[发明专利]等离子体与超声波联合处理有机废水系统及其处理废水的方法

说明书

本发明涉及一种等离子体与超声波联合处理有机废水系统，其包括：废水收集器、超声波发生器以及与超声波发生器连接的等离子体处理系统；用本系统处理废水的方法，包括以下步骤：有机废水经废水进水管道由废水循环泵将废水从喷头喷入超声波发生器中进行超声破碎处理，超声处理完毕后进入到高压电极与地电极形成的等离子体中进行等离子处理，处理完毕后通过出水管道回流到废水收集器进行下一轮的废水循环处理，通过取样口取样废水，检测废水中各个成分的量，达到指标后，停止循环处理。本发明有效处理有机废水通过等离子体反应产生的羟基自由基将难降解的有毒有机污染物有效地分解，直至彻底地转化为无害的有机物。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种等离子体与超声波联合处理有机废水系统及其处理废水的方法。

背景技术

随着工业的快速发展，我国经济和人们的生活水平不断提高，随之而来的环境问题日益突出，毒性大浓度高且难以生化降解的印染废水、焦化废水、EDTA废水，石油废水、化工废水，苯酚废水、城市生活废水等有机废水已成为当前水处理研究的热点。

据有关数据统计，我国目前的年排污量大约为350亿～400亿立方米。但城市的废水处理率仅为15.8％，而西方发达国家已达90％以上。全国有大约超过80％的城市直接排放未经过任何处理的废水到附近的水体，导致水污染加剧。尤其在全国2000多座县城和19000 多个城镇中，其污水的排放量约占全国总量的一半以上，但这些中小城镇的废水处理能力远远低于全国平均水平，突出表现在污水处理基础设施严重贫乏。

处理好经济可持续发展与废水处理关系，是走高效率、低能耗、操作简单、可推广的技术路线的关键，它关系到我国城市化进程的进一步发展，更是影响我国未来经济建设的重要因素。因此，我们必须高度重视并处理好其与经济建设、可持续发展的关系，不断探索创新，走出一条高效率、低能耗、简易的废水处理技术新路子。高级氧化技术被认为是处理废水重要的途径和拥有广泛应用前景的技术路线。

高级氧化技术(Advanced oxidation process Aop)是指氧化能力超过所有常见氧化剂或氧化电位接近或达到羟基自由基HO·水平，可与有机污染物进行系列自由基链反应，从而破坏其结构，使其逐步降解为无害的低分子量的有机物，最后降解为CO₂，H₂O和其他矿物盐的技术。

催化臭氧氧化技术是一种常见的处理有机废水的高级氧化技术，臭氧在水溶液中可与羟基OH-反应生成羟基自由基HO·，通过HO·与有机物进行氧化反应。虽然臭氧的氧化能力很强，但是臭氧氧化技术要通过臭氧本身转化为羟基自由基，效率低下，所以单独使用臭氧的氧化能力比不上羟基自由基。单独使用臭氧氧化技术缺点是：虽然有较强的脱色和去除有机污染物的能力，但运行费用较高，对有机物的氧化具有选择性，在低剂量下和短时间内不能完全矿化污染物，且分解生成的中间产物会阻止臭氧的氧化进程；反应的选择性较强，O₃对有机物的矿化能力明显受剂量和时间的限制；臭氧对各种金属和非金属都有很强的腐蚀性，故对设备的耐腐蚀性要求较高。

电解催化氧化技术是通过阳极表面上放电产生的羟基自由基HO·的氧化作用，与吸附在阳极上有机物发生氧化反应，从而去除污染物的一项技术。其缺点是：可溶性的电极消耗过大，电流效率偏低，反应器效率不高；用电化学法彻底分解废水中有机物，能耗较高，设备成本也较高，这是电化学技术单独使用时需要克服的问题。

发明内容

本发明提供了一种能够克服上述缺陷，有效处理有机废水通过等离子体反应产生的羟基自由基将难降解的有毒有机污染物有效地分解，直至彻底地转化为无害的有机物的等离子体与超声波联合处理有机废水系统及其处理废水的方法。

本发明的技术方案：