專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種雙通道放電等離子體水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，特別涉及一種雙通道放電等離子體水處理裝置。
背景技術(shù)：
：難降解有毒有害有機(jī)廢水的處理是環(huán)境工程的難點(diǎn)。高級(jí)氧化技術(shù)(A0Ps)是近20年來(lái)興起的水處理新技術(shù)，這類(lèi)技術(shù)的特征是通過(guò)在水中激發(fā)產(chǎn)生羥基自由基("0H)將污染物氧化去除。如Fenton法，其典型的反應(yīng)-Fe2++//202~>Fe3++(9/7—+,朋；Fe3++//202—Fe2++叫+/T。通過(guò)0H極強(qiáng)的氧化能力將有機(jī)污染物氧化降解，以達(dá)到降解污水的目的。然而，這類(lèi)方法具有以下缺點(diǎn)'0H氧化能力和選擇性受局限，水溫、濁度、pH、C032—和懸浮物干擾反應(yīng)，處理成本高，而且試劑儲(chǔ)存和使用過(guò)程存在不安全性和二次污染問(wèn)題。等離子化學(xué)技術(shù)由于其具有平均體系能量高、超?；瘜W(xué)活性等特點(diǎn)，能夠在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)化學(xué)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)條件下不能實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)，在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越受到重視?；瑒?dòng)弧光放電等離子體污水處理技術(shù)是近年來(lái)正在發(fā)展的一種以等離子體化學(xué)為技術(shù)背景的廢水處理技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)載氣放電，產(chǎn)生非平衡態(tài)等離子體。非平衡態(tài)等離子體中除了含有大量帶負(fù)電的高能電子，還含有N-、*0H、()、H202、H02*、03等活性粒子，以及具有較強(qiáng)光解作用的紫外線。該技術(shù)在處理時(shí)必須先霧化待處理廢水，再由載氣攜帶至等離子體區(qū)。因此，其設(shè)備復(fù)雜且電極需直接接觸水霧，易被腐蝕，影響電極壽命，而且會(huì)造成水體的二次污染。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的雙通道放電等離子體水處理裝置，它的電極不接觸水體，不易被腐蝕，也不會(huì)對(duì)水體造成二次污染。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。一種雙通道放電等離子體水處理裝置，其特征在于，包括漏磁變壓器，水槽，設(shè)置在水槽上方的絕緣板，絕緣板上設(shè)置有一對(duì)或多對(duì)電極，每對(duì)電極的放電端部之間的水平距離至少為該放電端部與水面的垂直距離的五倍，所述漏磁變壓器的高壓輸出端連接每對(duì)電極，每對(duì)電極下方的水體為中間導(dǎo)體，電極與水面之間產(chǎn)生等離子體。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)和特點(diǎn)在于所述絕緣板采用水泥石棉板。所述電極采用鋇鎢合金或釷鎢合金做成。所述電極外固定有絕緣套管，絕緣套管貫穿并固定在絕緣板上；所述絕緣套管采用聚四氟乙烯或尼龍材料做成。本發(fā)明的雙通道放電等離子體水處理裝置，在電極之間產(chǎn)生極高電場(chǎng)，待處理水體近似為導(dǎo)體，且水面距離電極的放電端部的間距較之兩個(gè)電極的放電端部之間的間距小得多，導(dǎo)致其電場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)大于電極的放電端部間的電場(chǎng)強(qiáng)度。因此，每個(gè)電極的放電端和水面之間，同時(shí)各自形成放電通道(即雙通道)，產(chǎn)生的等離子體直接噴向水面。放電通道中產(chǎn)生的等離子體屬于局部熱平衡等離子體，中心溫度達(dá)數(shù)千開(kāi)至上萬(wàn)開(kāi)。等離子體中除了含有大量帶負(fù)電的高能電子、0+、02+、02+、N+、N2+、N/等，還含有N'、.OH、0*、H202、H02*等活性粒子基團(tuán)以及少量的紫外線和03等。污水中的有機(jī)污染物在高能電子和離子的轟擊下分解、活性粒子氧化等作用下降解為小分子有機(jī)物，甚至直接降解為二氧化碳和水或礦物質(zhì)，從而達(dá)到水處理的目的。圖l為漏磁變壓器的電路圖2為發(fā)明的一種雙通道放電等離子體水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1,雙通道放電等離子體水處理裝置的電壓源有漏磁變壓器提供，漏磁變壓器的輸入端連接電網(wǎng)，其高壓輸出端連接每對(duì)電極。每對(duì)電極在放電時(shí)，其阻抗特性不同于普通的純電阻、電感、電容網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的正阻抗特性，而是呈現(xiàn)一種非線性的、負(fù)阻抗特性。即存在隨著電流強(qiáng)度增長(zhǎng)，電壓降反而下降的可能狀態(tài)。這樣的工作狀態(tài)會(huì)引發(fā)電流增長(zhǎng)過(guò)大，放電狀態(tài)不穩(wěn)定，容易燒毀電源。采用漏磁變壓器，在開(kāi)始工作時(shí)負(fù)載接近空載，阻值無(wú)限大，輸入電壓等于空載電壓，漏抗壓降很??；而當(dāng)電極放電工作時(shí)，負(fù)載阻抗急劇下降，放電電流急劇增加，而漏抗兩端電壓增加，將使放電電流維持在定值范圍內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的氣體放電，產(chǎn)生穩(wěn)定的等離子體。