一种等离子吸附双重作用降解工业废水设备及其方法与流程

本发明涉及一种工业废水处理技术，属于环保。

背景技术：

1、目前，等离子污水处理技术，作为一种水处理新技术，已用于印染废水，农药废水，医药废水的处理。具有常温常压，无化学添加，无三废排放，处理效果好的优势，同时也存在电耗大，液相电极损耗大的问题。

2、吸附法处理废水是一项成熟的技术，但吸附容易饱和，且脱附比较困难，通常只能用于低浓度污水处理。等离子适合处理高浓度污水，但处理电耗大，只适合小流量污水处理。

技术实现思路

1、为解决以上问题，本发明提出一种等离子结合吸附处理工业废水设备及其方法，本发明吸附与脱附可同步进行，提高生产效率，大幅度降低电耗与电极损耗，实现高浓度与大流量污水的处理。

2、为了解决本发明的技术问题，提出的技术方案是：一种等离子吸附双重作用降解工业废水设备，包括立式水槽(1)、t型固定支架(2)、滑轮组(3)、平板电极组(4)；其中，所述水槽(1)为工程塑料材质，t型固定支架(2)倒置安装在立式水槽(1)中间底部；所述滑轮组(3)由上下两个定滑轮组成，分别上下固定安装在t型支架(2)的中间杆上；所述滑轮组(3)的柔索为纤维布；所述滑轮组(3)对称柔索的两侧，分别安装有平板电极组(4)，所述平板电极组(4)接交流电源，所述平板电极组(4)的数量为2个，固定在立式水槽(1)的上方侧壁，所述平板电极组(4)与纤维布布面的间隙为2mm—4mm。

3、优选的，在工程塑料水槽(1)的中心线位置，上下各配置一个滑轮，滑轮的边缘高出，滑轮轴固定在t型固定支架(2)上对应圆孔中，将纤维布挂上滑轮固定并适度松紧，另外在滑轮两边紧贴垂挂的纤维布两边各对称安置一组平板电极。

4、优选的，所述滑轮组(3)的两个定滑轮一个为主动轮，一个为从动轮。

5、优选的，所述滑轮组(3)的柔索由活性炭纤维布、石墨纤维布、硅酸铝纤维布或玻璃纤维布组成。

6、优选的，平板电极(4)通过水槽(1)壁上的插槽固定。

7、优选的，所述平板电极组(4)其中一极接正高压高频电(电压10kv—20kv，频率20k—40k)，另一极接负高压高频电(电压10kv—20kv，频率20k—40k)。

8、优选的，水槽设有进水阀与出水阀，进水阀设置在上部，出水阀设置在下部。

9、为了解决本发明的技术问题，提出的另一技术方案是：所述的设备的等离子吸附双重作用降解工业废水方法，包括以下步骤：

10、(1)向立式水槽(1)中加入工业废水，控制水线在一半高度，此时滑轮组(3)上下两个定滑轮一个高出水面，一个浸入水下，滑轮组(3)上的柔索纤维布也是一半在水上，一半在水下；

11、(2)使用电机带动滑轮组(3)旋转，定滑轮线速度0.5cm-5cm秒，一侧的柔索纤维布升出水面，另一侧柔索纤维布沉入水下，此时平板电极组(4)接入等离子电源；

12、(3)水面上方的纤维布带有少量水分，接受等离子放电时，水分子分解成氢氧根离子与氢离子；

13、h2o＝h++oh-

14、同时，玻璃纤维布在等离子放电中一面带正电，另一面带负电，分别形成正负官能团，各自与氢离子与氢氧根离子发生化学反应。形成羟基与氢原子，进一步还能形成部分过氧化氢。

15、分子式：oh-+正官能团＝oh(羟基)

16、h++负官能团＝h(氢原子)

17、2oh＝h2o2(过氧化氢)

18、同时水中溶解氧也与负官能团反应生成超氧阴离子

19、分子式：o2+负官能团＝o2-(超氧阴离子)

