一种废水处理装置的制作方法

本发明涉及一种废水处理装置，通过等离子体放电反应器制备活性物质进行废水处理，属于环境技术和水处理领域。

背景技术：

近年来，随着工业的发展，经济的繁荣，相应的水污染越来越严重，为了保护环境和水资源以及能够将处理过的污水回用，环境保护和相关部门制定了严格标准和法律。一般情况下，工业废水必须经过三级深度处理才能满足水污染治理和废水回用要求。

臭氧作为一种强氧化剂，在水处理中的氧化能力极强，臭氧的氧化还原电位2.07v，仅次于氟，氧化能力是氯气的1.25倍。臭氧不仅可以氧化水中无机物，还可以氧化难以生物降解的有机物。现在已经广泛应用于废水处理。

然而，臭氧极易分解为氧气，无法存储和运输，只能在使用现场实时产生。

为此，公告号为cn205709969u的专利于2016年11月23日公开了一种废水处理装置，包括：外壳；等离子体反应器，设置于所述外壳，通过等离子体产生离子化气体；多个气泡生成部，产生细微的气泡，向水中排出；复式连接器，设置于所述等离子体反应器的一侧，连接所述等离子体反应器与所述多个气泡生成部；及电源部，向所述等离子体反应器供应电力。能够有效地处理大量的废水的效果。并且，水处理容量较大，并且，能够安装于狭小空间。

但是在等离子体反应器工作期间，现有臭氧发生器生产效率低，对废水净化率低，耗能高致使其使用受到一定限制。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种废水处理装置，该装置具有臭氧转化率高、处理效果好、反应器使用寿命长、废水处理效率高等优点。

本发明所采用的技术方案是：

一种废水处理装置，包括等离子体反应器、与所述等离子体反应器通过出气管连通的水处理箱、通过进气管与所述等离子体反应器连通的空气分离装置、和与所述等离子体反应器相连的冷却系统，所述出气管前端连接有微孔器；

所述冷却系统包括与所述等离子体反应器相连的第一进水储水罐、第二进水储水罐、第一出水储水罐和第二出水储水罐以及与第一出水储水罐和第二出水储水罐相连的冷却池，所述冷却池与所述第一进水储水罐和第二进水储水罐之间通过回流管连通；

离子体体反应器的高压电极电连高压电源；

所述水处理箱设置有进水控制阀和出水控制阀；

第一进水储水罐、第二进水储水罐分别连通设置等离子体反应器内的第一冷却管和第二冷却管，第一冷却管冷却接地电极，第二冷却管冷却高压电极。

所述等离子体反应器的放电气体由空气分离装置分离出一定比例的氧气，经进气管导入，进行放电后产生的臭氧由出气管经微孔器曝气进入水处理箱内的废水中，将废水中的有害物质氧化，废水经处理后经出水阀流出。

现有采用等离子体反应器的废水处理装置，其效率底下，一部分原因是等离子体反应器在工作期间会产生大量热，影响其工作效率，本发明通过设置冷却系统，不仅可以提高废水处理效率，而且延长反应器的使用寿命，节约废水处理成本。

作为本方案的优选，微孔器包括与出气管相连通的球形接头和与所述球形接头相连通的软管以及设置在所述软管自由端的重力球，所述重力球具有多个出气口。通过软管连接，在臭氧气体和水的作用力以及重力球的重力作用下，能够使得重力球在废水中不定向移动，扩大臭氧在废水中的分布范围。

作为本方案的优选，所述软管的长度不一。

作为本方案的优选，所述进气管上设置有流量控制器，控制进入等离子体反应器内的气体流量。

作为本方案的优选，所述空气分离装置提供的氧气比例为50-100%，保证臭氧的产生效率。

作为本方案的优选，所述水处理箱内压力为0.1-100mpa，使得臭氧在废水中溶解度增大，处理效率提高。

作为本方案的优选，所述出气管浸没于水中的管头处设置有微孔，微孔器可以是长圆管型布置于水底，用于均匀曝气。

作为本方案的优选，各储水罐均不充满，其液面低于罐顶进水管出口位置10cm以上。

作为本方案的优选，所述冷却池液面低于顶部进水管出口位置10cm以上。

作为本方案的优选，所述的高压电源是交流电源、直流电源、射频电源、高频高压电源或者微波电源中的一种。

作为本方案的优选，所述等离子体反应器的高压电极和接地电极的一侧分别与第一冷却管、第二冷却管接触。

作为本方案的优选，所述微孔器上微孔直径为5-1000μm。

作为本方案的优选，所述冷却池中冷却水通过接地线与大地连接。

作为本方案的优选，所述废水处理装置中进气管、出气管、回流管均为不导电的绝缘管。

作为本方案的优选，所述废水处理装置中各储水罐包含第一进水储水罐、第二进水储水罐、第一出水储水罐、第二出水储水罐内设置有绝缘隔离板，将储水罐分为两部分，当绝缘隔离板合上时，储水罐高处部分冷却水流向低处。将各储水罐通过绝缘隔离板分成两部分，有利于高效冷却。

