[发明专利]旋转鼓泡空化弧光放电废水处理装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在液体中旋转鼓泡空化弧光放电进行废水处理的装置与处理方法，属于等离子放电处理废水领域。

背景技术

随着现代化工业的迅速发展，在生产生活中产生了大量有毒有害的有机废水。有机废水是工业严重的污染源，排量大、色度高、有机物分子结构复杂，对其降解困难，有机物带有大量毒素，对生态环境危害极大，生活饮用水也会受到严重破坏，对有机废水的控制与治理刻不容缓。

目前对有机废水处理的方法主要有：生物处理、吸附、混凝沉淀、中和、焚烧、光催化和低温等离子体技术。其中等离子体废水处理技术具有高能电子、臭氧氧化、紫外光分解等多重综合作用成为近年来的研究热点，等离子体水处理方式有电晕放电、介质阻挡放电、辉光放电、滑动电弧放电等多种形式。

但是目前大多数处理过程中是将高压电极悬浮于液面上部，不与液面接触，电极与液面之间电离形成等离子体，等离子体对液面进行表面处理以达到废水降解的目的。该种方式处理效率低，功耗大，对液面的平整度要求较高，电离后的液体不易与底部液体混合作用，液面分子易气化，高压电极无法运动，导致气化液体重新附着在电极上干扰放电，对电源造成损害，以及对电源的选择性较强，多余的气体粒子没有有效参与处理过程，反而造成气体污染等问题。

而目前水下旋转滑动电弧放电虽然能够浸没在液体中直接电离废水，但是不同废水电阻不一，要产生放电又需要一定量的气体环境，废水中存在空气较少，高压电场在水中难以维持，电弧放电发生与滑动难度大，不易实现大面积放电，电源易发生短路，功耗大，最终导致工作不稳定，效率较低。

发明内容

本发明提供一种旋转鼓泡空化弧光放电废水处理装置及其处理方法，利用高速旋转的高压放电盘为高压电极，气泡石盘鼓泡的液体作为低压电极，通过高速旋转和鼓泡双重作用实现对废水的空化，高压电极对空化的废水区域进行弧光放电，随着高速旋转的电极与废水旋转共同实现了弧光的旋转与滑动，增大了放电面积，保证了放电状态的持续。

具体技术方案如下：

一种旋转鼓泡空化弧光放电废水处理装置，包括电机、高压转轴、高压放电盘，电机转轴与高压转轴绝缘固定为一体，高压放电盘安装在高压转轴上；其特征在于：还包括鼓泡装置，鼓泡装置包括气泡石盘，气泡石盘接入气源；气泡石盘位于高压放电盘下方，气泡石盘浸没在待处理废水中。

进一步，气泡石盘连接石盘进气管，气源为氧气瓶，氧气瓶通过氧气管连接气泵，气泵通过鼓泡进气管连接石盘进气管。

更进一步，高压放电盘置于废水处理腔体内，废水处理腔体内部构成放电腔体，废水处理腔体接入引水管、排水管，待处理废水通过引水管进入废水处理腔体内，处理后的废水通过排水管排出废水处理腔体；引水管连接水泵，水泵连接进水管，进水管接入待处理废水中。

更进一步，放电腔体内接入腔体出气管，腔体出气管连接气泵，气泵连接气体回流管，气体回流管接入进水管，气体回流管上设有气体调节阀、流量计。

更进一步，电机为调速电机，电机转轴与绝缘连接柱上端固定，高压转轴与绝缘连接柱下端固定；高压转轴下半部与高压放电盘固定，高压转轴上半部外套导电轴承，导电轴承外环固定有高压固定环，高压固定环导电并与高压连接杆连接；放电腔体侧壁设有高压绝缘柱，高压连接杆穿过高压绝缘柱到放电腔体外部与高压电源连接；气泡石盘固定在放电腔体底部，放电腔体底部中心打有圆孔用于穿过石盘进气管，放电腔体底部固定接地端子。

更进一步，进水管上设有总进水阀，排水管上设有排水阀，鼓泡进气管上设有气体调节阀、流量计，氧气管上设有流量计。

更进一步，放电腔体顶部盖有透明观察盖板，透明观察盖板中部开孔，电机主体置于放电腔体外部，电机转轴通过开孔插入放电腔体内，透明观察盖板还设有用于引水管穿进放电腔体内的小孔，放电腔体侧壁设有观察窗，观察窗上方位于放电腔体侧壁上焊接腔体出气管。

更进一步，绝缘连接柱选用强度、绝缘系数较高的绝缘材料聚丙烯或聚四氟乙烯，绝缘连接柱中心为实心，电机转轴和高压转轴之间的实心厚度大于15mm，与电机转轴及高压转轴的连接段壁厚大于5mm；高压转轴为中空管，高压绝缘柱突出于放电腔体外壁面；高压放电盘底部为突起的机械尖端螺纹，距离气泡石盘顶面5mm，材料选取防腐且耐高温不锈钢或钨钼合金；高压电源输出电压至少3kV。

上述旋转鼓泡空化弧光放电废水处理装置的处理方法，包括如下步骤：