本實(shí)施例為以小型的雙通道放電等離子體水處理裝置，其漏磁變壓器的輸入電壓為180250V，交流頻率50Hz;輸出空載電壓1518KV;輸出電流100200mA。參照?qǐng)D2，雙通道放電等離子體水處理裝置中，水槽2可采用水冷玻璃材料制作而成，水槽2設(shè)置有進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口前端設(shè)置有進(jìn)水閥和流量計(jì)。水槽上方設(shè)置有絕緣板3，絕緣板3上設(shè)置有一對(duì)或多對(duì)電極5。電極5宜采用耐高溫的金屬(鋇鎢合金或釷鎢合金等)材料制作，電極5下端磨尖，成為放電端部，電極5安裝在阻燃、高壓絕緣材料絕緣套管4內(nèi)，絕緣套管4可采用聚四氟乙烯或尼龍等絕緣材料。絕緣套管4安裝在阻燃、耐熱不形變的絕緣板2上，絕緣板2的材料可采用水泥石棉板。待處理水體處于電極5的放電端部的正下方，每對(duì)電極5的放電端部之間的水平距離至少為該放電端部與水面的垂直距離的五倍。如一對(duì)電極5的放電端部的間距為40mm，放電端部與水面之間的間距可以是約在0.5mm到8mm。通過(guò)控制進(jìn)水閥開(kāi)度，可以達(dá)到控制電極5的放電端部與水面之間的相對(duì)間距。正常工作時(shí)，漏磁變壓器1的輸入端連接電網(wǎng)，其高壓輸出端連接每對(duì)電極5,每對(duì)電極5下方的水體為中間導(dǎo)體，每個(gè)電極5與水面之間擊穿空氣，產(chǎn)生等離子體，用于水體處理。實(shí)驗(yàn)例l雙通道放電等離子體水處理裝置采用一對(duì)電極，為釷鎢合金，直徑lmm，尖端磨尖。絕緣套管可采用聚四氟乙烯，直徑3mm，厚度lmm。電極安裝在絕緣套管內(nèi)部。電極的放電端部間距40咖，阻燃、耐熱不形變的絕緣板選用水泥石棉板，厚度為10mm。放電端部與水面的距離為0.5mm。電源采用漏磁變壓器，輸入交流電壓220V,輸出交流空載電壓15kV，輸出功率2030W。模擬的待處理廢水為甲基紫溶液，濃度100mg/L，體積100毫升，靜態(tài)于水槽中處理，結(jié)果如表l所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)驗(yàn)例2雙通道放電等離子體水處理裝置采用兩對(duì)電極，兩對(duì)電極平行排列，間距為50mrn，二者不相互影響；放電端部與水面的距離為8mrn。電源采用漏磁變壓器，輸入交流電壓220V，輸出交流空載電壓1518kV，總輸出功率6075W,分兩路分別提供給兩對(duì)電極。模擬的待處理廢水為酸性紫紅溶液，濃度體積為40毫升，靜態(tài)于水槽中處理，結(jié)果如表2所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)驗(yàn)例1和實(shí)驗(yàn)例2說(shuō)明，本發(fā)明的雙通道放電等離子體水處理裝置，能夠產(chǎn)生等離子體，對(duì)水進(jìn)行處理；而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電極不接觸水體，不易被腐蝕，也不會(huì)對(duì)水體造成二次污染。盡管以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方案，上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本說(shuō)明書(shū)的啟示下，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本發(fā)明保護(hù)之列。權(quán)利要求1、一種雙通道放電等離子體水處理裝置，其特征在于，包括漏磁變壓器，水槽，設(shè)置在水槽上方的絕緣板，絕緣板上設(shè)置有一對(duì)或多對(duì)電極，每對(duì)電極的放電端部之間的水平距離至少為該放電端部與水面的垂直距離的五倍，所述漏磁變壓器的高壓輸出端連接每對(duì)電極，每對(duì)電極下方的水體為中間導(dǎo)體，電極與水面之間產(chǎn)生等離子體。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙通道放電等離子體水處理裝置，其特征在于，所述絕緣板采用水泥石棉板。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種雙通道放電等離子體水處理裝置，其特征在于，所述電極采用鋇鎢合金或釷鎢合金做成。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙通道放電等離子體水處理裝置，其特征在于，所述電極外固定有絕緣套管，絕緣套管貫穿并固定在絕緣板上。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙通道放電等離子體水處理裝置，其特征在于，所述絕緣套管采用聚四氟乙烯或尼龍材料做成。全文摘要本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，公開(kāi)了一種雙通道放電等離子體水處理裝置。它包括漏磁變壓器，水槽，設(shè)置在水槽上方的絕緣板，絕緣板上設(shè)置有一對(duì)或多對(duì)電極，每對(duì)電極的放電端部之間的水平距離至少為該放電端部與水面的垂直距離的五倍，所述漏磁變壓器的高壓輸出端連接每對(duì)電極，每對(duì)電極下方的水體為中間導(dǎo)體，電極與水面之間產(chǎn)生等離子體。文檔編號(hào)C02F1/46GK101559994SQ20091002256公開(kāi)日2009年10月21日申請(qǐng)日期2009年5月15日優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日發(fā)明者陸鏑萊,陳杰瑢申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)