本發(fā)明涉及到一種結(jié)合氣浮法去除懸浮物的介質(zhì)阻擋放電水處理裝置和水處理方法，屬于水處理領(lǐng)域。

技術(shù)背景

隨著社會(huì)的發(fā)展，污染日趨嚴(yán)重，水環(huán)境的污染問題也越發(fā)嚴(yán)重。為了減小排放水體對(duì)環(huán)境的影響，人們對(duì)水污染的處理已由最初的有毒有害物質(zhì)的排放的治理，發(fā)展到對(duì)水體的各種成分排放都有限制的情況，因此，傳統(tǒng)水處理工藝已無法完全適用于當(dāng)今水處理環(huán)境。

近年來，高級(jí)氧化技術(shù)在水處理領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展：高級(jí)氧化技術(shù)的機(jī)理在于采用物理、化學(xué)等技術(shù)手段產(chǎn)生強(qiáng)氧化物質(zhì)，通過強(qiáng)氧化物質(zhì)與污水中的污染物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使污染物質(zhì)被氧化分解為簡單的無機(jī)鹽，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

低溫等離子體技術(shù)，尤其介質(zhì)阻擋放電離子體技術(shù)，作為一種高級(jí)氧化技術(shù)，具備了可以產(chǎn)生強(qiáng)氧化物質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)環(huán)境要求小，便于使用改造等特點(diǎn)，而被人們?cè)絹碓街匾?。但同時(shí)，如何提高處理效率，減小成本等也是該技術(shù)的主要問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)該問題，本發(fā)明提供了一種結(jié)合氣浮法去除懸浮物的介質(zhì)阻擋放電水處理裝置和水處理方法，用于提高介質(zhì)阻擋放電水處理技術(shù)的效率，減小水處理的成本，具體技術(shù)方案如下：

一種結(jié)合氣浮法去除懸浮物的介質(zhì)阻擋放電水處理裝置，包括初濾箱、泡沫過濾箱、反應(yīng)水箱、進(jìn)水管、流通管、出水管、過濾層、曝氣盤、曝氣柱、高頻高壓脈沖電源、氣泵、高壓電極、低壓電極、石英玻璃管和陶瓷固定裝置；所述初濾箱和泡沫過濾箱是相互連通的，進(jìn)水管固定在初濾箱上，過濾層傾斜地固定在初濾箱內(nèi)，完全蓋住初濾箱和泡沫過濾箱的連通口；所述曝氣盤固定在泡沫過濾箱的底部，并與反應(yīng)水箱的頂部相連接；所述泡沫過濾箱和反應(yīng)水箱通過流通管連接在一起；所述出水管直接固定在反應(yīng)水箱上，低壓電極和陶瓷固定裝置通過硅膠卡塊固定在反應(yīng)水箱上，且出水管位于低壓電極和陶瓷固定裝置的上方；所述石英玻璃管一端固定在陶瓷固定裝置上，另一端與曝氣柱相連；高壓電極通過陶瓷固定裝置固定在石英玻璃管內(nèi)；所述高頻高壓脈沖電源的輸出端分別與高壓電極和低壓電極相連；所述氣泵通過通氣管連接到陶瓷固定裝置上。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，其特征在于：所述初濾箱和泡沫過濾箱為不銹鋼制成。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，其特征在于：所述泡沫過濾箱內(nèi)部有一收口，可防止溢出的泡沫回流，收口的水箱側(cè)壁上留有流出口，水箱頂部預(yù)留有通氣口，可用于曝氣氣體回用或排放。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，其特征在于：所述過濾層為過濾棉、金屬絲網(wǎng)和金屬架制成。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，其特征在于：所述反應(yīng)水箱為不銹鋼制成，頂部留有集氣孔。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，其特征在于：所述陶瓷固定裝內(nèi)部留有通道，可使氣泵吹出的氣體經(jīng)由陶瓷固定裝置進(jìn)入到石英玻璃管內(nèi)。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，其特征在于：所述高壓電極和低壓電極為耐腐蝕金屬材料制成。