20、羟基，氢原子，超氧阴离子，过氧化氢都具有很强的氧化还原性，可以有效分解废水中有机物。

21、(4)即将沉入水中的玻璃纤维布在入水前也经过等离子放电，分别形成正负官能团，有效提高了纤维布表面能，从而将纤维布吸附有机物能力大幅度提高。

22、如此，滚轮两边的纤维布一边等离子放电吸附，另一边等离子放电降解吸附的有机物，同步吸附与脱附，循环往复，达到最终降解有机物的目标。

23、(5)达到排放标准后，关闭等离子电源，停止电机滚轮运转，打开排水阀，排放达标废水。

24、所述的设备的等离子吸附双重作用降解工业废水方法，包括以下步骤：

25、步骤1：把非离子絮凝剂聚丙烯酰胺配制成质量浓度(0.1％～0.3％)，ph值＝7，且不含盐的中性溶液备用；

26、步骤2：将配置好的溶液按实际需要量注入立式水槽内；与有机污染物废水混合；

27、步骤3：启动电机带动滚轮旋转，滚轮线速度0.5cm-5cm秒，滚轮两边的玻璃纤维布一边升出水面，一边沉入水下，同时启动等离子电源实现等离子介质阻挡放电；

28、由于聚丙烯酰胺同时具有吸水性与吸油性，因而可以吸附溶液中的有机污染物；而玻璃纤维布受等离子放电作用，其表面又会产生大量电荷，从而大幅提升玻璃纤维布的吸水性，连带大幅提升纤维布吸油性；

29、步骤4：吸附了溶液中有机污染物的纤维布又会在后续的等离子放电中同步达到污染物有效降解与纤维布等离子脱附双重效果。

30、在一个工程塑料水槽的中心线位置，上下各配置一个滚轮，滚轮的边缘高出，滚轮轴固定在倒t字型支架上对应圆孔中，将活性炭纤维布，石墨纤维布，硅酸铝纤维布，玻璃纤维布挂上滚轮固定并适度松紧，另外在滚轮两边紧贴垂挂的纤维布两边各对称安置一组平板电极，(平板电极与纤维布布面间隙2mm—4mm)平板电极通过槽壁上的插槽固定，其中一极接正高压高频电(电压10kv——20kv，频率20k——40k)，另一极接负高压高频电(电压10kv——20kv，频率20k——40k)。

31、有益效果：

32、本发明吸附与脱附可同步进行，提高生产效率，大幅度降低电耗与电极损耗，实现高浓度与大流量污水的处理。

33、(1)本发明处理深度极佳，等离子放电的氧化电位可以轻易达到20电子伏以上，而化学物质中氧化电位最高的氟，也只有3.2电子伏的氧化电位，更高的氧化电位意味着更好的处理效果。

34、(2)常温常压运行，运行费用低。

35、(3)本发明等离子放电处理有机废水，适合绝大部分水质(对水的ph值，盐度，氨氮都没有要求)，技术通用性极佳。

36、(4)传统的吸附技术，避免不了会产生大量固废，处理难度与处理费用都高，已成为行业痛点。而本发明在提高有机物降解效率，降低能耗的同时，更避免了固废的产生。

37、(5)实施例2中，羟基，氢原子，超氧阴离子，过氧化氢,活化硫酸根so4-都具有很强的氧化还原性，并且活化硫酸根so4-稳定高，对ph适应性更高，可以有效分解水中有机物，和实施例1相比能更好处理污水中有机物。羟基oh与活化硫酸根so-4在氧化反应中有很好的协同效果，so4-选择性降解含有供电子基团的有机污染物，而oh可以非选择性降解具有吸电子基团的有机污染物，有效提高有机污染物处理效率。

38、(6)与实施例1相比，实施例3中加入非离子絮凝剂聚丙烯酰胺，可将结合污染物的絮凝剂转移到纤维布上的；纤维布上的高浓度污染物，更有利于后续等离子处理。实施例3处理有机废水效率更快，浓度更高，可以处理高浓度(cod值大于2000)废水，以处理高流量的废水。