本发明的优点有：1、控制废水进出水流速，可以实现废水连续处理；2、与传统等离子体放电制备臭氧相比，本发明中的等离子体反应器具有冷却系统，处理效率更高，反应器使用寿命更久；3、本发明中对氧气需求量少，臭氧转化率高；4、本发明的废水处理装置具有一定的压力，使得臭氧在废水中溶解度增大，处理效率提高。

附图说明

图1是本发明结构示意简图；

图2是本发明实例一中套筒式等离子体反应器结构示意图；

图3是本发明实例二中板式等离子体反应器结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

一种废水处理装置，如附图1所示，包括水处理箱1、空气分离装置4、等离子体反应器700、冷却系统。等离子体反应器700通过出气管41与水处理箱1连通，通过进气管41空气分离装置。

所述冷却系统包括与所述等离子体反应器700相连的第一进水储水罐61、第二进水储水罐62、第一出水储水罐63和第二出水储水罐64以及冷却池8，冷却池8的进水口与第一出水储水罐63和第二出水储水罐64相连通，出水口与第一进水储水罐61和第二进水储水罐62之间通过回流管连通，回流管上设置有抽水泵9；

等离子体反应器700的高压电极电连高压电源2，采用交流电源；

所述水处理箱1设置有进水控制阀51和出水控制阀52；

第一进水储水罐61、第二进水储水罐62分别连通设置等离子体反应器700内的第一冷却管701和第二冷却管702，第一冷却管701冷却接地电极，第二冷却管702冷却高压电极。各储水罐均不充满，其液面低于罐顶进水管出口位置10cm以上。所述冷却池液面低于顶部进水管出口位置10cm以上。

所述等离子体反应器700的放电气体由空气分离装置4分离出一定比例的氧气，由流量控制器40控制流量，经进气管41导入，进行放电后产生的臭氧由出气管42经微孔器10曝气进入废水中，将废水中的有害物质氧化，废水经处理后经出水阀52流出。

本实施例采用套管式等离子体反应器，如图2所示，空气分离器4分离出高浓度比例的氧气，氧气比例控制在50-100%，本实施例为90%，通过流量控制器40调节流量，经气体导入管41导入放电间隙704进行放电，生成高浓度的o3，o3经导出管42后，由微孔器曝气进入废水中，氧化处理，上微孔直径为5-1000μm，本实施例450微米。通过压力控制器3调节设定水处理箱的压力为1kpa，进水控制阀51和出水控制阀52设置进出水流量。

冷却系统实施方式，冷却水由抽水泵9抽至第一进水储水罐61和第二进水储水罐62，通过控制阀53和控制阀54分别控制进入第一冷却管701和第二冷却管707的流速，分别对等离子体反应器接地电极702和高压电极706进行冷却，冷却后的水进入第一出水储水罐63和第二出水储水罐64后回到冷却池8中进行冷却。

具体实施流程，1、当等离子体反应器开始工作时，开启第一出水储水罐63和第二出水储水罐64中间绝缘隔离板，关闭控制阀55和控制阀56，通过控制阀53和控制阀54分别控制进入第一冷却管701和第二冷却管707的流速，冷却水分别进入第一冷却管701和第二冷却管702进行冷却接地电极702和高压电极706，冷却后分别进入第一出水储水罐63右半部和第二出水储水罐64右半部。

2、一定时间后关闭第一进水储水罐61绝缘隔离板、第二进水储水罐62绝缘隔离板、第一出水储水罐63绝缘隔离板、第二出水储水罐64绝缘隔离板，开启控制阀55和控制阀56，冷却水回到冷却池8中进行冷却，然后开启抽水泵9，将冷却水抽至第一进水储水罐61右半部和第二进水储水罐62右半部中。

3、一定时间后，关闭控制阀55和控制阀56，关闭抽水泵9，开启第一进水储水罐61绝缘隔离板、第二进水储水罐62绝缘隔离板、第一出水储水罐63绝缘隔离板、第二出水储水罐64绝缘隔离板，让第一进水储水罐61和第二进水储水罐62右半部冷却水进入左半部，第一出水储罐63和第二出水储水罐64左半部冷却水进入右半部。

实施例二：

如图3所示，实施例二采板-板等离子体反应器，微孔器10包括与出气管相连通的球形接头和与所述球形接头相连通的长度不一软管以及设置在所述软管自由端的重力球，所述重力球具有多个出气口。通过软管连接，在臭氧气体和水的作用力以及重力球的重力作用下，能够使得重力球在废水中不定向移动，扩大臭氧在废水中的分布范围。

其他操作步骤和程序与实施例一相同。

需要注意的是，以上举例仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。