水下鼓泡式等离子体污水净化装置

1.本实用新型涉及低温等离子体污水净化领域，尤其涉及一种水下鼓泡式等离子体污水净化装置。


背景技术：

2.水是人类赖以生存的宝贵资源，是一切生命生存繁育的基础。随着现代工业的兴起，我国的水污染问题日益凸显，使得水资源更加短缺，严重制约了经济的可持续发展。采取切实有效的污水净化是经济可持续发展的重要保障。
3.低温等离子体在水处理过程中会产生具有高氧化降解能力的中间产物，该产物可与水中有机化合物反应，达到去除污染物的效果。此外，放电过程中产生的紫外辐射、微波辐射等中间产物还能够进一步加速污染物的分解进程，提高净化速度。例如，利用大气放电产生的低温等离子体对甲基紫溶液进行降解，只需要几十秒钟便可将溶液中的甲基紫降解百分之九十以上。低温等离子体污水净化技术可理解为一项集各种高级氧化技术于一身的水处理技术，其处理效果好，二次污染少，常温常压下即可操作，无需添加化学物质，可在多种场景下使用。现阶段，基于低温等离子体的污水净化装置逐渐出现，但很多是在空气中产生等离子体后在排入污水中，根据现今的水处理要求，最好能在水下产生等离子体后直接进入水中进行净化，提高效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种水下鼓泡式产生低温等离子体的污水净化装置。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种水下鼓泡式等离子体污水净化装置，其特征在于：从上至下依次为高压电极，进气管，金属管，气体缓冲管，净水缓冲腔，进水孔，出水孔，金属网，接地电极；所述高压电极由铜棒构成并与金属管相连；所述进气管为石英玻璃管，并插入所述金属管内；所述气体缓冲管为双端开口石英玻璃管；所述金属管放置于所述气体缓冲管内，其长度短于气体缓冲管；所述金属网放置于所述进气管底部并固定；所述净水缓冲腔为外径300*300*300毫米的空心立方形腔体，包括上盖，外壁和底板；所述净水缓冲腔上盖中心开通孔，所述气体缓冲管胶装至该通孔；所述接地电极插入所述净水缓冲腔的底部，其外部端与等离子体专用电源负极电性相连，其内部端裸露并插入净水缓冲腔中；所述出水孔位置略高于进水孔；所述金属网为外直径5毫米的圆形不锈钢网，其孔数为100目或1000目。
6.一种水下鼓泡式等离子体污水净化装置，其特征在于，所述金属网缩入气体缓冲管内部，并距离其底侧3毫米；所述金属网与金属管电性相连，所述金属管与高压电极电性相连，所述高压电极与等离子体放电专用电源正极电性相连。
7.一种水下鼓泡式等离子体污水净化装置，其特征在于，所述净水缓冲腔上盖为300*300*3毫米的绝缘板，其外壁的四块侧板均为300*300*3毫米的绝缘板，其底板为300*300*3毫米绝缘板。
8.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
9.1、该鼓泡式等离子体污水净化装置，提供了一种处理高效、结构简单污水自动净化装置。
10.2、该水下鼓泡式等离子体污水净化装置，它可根据实际需求调整金属网位置，产生不同含量的等离子体，从而根据实际情况进行污水的净化。
11.3、该水下鼓泡式等离子体污水净化装置也可推广应用于其它处理等领域。
附图说明
12.图1为水下鼓泡式等离子体污水净化装置的外观整体结构示意图；
13.图2为水下鼓泡式等离子体污水净化装置内部结构示意图；
14.图3为鼓泡式放电管外部整体结构示意图；
15.图4为鼓泡式放电管拆分结构示意图；
16.图5为金属网10结构示意图。
17.图中：1、净水缓冲腔上盖；2、进气管；3、高压电极；4、金属管；5、气体缓冲管；6、净水缓冲腔外壁；7、接地电极；8、进水孔；9、出水孔；10、金属网。
具体实施方式
