阀。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
一种旋转鼓泡空化弧光放电废水处理装置，如图1所示，由废水处理腔体、旋转高压装置、鼓泡装置、气体管路、废水输入以及排水装置组成。所述废水处理腔体由放电腔体1、透明观察盖板2和观察窗3组成，所述旋转高压装置由调速电机5、绝缘连接柱6、高压转轴7以及高压放电盘12依次连接组成，所述鼓泡装置由气泡石盘13与石盘进气管14组成，所述气体回路主要由气泵15、氧气瓶16、流量计（17、18、19）以及气阀组成，所述废水输入与排水装置由水泵26、引水管27、进水管28、排水管29、总进水阀30、排水阀31组成。
其中：电机转轴与高压转轴7绝缘固定为一体，高压放电盘12安装在高压转轴7上，气泡石盘13位于高压放电盘12下方，气泡石盘13浸没在待处理废水中。
气泡石盘13连接石盘进气管14，氧气瓶16作为气源，氧气瓶16通过氧气管21连接气泵15，气泵15通过鼓泡进气管22连接石盘进气管14。
高压放电盘12置于废水处理腔体内，废水处理腔体内部构成放电腔体1，废水处理腔体接入引水管27、排水管29，待处理废水通过引水管27进入废水处理腔体内，处理后的废水通过排水管29排出废水处理腔体；引水管27连接水泵26，水泵26连接进水管28，进水管28接入待处理废水中。
放电腔体1内接入腔体出气管20，腔体出气管20连接气泵15，气泵15连接气体回流管23，气体回流管23接入进水管28，气体回流管23上设有气体调节阀25、流量计18。
电机转轴与绝缘连接柱6上端固定，高压转轴7与绝缘连接柱6下端固定；高压转轴7下半部与高压放电盘12固定，高压转轴7上半部外套导电轴承8，导电轴承8外环固定有高压固定环9，高压固定环9导电并与高压连接杆11连接；放电腔体1侧壁设有高压绝缘柱10，高压连接杆11穿过高压绝缘柱10到放电腔体1外部与高压电源连接；气泡石盘13固定在放电腔体1底部，放电腔体1底部中心打有圆孔用于穿过石盘进气管14，放电腔体1底部固定接地端子4。
进水管28上设有总进水阀30，排水管29上设有排水阀31，鼓泡进气管22上设有气体调节阀24、流量计17，氧气管上设有流量计19。
放电腔体1顶部盖有透明观察盖板2，透明观察盖板2中部开孔，电机主体置于放电腔体1外部，电机转轴通过开孔插入放电腔体1内，透明观察盖板2还设有用于引水管27穿进放电腔体1内的小孔，放电腔体1侧壁设有观察窗3，观察窗3上方位于放电腔体1侧壁上焊接腔体出气管20。
绝缘连接柱6选用强度、绝缘系数较高的绝缘材料聚丙烯或聚四氟乙烯，绝缘连接柱6中心为实心，电机转轴和高压转轴7之间的实心厚度大于15mm，与电机转轴及高压转轴7的连接段壁厚大于5mm；高压转轴7为中空管，高压绝缘柱10突出于放电腔体1外壁面；高压放电盘12底部为突起的机械尖端螺纹，距离气泡石盘13顶面5mm，材料选取防腐且耐高温不锈钢或钨钼合金；高压电源输出电压至少3kV。
具体处理过程：废水通入放电腔体1内，水位刚好淹没气泡石盘13时，调节电机旋转，然后打开并调节高压电源，高压放电盘底部螺纹尖端与水面开始形成旋转弧光放电，然后通过调节进/排水阀使水位缓慢升高，调节气泡石盘鼓泡量和电机转速，保证高压放电盘12底部出现空化效果，空化后的弧光随着电极与水体旋转也开始出现大面积旋转滑动弧光放电，实现大面积直接对废水中的污染物进行降解。鼓泡气体来源于放电腔体1和少量氧气源，这样不仅增加了放电臭氧产生量，提高氧化作用，还充分利用了放电后产生的活性粒子继续参与废水的混合作用，增加活性粒子继续降解废水的时间，减小放电难度，混合气体的另一路通入进水管28中，充分利用活性粒子对废水的预处理，增加水中含氧量，最终大大提高废水降解效率，降低了废水处理成本。