双介质低温螺旋等离子体水处理反应器

摘要

本发明涉及一种双介质低温螺旋等离子体水处理反应器，其主要技术特点是：包括螺旋负极磁管和两个变径接件，两个变径接件分别安装在螺旋负极磁管的两端，在螺旋负极管上安装有两个螺旋负极接线端子，在两个变径接件上分别安装有正极接线端子；在螺旋负极磁管内设有螺旋负极，两个螺旋负极的两端分别与螺旋负极接线端子相连接；在变径接件安装有瓷介质正极棒并与正极接线端子相连接。本发明设计合理，能够有效地对生活污水、高浓度难降解工业废水、医院污水消毒深度处理、循环水除藻与提质治理，具有电子密度高而均匀，约束磁场低有超常的电离效率等特点，可广泛应用在污水处理领域。

权利要求

1.一种双介质低温螺旋等离子体水处理反应器，其特征在于：包括螺旋负极磁管和两个变径接件；两个变径接件分别安装在螺旋负极磁管的两端，在螺旋负极管上安装有两个螺旋负极接线端子，在两个变径接件上分别安装有正极接线端子；在螺旋负极磁管内设有螺旋负极，该螺旋负极为圆柱螺旋形结构，在两个螺旋负极的两端分别通过螺旋负极接线与螺旋负极接线端子相连接；所述变径接件为管状结构，在变径接件内部安装有瓷介质正极棒并与正极接线端子相连接。

2.根据权利要求1所述的双介质低温螺旋等离子体水处理反应器，其特征在于：所述螺旋负极磁管和两个变径接件通过螺纹方式安装在一起。

3.根据权利要求1所述的双介质低温螺旋等离子体水处理反应器，其特征在于：所述正极接线端子和负极接线端子均采用M4螺柱接线。

4.根据权利要求1至3任一项所述的双介质低温螺旋等离子体水处理反应器，其特征在于：所述瓷介质正极棒通过正极棒安装架安装在螺旋负极磁管及变径接件的内部。

5.根据权利要求4所述的双介质低温螺旋等离子体水处理反应器，其特征在于：所述正极棒安装架为十字筋结构，在正极棒安装架的中央制有通孔用于穿装瓷介质正极棒。

说明书

双介质低温螺旋等离子体水处理反应器

技术领域

[0001] 本发明属于水污染防治技术领域，尤其是一种双介质低温螺旋等离子体水处理反应器。

背景技术

[0002] 在工业生产以及人们生活中会产生大量的工业污水、生活污水以及医院污水等，这些污水必须要经过处理后才能排放。由于上述污水包含的成分比较复杂，因此，对其进行处理也是非常困难的。目前，污水处理方法主要采用生物处理法和物理化学絮凝法，生物处理法存在的问题是：生物菌的增殖与死亡会使活性污泥量大增，物理化学絮凝法存在的问题是：很难除去水中溶解性有机物。综上所述，现有的污水处理方法难以满足日益增加的污水处理要求。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、处理效率高、成本低廉的双介质低温螺旋等离子体水处理反应器。

[0004] 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

[0005] 一种双介质低温螺旋等离子体水处理反应器，包括螺旋负极磁管和两个变径接件；两个变径接件分别安装在螺旋负极磁管的两端，在螺旋负极管上安装有两个螺旋负极接线端子，在两个变径接件上分别安装有正极接线端子；在螺旋负极磁管内设有螺旋负极，该螺旋负极为圆柱螺旋形结构，在两个螺旋负极的两端分别通过螺旋负极接线与螺旋负极接线端子相连接；所述变径接件为管状结构，在变径接件内部安装有瓷介质正极棒并与正极接线端子相连接。

[0006] 而且，所述螺旋负极磁管和两个变径接件通过螺纹方式安装在一起。

[0007] 而且，所述正极接线端子和负极接线端子均采用M4螺柱接线。

[0008] 而且，所述瓷介质正极棒通过正极棒安装架安装在螺旋负极磁管及变径接件的内部。

[0009] 而且，所述正极棒安装架为十字筋结构，在正极棒安装架的中央制有通孔 用于穿装瓷介质正极棒。

[0010] 本发明的优点和积极效果是：

[0011] 1、本发明能够在交直流叠加电源的作用下产生螺旋形磁力线和高密度的宽带离子束，能够有效地对生活污水、高浓度难降解工业废水、医院污水消毒深度处理、循环水除藻与提质治理，具有电子密度高而均匀，约束磁场低有超常的电离效率等特点，可广泛应用在污水处理领域。

