[发明专利]催化剂及消毒水制备装置

说明书

本发明提供了一种催化剂及消毒水制备装置，涉及水处理设备技术领域，解决了等离子体技术中产生臭氧难转化，容易逸散到空气中的技术问题。该催化剂，为MnO₂/g‑C₃N₄@γ‑Al₂O₃催化剂，包含三聚氰胺、氧化铝和高锰酸盐，三聚氰胺及氧化铝的总质量与高锰酸盐的质量比为10‑20；氧化铝与三聚氰胺的质量比为1‑3；消毒水制备装置包括制备容器、等离子体发生组件和曝气盘，制备容器内具有反应腔；曝气盘内填充有催化剂；等离子体发生组件安装在反应腔内，一端与气源连接，另一端与曝气盘连接。本发明是等离子体技术与催化技术的耦合，通过等离子体产生大量活性粒子，催化剂转化等离子体产生且无法被水体利用的臭氧以及利用催化剂规整多孔的结构进行气体逸散，增加气液混合度。

技术领域

本发明涉及水处理设备技术领域，尤其是涉及一种催化剂及消毒水制备装置。

背景技术

低温等离子体技术作为一种新兴的水处理高级氧化技术，通过电极间高压放电，产生大量活性物种，如O₃、H₂O₂和·OH，以及紫外光，冲击波等，可以作用于水中的各类有机污染物，也具有抗菌作用。由于·OH的氧化能力极强，所以认为是水体有机物降解及抗菌能力的主要来源。

介质阻挡放电是低温等离子体技术的一种放电形式，具有电子密度高，放电均匀，防止火花放电，安全稳定等优点。但是，在实际制备过程中，单位时间内形成的有效活性粒子有限，等离子体活化水(PAW)产生效率低。此外，面临放电过程中产生臭氧的问题，而臭氧在水中的溶解度有限，容易遗散到空气中，造成臭氧资源浪费且污染环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化剂及消毒水制备装置，以解决现有技术中存在的等离子体技术中产生臭氧难转化，容易逸散到空气中的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种催化剂，为MnO₂/g-C₃N₄@γ-Al₂O₃催化剂，包含三聚氰胺、氧化铝和高锰酸盐，其中：

所述三聚氰胺及氧化铝的总质量与所述高锰酸盐的质量比为10-20；

所述氧化铝与所述三聚氰胺的质量比为1-3。

作为本发明的进一步改进，所述高锰酸盐为高锰酸钾和高锰酸钠中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，所述氧化铝为大孔、介孔、微孔氧化铝中的至少一种。

本发明提供的一种消毒水制备装置，包括制备容器、等离子体发生组件和曝气盘，其中：

所述制备容器内具有反应腔；

所述曝气盘内填充有所述催化剂，设置在所述反应腔底部；

所述等离子体发生组件安装在所述反应腔内，且一端与外部气源连接，另一端与所述曝气盘连接。

作为本发明的进一步改进，所述曝气盘采用陶瓷制成。

作为本发明的进一步改进，等粒子体发生组件包括低压电极、高压电极和石英管，其中：

所述石英管一端通过进气管与气源连接，另一端抵接在所述曝气盘上；

所述高压电极竖直设置在所述石英管内；

所述低压电极设置在所述石英管内，且盘旋围绕在所述高压电极周侧。

作为本发明的进一步改进，所述高压电极采用不锈钢棒或铁棒制成。

作为本发明的进一步改进，所述进气管与所述石英管之间设置有密封元件。