利用上述結(jié)合氣浮法去除懸浮物的介質(zhì)阻擋放電水處理裝置的水處理方法，具體步驟如下：

a、注入空氣：接通氣泵電源，向裝置內(nèi)通入空氣，防止污水逆流進(jìn)入石英玻璃管內(nèi)，影響設(shè)備性能；

b、通入污水：通過進(jìn)水管向設(shè)備內(nèi)注入污水；

c、過濾污水：污水在濾箱內(nèi)先經(jīng)由過濾層將較大的雜質(zhì)進(jìn)行過濾，再流入泡沫過濾箱，經(jīng)曝氣處理將大量懸浮物去除；

d、處理污水：接通高頻高壓脈沖電源的輸入電源，向高壓電極和低壓電極施加電壓，其峰值電壓范圍為20kv~80kv，頻率為15khz~60khz，使高壓電極和石英玻璃管之間的縫隙形成放電通道，產(chǎn)生等離子體等活性物質(zhì)；

e、調(diào)節(jié)氣量和水量：調(diào)節(jié)通入氣體的流量和污水的流量，進(jìn)而控制曝氣強(qiáng)度和等離子處理的效率。

此外，所述步驟b中泡沫過濾箱內(nèi)經(jīng)由曝氣盤產(chǎn)生的泡沫在水面上逐漸堆積，泡沫堆積一定高度后從泡沫過濾箱內(nèi)的收口溢出，并從泡沫過濾箱的側(cè)面預(yù)留口流出。

此外,所述步驟e中通入氣體的流量達(dá)到10l/min以上時(shí)，反應(yīng)水箱內(nèi)曝氣后氣體可以經(jīng)由通氣孔進(jìn)入泡沫過濾箱內(nèi)的曝氣盤。

本發(fā)明的技術(shù)效果：本發(fā)明的水處理裝置，通過介質(zhì)阻擋放電的等離子體產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生紫外線、臭氧等活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)通過曝氣裝置進(jìn)入到污水中，同時(shí)與污水中的污染物質(zhì)接觸反應(yīng)，使污染物質(zhì)分解。本發(fā)明的水處理裝置，設(shè)有初濾箱，箱內(nèi)設(shè)有一傾斜的過濾層，通過這種結(jié)構(gòu)的過濾層，可將較大的雜質(zhì)阻隔在初濾箱內(nèi)，使無法進(jìn)入反應(yīng)箱內(nèi)，同時(shí)累積在過濾層上的雜質(zhì)會(huì)從傾斜的過濾層上落入底部，減小過濾層完全堵塞概率，延長其使用壽命。本發(fā)明的水處理裝置，設(shè)有泡沫過濾箱，泡沫過濾箱底部固定有曝氣盤，當(dāng)曝氣盤曝氣使，產(chǎn)生大量的小氣泡，這些小氣泡在攪拌水體的過程中，會(huì)攜帶大量的微小懸浮物質(zhì)，上升至水面后形成泡沫，這些泡沫經(jīng)泡沫過濾箱側(cè)面的泡沫口排除。本發(fā)明的水處理裝置，污水反應(yīng)水箱的頂部留有氣孔與泡沫過濾箱底部的曝氣盤相連接，可將反應(yīng)水箱內(nèi)未完全消耗的臭氧注入到泡沫過濾箱內(nèi)，在去除懸浮物的過程中又與污染物反應(yīng)，減小了后續(xù)的處理難度。

圖附說明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1是初濾箱，2是泡沫過濾箱，3是反應(yīng)水箱，4是進(jìn)水管，5是流通管，6是出水管，7是過濾層，8是曝氣盤，9是曝氣柱，10是高頻高壓脈沖電源，11是氣泵，12是高壓電極，13是低壓電極，14是石英玻璃管，15是陶瓷固定裝置。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。

在下面的描述中闡述了很多具有細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限值。

如圖1所示，本實(shí)施例所涉及的一種結(jié)合氣浮法去除懸浮物的介質(zhì)阻擋放電水處理裝置，包括初濾箱1、泡沫過濾箱2、反應(yīng)水箱3、進(jìn)水管4、流通管5、出水管6、過濾層7、曝氣盤8、曝氣柱9、高頻高壓脈沖電源10、氣泵11、高壓電極12、低壓電極13、石英玻璃管14和陶瓷固定裝置15。所述初濾箱1和泡沫過濾箱2是相互連通的，進(jìn)水管6固定在初濾箱1上，過濾層7傾斜地固定在初濾箱1內(nèi)，完全蓋住初濾箱1和泡沫過濾箱2的連通口；所述曝氣盤8固定在泡沫過濾箱2的底部，并與反應(yīng)水箱3的頂部相連接；所述泡沫過濾箱2和反應(yīng)水箱3通過流通管5連接在一起；所述出水管6直接固定在反應(yīng)水箱3上，低壓電極13和陶瓷固定裝置15通過硅膠卡塊固定在反應(yīng)水箱3上，且出水管6位于低壓電極13和陶瓷固定裝置15的上方；所述石英玻璃管14一端固定在陶瓷固定裝置15上，另一端與曝氣柱9相連；所述高壓電極12通過陶瓷固定裝置15固定在石英玻璃管14內(nèi)；所述高頻高壓脈沖電源10的輸出端分別與高壓電極12和低壓電極13相連；所述氣泵11通過通氣管連接到陶瓷固定裝置15上。