[0012] 2、本发明能够在外界条件促进下使水与氧气反应生成强氧化性的自由基，与废水中污染物作用，将其氧化为CO2、水或盐，且不会产生二次污染，具有放电产生电子能量高，低温等离子体密度大，达到常用等离子技术(电晕放电)的1500倍。

附图说明

[0013] 图1是本发明的结构示意图；

[0014] 图2是本发明的螺旋负极磁管结构示意图；

[0015] 图3是本发明的螺旋负极结构示意图；

[0016] 图4是本发明的变径接件结构示意图；

[0017] 图5是本发明的瓷介质正极棒与变径接件的安装结构示意图；

[0018] 其中，1-正极接线端子、2-螺旋负极接线端子、3-螺旋负极接线端子、4-正极接线端子、5-螺旋负极磁管、6-变径接件、7-变径接件、8-螺旋负极接线、9-螺旋负极接线、10-螺旋负极、11-瓷介质正极棒、12-正极棒安装架。

具体实施方式

[0019] 以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

[0020] 一种双介质低温螺旋等离子体水处理反应器，如图1所示，包括螺旋负极磁管5、变径接件6、变径接件7，两个变径接件安装在螺旋负极磁管的两端，在螺旋负极管上安装有螺旋负极接线端子2和螺旋负极接线端子3，在两个变径接件上分别安装有正极接线端子1和正极接线端子4，正极接线端子和负极接线端子均采用M4螺柱接线。如图2及图3所示，在螺旋负极磁管两端制有外螺纹并与变径接件通过螺纹方式安装在一起，在螺旋负极磁管内设有螺旋负极10，该螺旋负极通过钨丝(W3101规格 )盘成圆柱螺旋形，导圆直径45mm，螺距3mm，总高度161mm，在两个螺旋负极的两端分别设有螺旋负极接线8和螺旋 负极接线9，两个螺旋负极接线分别与螺旋负极磁管上设有的螺旋负极接线端子相连接。如图4及图5所示，变径接件为管状结构，在粗管端制有内螺纹用于与螺旋负极管相连接，在细管端制有外螺纹用于与集水器相连接，在变径接件内部设有十字筋结构的正极棒安装架12用于将瓷介质正极棒11安装在螺旋负极磁管、变径接件的内部，该十字筋结构的正极安装架中央设有通孔用于安装瓷介质正极棒，瓷介质正极棒与变径接件上的正极接线端子相连接。

[0021] 在本发明在使用时，通常需要将多组双介质螺旋(DMTIS)等离子体水处理反应器安装在一起，每个双介质螺旋(DMTIS)等离子体水处理反应器的两端分别与集水器相连接，从而构成双介质螺旋(DMTIS)等离子体水处理装置。正极接线端子和螺旋负极接线端子与交直流叠加电源相连接，反应器在交直流叠加电源的作用下产生螺旋形磁力线和高密度的宽带离子束，并通过通道参数结构的设计，最终形成低温螺旋等离子体反应器。

[0022] 本发明的工作原理为：

[0023] DMTIS(双介质螺旋)等离子体水处理技术是一种兼具高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光分解等三种作用于一体的废水处理技术，其过程如下:

[0024] (1)高能电子辐射和直接轰击：首先是液体水分子发生电离与激发，在很短的时间内生成离子，激发分子与次级电子，再生成反应能力极强的物质：

[0025] H2O+e→OH+eaq+H+H2O2+H3O+H2

[0026] (2)O原子或臭氧的氧化

[0027] O2+e→2O O2+O→O3

[0028] (3)OH自由基的氧化

[0029] H2O+e→OH+H

[0030] H2O+O→2OH

[0031] H+O2→OH+O

[0032] (4)污染物(分子碎片)氧化和分解：污染物(分子碎片)氧化和分解，其氧化途径可由臭氧直接氧化某些有机物，也可由其分解产生的中间产物·OH自由基氧化有机物。·OH容易攻击高电子云密度的有机分子部位，加在有机分子 碳双键上，脱去有机分子上的一个氢，形成R·自由基，R·自由基又被水中溶解氧进一步氧化成ROO·自由基，ROO·自由基再发生一系列的反应，使水中污染物氧化和分解，最终降解产物为二氧化碳和水。

[0033]

[0034] 本发明放电产生电子能量高，低温等离子体密度大，达到常用等离子技术(电晕放电)的1500倍，几乎可以和所有的有机污染物分子作用；其去除率达80％-98％。一次性通过灭菌率83.5％。

[0035] 需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。