[发明专利]大区域介质阻挡放电协同超声与催化的水处理装置

说明书

本发明公开大区域介质阻挡放电协同超声与催化的水处理装置，包括气液两相反应单元、超声辐射单元、气体流量调整单元、液体流量调整单元、气液分离单元、水质分析单元、驱动单元，所述气液两相反应单元内部设置有光催化单元，所述气液两相反应单元的上方设置有相连通的阵列式DBD反应器。本发明利用介质阻挡放电在气相中产生等离子体的活性物质注入水处理装置用于降解液相中废水的有机污染物分子，并与超声辐射单元和光催化单元的光催化作用产生协同效应，增强气相放电产生的活性物质处理有机废水。本发明中阵列式介质阻挡放电的结构可以极大地增加放电的区域，提高等离子体的活性物质的产量，并通过级联处理，可以极大地提高处理水的效率。

技术领域

本发明涉及一种大区域介质阻挡放电协同超声与催化的水处理装置，属于水处理设备技术领域。

背景技术

我国乃至全世界水资源的污染问题日益严峻，针对废水采取一定的水处理手段十分重要。传统的用于水处理的方法主要包括过滤、吸附等物理方法，厌氧生化处理、好氧生物处理等生物化学法，但在处理效率、处理能效、可处理有机污染物分子大小与毒性等方面，这些传统方法已无法满足要求。

近年来，高级氧化技术成为了处理有机废水的热点，其中大气压低温等离子体相对于低气压等离子体具有操作简单、消耗低、无需真空装置、易于实现流水线生产等优势，因此将大气压低温等离子体应用到有机废水的处理备受瞩目。然而，目前的大气压低温等离子体处理废水的效率普遍偏低，提高处理效率的主要措施如下：一是利用其它高级氧化技术如超声波技术等协同等离子体水处理，如专利ZL201410337343.7“等离子体协同超声空化效应废水处理反应器”，但该专利没能充分利用等离子体产生的紫外线而导致能量的浪费；二是采用喷淋、曝气、机械扰动等物理方法增加等离子体与废水接触的面积，如专利201610541119.9“一种垃圾渗滤液等离子体处理装置”，但是该专利的废水处理量较小，且未能充分利用等离子体产生的紫外线；三是利用阵列式的放电结构来产生更多的活性物质作用于废水，如专利201610183437.2“一种阵列式高密度水中介质阻挡放电废水处理装置”，但该专利会由于在同一容器中循环处理而导致处理效率有所下降。因此，目前仍存在以下两大问题：(1)等离子体产生的紫外线不能充分利用；(2)等离子体与废水接触的面积与处理流量之间的关系难以协调，接触的面积大往往处理流量不足。

发明内容

本发明的目的便是解决以上两大问题，提供一种能够快捷高效的大区域介质阻挡放电协同超声与催化的水处理装置。该装置利用介质阻挡放电(DBD)在气相中产生等离子体的活性物质注入水处理装置用于降解液相中废水的有机污染物分子，利用超声辐射单元的超声作用来增大气液两相放电等离子体与废水接触的面积，还可以增加处理的流量。利用光催化单元的光催化作用充分利用放电等离子体产生的紫外线，从而有效地提高了有机废水处理的效率。同时，本发明中阵列式介质阻挡放电的结构可以极大地增加放电的区域，提高等离子体的活性物质的产量，并通过级联处理，可以极大地提高处理水的效率。

为解决上述技术问题，本发明提供大区域介质阻挡放电协同超声与催化的水处理装置，其特征在于，包括气液两相反应单元、超声辐射单元、气体流量调整单元、液体流量调整单元、气液分离单元、水质分析单元、驱动单元，所述气液两相反应单元内部设置有光催化单元，所述气液两相反应单元的上方设置有相连通的阵列式DBD反应器；

所述驱动单元的输出端分别与所述阵列式DBD反应器的输入端、所述超声辐射单元的输入端相连接；

所述液体流量调整单元与所述气液两相反应单元采用双向连接，所述液体流量调整单元的输出端与所述水质分析单元的输入端相连接；

所述气液分离单元与所述气液两相反应单元采用双向连接；

所述气体流量调整单元的输入端与所述气液分离单元的输出端相连接，所述气体流量调整单元的输出端依次连接所述阵列式DBD反应器的输入端、所述气液两相反应单元。