一种降低内分泌干扰物的装置及方法与流程

本发明涉及水处理技术领域，具体地说是一种降低内分泌干扰物的装置及方法。

背景技术：

近年来，被称为“环境激素”或“第三代环境污染物”的内分泌干扰物通过工业排放、农业排污及废物燃烧等方式排放到环境中，该类物种在环境中表现出持久性、生物蓄积性、挥发/半挥发性以及高毒性等特征，已引起了人们的广泛关注。早在20世纪30年代，nature上曾报道过关于雌激素效应的文章，此后内分泌干扰物对动物及人类健康产生的影响，不断受到关注。

鉴于内分泌干扰物对生态系统以及人类造成的危害，美国、日本、欧盟等迅速开展了一系列的研究并制定了一系列国际法律性规定。由此可见，内分泌干扰物污染问题已经成为当前亟待解决的重要环境问题。然而，传统的污水处理方法对水体中的内分泌干扰物的去除能力比较有限。现阶段如何有效的降解水体中内分泌干扰物成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种降低内分泌干扰物的装置及方法，通过低温等离子体活化过硫酸盐，以降解水体中的内分泌干扰物，提高放电效应及过硫酸活化效率，增强等离子体对水中内分泌干扰物的去除率。

本发明第一方面保护一种降低内分泌干扰物的装置，包括：低温等离子体反应器、深度净化器；

其中，低温等离子体反应器的排气口与深度净化器的第二进气口通过管道连通，用于将低温等离子体放电过程中产生的臭氧导入深度净化器，以降解水中的内分泌干扰物；低温等离子体反应器的第一出水口与深度净化器的第二进水口连通，用于降解水体中内分泌干扰物。

本发明第二方面保护一种降低内分泌干扰物的方法：包括如下步骤：

s1、配制混合液废水：将内分泌干扰物中加入过硫酸盐，以获得混合液废水，备用；

s2、仪器连接：将低温等离子体反应器与深度净化器进行连接，其中，低温等离子体反应器的排气口与深度净化器的第二进气口通过管道连通，用于将低温等离子体放电过程中产生的臭氧导入深度净化器，以降解水中的内分泌干扰物；低温等离子体反应器的第一出水口与深度净化器的第二进水口连通，用于降解水体中内分泌干扰物；

s3、内分泌干扰物的降解：开启电源、通气，放电30～35min，即，对经过深度净化器的第二出水口流出液体内的内分泌干扰物进行检测，内分泌干扰物的去除率在70～100％之间。

本发明一种降低内分泌干扰物的装置及方法，其优点在于：

(1)介质阻挡放电低温等离子体技术产生的活性物种能够降解水体中的内分泌干扰物，且具有高效性；

(2)介质阻挡放电低温等离子体的高压放电电极采用扫帚型设计，提高了放电效率及过硫酸盐活化效率；

(3)将低温等离子体技术与过硫酸盐技术相结合，在等离子体放电过程中产生协同作用，增强了等离子体对水中内分泌干扰物的去除率；

(4)在低温等离子体反应器后接深度净化器，将低温等离子体放电过程中产生的臭氧导入深度净化器，进一步对内分泌干扰物进行降解，可以提高水中内分泌干扰物的去除率；

(5)水气循环，操作简单，适合于进一步工业化应用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

其中：

低温等离子体反应器10、排气口11、第一出水口12、磁力搅拌器13、第一筒状反应器14、第一进水口14a、磁子15、通气管16、第一进气口16a、高压电极17；

深度净化器20、第二进气口21、第二进水口22、第二筒状反应器23、曝气头24、第二出水口25。

具体实施方式

一种降低内分泌干扰物的装置，包括：低温等离子体反应器10、深度净化器20；

其中，低温等离子体反应器10的排气口11与深度净化器20的第二进气口21通过管道30连通，用于将低温等离子体放电过程中产生的臭氧导入深度净化器20，以降解水中的内分泌干扰物；低温等离子体反应器10的第一出水口12与深度净化器20的第二进水口22连通，用于降解水体中内分泌干扰物。

优选地，低温等离子体反应器10包括：磁力搅拌器13、开设第一进水口14a的第一筒状反应器14、磁子15、开设第一进气口16a的通气管16、高压电极17，第一筒状反应器14置于磁力搅拌器13上，磁子15置于第一筒状反应器14内的底部，通气管16的底端从第一筒状反应器14的上部插入、并延伸至第一筒状反应器14内磁子15的上部，使得通气管16的底端与磁子15的顶面之间有间隙；高压电极17套设于通气管16内，且高压电极17的底部与磁子15顶部相对、并有间隙，第一进气口16a位于第一筒状反应器14外部，用于向通气管(16)内鼓气，在通气管(16)低端形成气膜，防止水进入到通气管(16)内而影响放电效率；第一进水口14a用于向第一筒状反应器14内输入含内分泌干扰物和过硫酸盐的混合液废水；