所述初濾箱1和泡沫過濾箱2為不銹鋼制成；所述泡沫過濾箱2內(nèi)部有一收口，可防止溢出的泡沫回流，收口的水箱側(cè)壁上留有流出口，水箱頂部預(yù)留有通氣口，可用于曝氣氣體回用或排放；所述過濾層7為過濾棉、金屬絲網(wǎng)和金屬架制成；所述反應(yīng)水箱3為不銹鋼制成，頂部留有集氣孔；所述陶瓷固定裝置15內(nèi)部留有通道，可使氣泵11吹出的氣體經(jīng)由陶瓷固定裝置15進(jìn)入到石英玻管14內(nèi)；所述高壓電極12和低壓電極13為耐腐蝕金屬材料制成。

一種結(jié)合氣浮法去除懸浮物的介質(zhì)阻擋放電水處理方法，包括如下步驟：

a、注入空氣：接通氣泵11電源，向裝置內(nèi)通入空氣，防止污水逆流進(jìn)入石英玻璃管14內(nèi)，影響設(shè)備性能；和低壓電極13施加電壓，其峰值電壓范圍為20kv~80kv，頻率為15khz~60khz，使高壓電極12和石英玻璃管14之間的縫隙形成放電通道，產(chǎn)生等離子體等活性物質(zhì)；

e、調(diào)節(jié)氣量和水量：調(diào)節(jié)通入氣體的流量和污水的流量，進(jìn)而控制曝氣強(qiáng)度和等離子處理的效率。

所述步驟b中泡沫過濾箱2內(nèi)經(jīng)由曝氣盤8產(chǎn)生的泡沫在水面上逐漸堆積，泡沫堆積一定高度后從泡沫過濾箱2內(nèi)的收口溢出，并從泡沫過濾箱2的側(cè)面預(yù)留口流出。

所述步驟e中通入氣體的流量達(dá)到10l/min以上時(shí)，反應(yīng)水箱3內(nèi)曝氣后氣體可以經(jīng)由通氣孔進(jìn)入泡沫過濾箱2內(nèi)的曝氣盤8。

工作原理：低壓電極置于待處理污水內(nèi)，直接以待處理污水作為一個(gè)間接接地電極，石英玻璃管置于待處理污水內(nèi)，中間插有高壓電極，當(dāng)在兩電極之上施加足夠高的電壓時(shí)，兩電極間的氣體會(huì)被擊穿而形成介質(zhì)阻擋放電。這種介質(zhì)阻擋放電表現(xiàn)為均勻、漫散和穩(wěn)定，與低氣壓的輝光放電相似。當(dāng)介質(zhì)阻擋放電等離子體產(chǎn)生時(shí)，電子在外加電場的作用下與氣體分子頻繁碰撞，進(jìn)行能量的相互傳遞。高速運(yùn)動(dòng)的電子和離子使放電區(qū)域迅速擴(kuò)大，最后產(chǎn)生一個(gè)貫穿放電空間的高電導(dǎo)率的絲狀放電通道，直至電極末端。介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的非熱等離了體分布在貫穿放電空間的絲狀放電通道內(nèi)，可使氣體發(fā)生電離，產(chǎn)生各種活性物質(zhì)，如03等，整體具有強(qiáng)氧化性。同時(shí)，利用等離子體的高能量和非熱力學(xué)平衡特性，借助等離子體中體相均勻分布的紫外光降解廢水中污染物。當(dāng)通入水處理裝置內(nèi)的氣體達(dá)到一定量而無法排出時(shí)，氣體通過反應(yīng)箱頂部的氣孔進(jìn)入到泡沫過濾箱底部的曝氣盤內(nèi)，當(dāng)曝氣盤內(nèi)的氣壓大于水壓時(shí)，曝氣盤產(chǎn)生大量氣泡這些氣泡攪拌污水的同時(shí)，會(huì)攜帶大量的懸浮物，吸附有大量懸浮物的氣泡在水面很難破碎，并被底部的繼續(xù)上升的氣泡頂起，并逐漸累積，最終泡沫的高度超過泡沫過濾箱的預(yù)留口，從預(yù)留口排除。同時(shí)當(dāng)水處理裝置工作一段時(shí)間后，等離子裝置產(chǎn)生的臭氧經(jīng)反應(yīng)后的殘余量逐步增大并隨氣體一同經(jīng)由泡沫去除裝置底部的曝氣盤進(jìn)入到污水中，臭氧與水中污染物相互反應(yīng)，減少污染物，起到了降低了后續(xù)處理的難度。