一种污水处理装置的制作方法

[0001]
本发明涉及污水处理技术领域，具体属于一种污水处理装置。


背景技术：

[0002]
随着二十一世纪二零年代的到来，国家经济发展和生态文明建设也迎来了新的契机和挑战，而有效管理水资源和治理水污染对于中国实现持续经济繁荣和生态文明建设的愿景至关重要。由此，需要绿色高效的污水处理技术来满足目前的水质处理要求。
[0003]
低温等离子体技术是指利用气体被外加电压击穿，产生高能电子、自由基等活性粒子与废水中污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到分解污染物的目的。该技术作为一种新型的高级氧化技术，在环境领域的应用通常采用的是在水面上的空中放电，再将产生的活性粒子弓|入水中进行反应，这样会导致活性物质不能被充分利用。
[0004]
液相催化加氢是一种将固体催化剂分散在污染物溶液中，利用氢气作为还原剂，在常温常压下进行的还原反应，具有易于操作、高效清洁的特点。目前实验室常用的液相催化加氢反应器是釜式反应器，
[0005]
由于处理的反应溶液体积有限、固液难分离，在实际工业应用上有所限制，现在工业上通常采用固定床和流化床的形式进而高效利用催化剂。
[0006]
综上，需要针对低温等离子体技术中活性粒子不能被充分利用、催化加氢中釜式反应器处理体积有限的问题设计新的污水处理装置。本发明设计的污水处理装置能在水中直接降解污染物，可以最大限度的利用等离子体产生的活性物质，同时将装置应用于处理大体积废水的催化加氢反应，深度处理废水。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的是提供一种污水处理装置，克服了现有技术的不足。
[0008]
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
[0009]
一种污水处理装置，包括：
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容器，作为污水处理的反应场所，所述的容器的顶部设有出气口，所述的容器的底部设有进气口和进水口，上部设有出水口；
[0011]
等离子体发生器，包括等离子体电源和与等离子体电源电连接的高压电极和接地极，所述的高压电极和接地极分别平行安装于容器的外壁上；
[0012]
循环系统，包括废液储罐、蠕动泵和管道，所述的储液罐通过管道分别与容器的进水口和出水口连接，所述的蠕动泵安装于进水口与废液储罐之间的管道上；
[0013]
曝气装置，所述的曝气装置包括气体钢瓶和曝气管，所述的气体钢瓶通过管道与进气口连接，所述的曝气管安装于进气口上，且位于容器内部。
[0014]
进一步，所述的容器的上部还设有两层支撑板，两层支撑板之间设有催化剂，所述的出水口位于支撑板上方的容器侧壁上。
[0015]
进一步，所述的废液储罐与出水口之间的管道上还设有排水口和取样口，所述的排水口上安装有截止阀。
[0016]
进一步，所述的气体钢瓶内装有氮气和氢气的混合气体。
[0017]
进一步，所述的混合气体中氢气的体积分数为5％。
[0018]
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
[0019]
(1)放电直接在水中进行，产生的活性物质直接与污染物反应；
[0020]
(2)低温等离子体技术初步降解水中污染物，催化加氢的深度处理，结合循环水流的再次作用保证了高去除率；
[0021]
(3)催化加氢部分的填料层中催化剂可更替，可以根据不同污水性质选择有效的催化剂；
[0022]
(4)装置运行过程中水流自下而.上，可以增加水流在放电区的停留时间和与催化剂的接触时间，保证污染物的高效去除和装置的稳定运行；
[0023]
(5)装置运行过程中n2/h2不仅起到了在电极之间放电激发水中活性粒子的产生，而且其中氢气溶于水中为催化加氢提供了前提条件；
[0024]
(6)本发明的装置具有处理高效、运行稳定、绿色环保的优点，对低温等离子体技术和催化技术在水处理领域有着一定的实际意义。
附图说明
[0025]
图1为本发明的装置的结构示意图。
具体实施方式
[0026]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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。
[0028]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0029]
如图1所示，一种污水处理装置，包括作为污水处理的反应场所的容器1，容器1的顶部使用塞盖16密封，容器1的底部设有进气口5和进水口3，上部设有出水口15，容器1的上部还设有两层支撑板12，支撑层为水相45微米膜片，支撑板12上设有微孔，污水可流过支撑板12，两层支撑板12之间设有催化剂13，催化剂填料层高80mm，催化剂13不会从支撑板12上的微孔中泄漏，出水口15位于支撑板12上方的容器1侧壁上，容器1顶部的塞盖16上设有出气口10。
[0030]
还包括等离子体电源6和与等离子体电源6电连接的高压电极7和接地极8的等离子体发生器，等离子体电源为高压脉冲电源，其输出电压为17kv，功率为50w，输出脉冲频率为200脉冲每秒。高压电极7和接地极8分别平行安装于容器1的外壁上。
[0031]
还包括废液储罐、蠕动泵2和管道的循环系统，储液罐通过管道分别与容器1的进水口3和出水口15连接，蠕动泵2安装于进水口3与废液储罐之间的管道上，废液储罐与出水口15之间的管道18上还设有排水口和取样口17，排水口上安装有截止阀。
[0032]
还包括气体钢瓶4和曝气管9的曝气装置，气体钢瓶4内装有氮气和氢气的混合气体，混合气体中氢气的体积分数为5％，气体钢瓶4通过管道与进气口5连接，曝气管9安装于进气口5上，且位于容器1内部。
[0033]
装置工作时，废水从废液储罐1由蠕动泵2运送至装置底部进水口3，进入高压电极7和接地极8之间的放电区，首先对废水进行预曝气，混合气由气体钢瓶4运送至微孔曝器9。然后接通等离子体电源6，当高压电极7和接地极8之间交流电压足够大，混合气体中的氮气和氢气会被击穿而产生放电，进而产生低温等离子体对水中污染物进行去除或降解；经过放电区后进入曝气区间11，氢气可溶于废水中，然后穿过支撑板12与催化剂13接触，催化剂13采用ht201s加氢催化剂，在催化剂13作用下，活化氢可降解水中污染物，处理后的废水再由出水口15流入循环水管17，又一次流经处理路线。循环处理可以保证水中污染物的高去除率，也可以保证气体的充分利用。另外在出水口15设置取样检测口17，当出水水质达到相关标准即可从排水口排放。
[0034]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。