进一步地，低温等离子体为氦气、氩气、氧气、空气中的至少一种；

高压电极17为扫帚形状，提高了放电效率及过硫酸盐活化效率；

优选地，深度净化器20还包括第二筒状反应器23、曝气头24、第二出水口25，曝气头24设于第二筒状反应器23内部、靠近第二进气口21的位置，第二出水口25位于第二筒状反应器23下部，用于将经过净化后的混合液排出，进行下一循环操作。

曝气头24用于减少第二筒状反应器23内气泡大小，增加气泡数量，提高液体紊流程度，延长气泡与液体接触时间。

本发明一种降低内分泌干扰物的方法：包括如下步骤：

s1、配制混合液废水：将内分泌干扰物中加入过硫酸盐，以获得混合液废水，备用；

s2、仪器连接：将低温等离子体反应器10与深度净化器20进行连接，其中，低温等离子体反应器10的排气口11与深度净化器20的第二进气口21通过管道30连通，用于将低温等离子体放电过程中产生的臭氧导入深度净化器20，以降解水中的内分泌干扰物；低温等离子体反应器10的第一出水口12与深度净化器20的第二进水口22连通，用于降解水体中内分泌干扰物；

s3、内分泌干扰物的降解：开启电源、通气，放电30～35min，即，对经过深度净化器20的第二出水口25流出的液体进行检测，内分泌干扰物的去除率在70～100％之间。

步骤s2中，低温等离子体反应器10包括：磁力搅拌器13、开设第一进水口14a的第一筒状反应器14、磁子15、开设第一进气口16a的通气管16、高压电极17，第一筒状反应器14置于磁力搅拌器13上，磁子15置于第一筒状反应器14内的底部，通气管16的底端从第一筒状反应器14的上部插入、并延伸至第一筒状反应器14内磁子15的上部，使得通气管16的底端与磁子15的顶面之间有间隙；高压电极17套设于通气管16内，且高压电极17的底部与磁子15顶部相对、并有间隙，第一进气口16a位于第一筒状反应器14外部，用于向通气管(16)内鼓气，在通气管(16)低端形成气膜，防止水进入到通气管(16)内而影响放电效率；第一进水口14a用于向第一筒状反应器14内输入含内分泌干扰物和过硫酸盐的混合液废水；

高压电极17为扫帚形状；

步骤s2中，深度净化器20还包括第二筒状反应器23、曝气头24、第二出水口25，曝气头24设于第二筒状反应器23内部、靠近第二进气口21的位置，第二出水口25位于第二筒状反应器23下部，用于将经过净化后的混合液排出，进行下一循环操作。

步骤s3中，电源输出功率为36.0w，低温等离子体反应器10的通气量为0.1m³/h。

以下就具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例一

从低温等离子体反应器10的第一进水口14a进入的内分泌干扰物双酚a，其浓度为20ppm；装置反应时电源输出功率为36.0w，第一进气口16a的通气量为0.1m³/h时，在放电30min情况下，双酚a的去除率为55％，双酚a的矿化率为20％。

实施例二

与实施例一不同之处在于：

从低温等离子体反应器10的第一进水口14a进入的混合液体为：20ppm的内分泌干扰物双酚a+1mm的过硫酸盐；

在放电30min情况下，双酚a的去除率为95％，双酚a的矿化率为80％。

实施例三

与实施例不同之处在于：

从低温等离子体反应器10的第一进水口14a进入的混合液体为：内分泌干扰物为20ppm的邻苯二甲酸酯+1mm的过硫酸盐；

装置反应时电源输出功率为36.0w，第一进气口16a的通气量为0.1m³/h时，在放电30min情况下，内分泌干扰物的去除率为70％。

实施例四

与实施例三不同之处在于：

从低温等离子体反应器10的第一进水口14a进入的混合液体为：内分泌干扰物为20ppm的双酚f+1mm的过硫酸盐；

内分泌干扰物的去除率为100％。

实施例五

与实施例三不同之处在于：

从低温等离子体反应器10的第一进水口14a进入的混合液体为：内分泌干扰物为20ppm的苯酚+1mm的过硫酸盐；

内分泌干扰物的去除率为90％。

综合对比上述各实施例可知：低温等离子体协同过硫酸盐技术对内分泌干扰物类废水具有较好的去除效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。