18.为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。其中，在各个附图中，相同的附图标记表示相同的部件。
19.为使描述更加清晰，所述的“下、底”方向与接地电极7所在方向一致，所述“上、顶”方向与净水缓冲腔上盖1所在的方向一致。
20.图1为水下鼓泡式等离子体污水净化装置外观整体结构示意图，图2为揭开净水缓冲腔上盖1漏出的装置内部结构示意图。装置从上至下依次为高压电极3，进气管2，金属管4，气体缓冲管5，净水缓冲腔，进水孔8，出水孔9，10、金属网10，接地电极7。所述高压电极3由铜棒构成并与金属管4相连，所述进气管2为石英玻璃管，进气管直径略小于金属管并插入金属管4内，与金属管串联。所述气体缓冲管5由双端开口石英玻璃管构成。净水缓冲腔由上盖1，外壁6和底板构成，整个净水缓冲腔为外径300*300*300毫米的空心立方形腔体。净水缓冲腔上盖1为300*300*3毫米的绝缘板，净水缓冲腔外壁6的四块侧板均为300*300*3毫米的绝缘板，净水缓冲腔的底板也是300*300*3毫米的绝缘板。净水缓冲腔外壁6侧板分别开有一进水孔8与一出水孔9，出水孔9位置略高于进水孔8，对流水进行缓冲减速，增加其净化效果。
21.由高压电极3，进气管2，气体缓冲管5，金属管4，金属网10构成鼓泡式放电管，该放电管为圆柱体结构。金属网10放置于进气管2底部并固定。进气管2放置进金属管4中，金属管4放置于气体缓冲管5中，金属管4长度短于气体缓冲管5。图3为鼓泡式放电管安装后外部结构示意图，图4为该放电管的拆分结构示意图。净水缓冲腔上盖1中心开通孔，气体缓冲管5胶装至该通孔，达到固定效果，并具有良好的气密性。将鼓泡式放电管通过该通孔后，放置于净水缓冲腔中心。气体缓冲管5插入净水缓冲腔后，其下端与净水缓冲腔底板间隔一定的
空隙，以保证鼓泡式放电管有效的深入污水内部的同时气泡能够排出。
22.金属网10用于气泡细化和增大低温等离子体产生面积，图5为金属网10结构示意图，金属网材质可为铜、不锈钢、钨等，其中不锈钢网更耐腐蚀，更不易生锈堵塞网孔。金属网为外直径5毫米的圆形网，其孔数为40目、100目、200目、1000目等，如何选择孔数视气泡细化需要，其中孔数为100目或1000目能够提供较好的气泡效果。
23.金属网10与金属管4电性相连接，金属管4与高压电极3电性连接。高压电极3与等离子体放电专用电源正极电性相连。接地电极7插入净水缓冲腔的底部，其外部端与等离子体专用电源负极电性相连，内部端裸露并插入净水缓冲腔中，从而裸露端直接接触待处理污水中，保证了污水与等离子体专用电源负极电性相连。当气体从金属网10喷出后在金属网和污水中形成气体射流空间。此时金属网10和污水分别变成了等离子体放电的正极和负极，气体射流空间的气体被电离形成低温等离子体，随气体进入污水形成大量气泡，故名鼓泡放电。
24.装置工作采用等离子体专用电源，输出频率为5-30khz，电压为5-10kv的交流或脉冲电压。高压电极3与等离子体放电专用电源正极相连。待处理的污水从进水孔8流入净水缓冲腔内。接地电极7外部端与等离子体专用电源负极相连。气体从进气管2进入，经过金属网10排出至气体缓冲管5内部，在等离子体放电电源作用时，金属网10与净水缓冲腔内的污水形成高压电场，在气体缓冲管5与待处理污水相交处喷出大量的放电气泡，产生大量的低温等离子体。金属网10可随进气管2插入液体内部或者缩入气体缓冲管5内部，以调节鼓泡放电中低温等离子的产量。当金属网缩入气体缓冲管5内部，并距离其底侧3-5毫米时，等离子体放电较为剧烈。
25.低温等离子体内部含有大量活性氧离子、高能自由基团等成分，可与污水中的有机污染物和细菌等反应，起到净水作用，同时放电伴随的紫外光辐射起到进一步净化作用，整个处理过程二次污染少，具有快速高效的净化效果。