專利名稱：一種用于飲用水安全消毒的脈沖等離子體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于飲用水安全消毒的裝置，屬于環(huán)境技術(shù)和水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來我國飲用水水源的污染日益加劇和惡化，給人類的健康帶來了較大的危 害。目前大部分水廠凈水工藝還停留在“絮凝_沉淀_過濾_氯消毒”的傳統(tǒng)工藝上，主要 以去除水中濁度、懸浮物、色度、病源菌為目的，對水中的病原菌和有機(jī)物尤其是溶解性有 機(jī)物不能有效去除。有機(jī)物的存在，一方面在加氯消毒的過程中會與氯反應(yīng)，生成消毒副產(chǎn) 物(DBPs)，如三鹵甲烷(THMs)，鹵乙酸(HAAs)等，這些物質(zhì)都被證實(shí)或疑為致癌、致畸、致 突變的三致物質(zhì)；另一方面為管道中的異養(yǎng)微生物提供了營養(yǎng)基質(zhì)，容易導(dǎo)致微生物在管 網(wǎng)中繁殖并在管壁形成生物膜，造成飲用水在管網(wǎng)中的二次污染。液電脈沖技術(shù)一般采用高壓脈沖電源形成等離子體，集高能電子輻射、濕式氧化、 化學(xué)氧化、光催化氧化等高級氧化技術(shù)于一體，系統(tǒng)不需輔以外加氧化劑，高溫高壓或是外 加光源等技術(shù)手段，是一種全新概念的處理技術(shù)。脈沖等離子體液相放電過程同時(shí)具有物 理效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)，物理效應(yīng)可形成紫外光和沖擊波，其強(qiáng)度由放電能量決定，化學(xué)效應(yīng)主 要促使活性物質(zhì)的形成，如OH ·、Η202，O3等。因此，脈沖放電等離子體技術(shù)可利用放電形成 的紫外光、沖擊波以及活性自由基，形成高能電子、紫外線、臭氧等多因素協(xié)同作用，增強(qiáng)處 理效果。但是飲用水中細(xì)菌的濃度很低，脈沖等離子放電產(chǎn)生的活性物質(zhì)和能量的利用率 不高。而且，普通的液電反應(yīng)器放大困難，很難適用于大通量水處理場合。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能充分利用脈沖等離子體放電過程中產(chǎn)生的活性 物質(zhì)，對大通量飲用水進(jìn)行安全消毒的脈沖等離子體催化裝置。本實(shí)用新型的用于飲用水安全消毒的脈沖等離子體反應(yīng)裝置，包括放電反應(yīng)器， 放電反應(yīng)器內(nèi)垂直安裝的鋸齒形針電極和板電極，在針電極和板電極的下方安裝有曝氣管 陣，針電極和板電極分別與脈沖電源的正極和負(fù)極相連，放電反應(yīng)器殼體上設(shè)有出水口和 進(jìn)水口，反應(yīng)器的蓋上有孔，放電反應(yīng)器的出水口經(jīng)第一流量計(jì)與儲水槽的進(jìn)水口相連，放 電反應(yīng)器的進(jìn)水口經(jīng)第二流量計(jì)與儲水槽的出水口相連，曝氣管陣經(jīng)第三流量計(jì)與風(fēng)機(jī)相 連。處理飲用水時(shí)，先打開第三流量計(jì)和氣泵，調(diào)節(jié)氣速向放電反應(yīng)器曝氣管通氣。氣 流穩(wěn)定后往儲水槽內(nèi)裝入待處理水，打開第一、第二流量計(jì)和水泵，將儲水槽中的水注入放 電反應(yīng)器，此過程中需不斷補(bǔ)充儲水槽中的水，以避免被水泵吸干而導(dǎo)致水泵空轉(zhuǎn)。當(dāng)氣體 流量和水流量都穩(wěn)定后，停止往儲水槽內(nèi)補(bǔ)充水，打開電源，開始放電。處理后的水從反應(yīng) 器出水口流出，儲水槽中的水經(jīng)放電反應(yīng)器循環(huán)處理，實(shí)現(xiàn)安全消毒，氣體從反應(yīng)器蓋上的 孔流出。本實(shí)用新型裝置是利用脈沖等離子放電產(chǎn)生的非熱等離子體對飲用水消毒。利用 脈沖等離子體液相放電過程的物理效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)，物理效應(yīng)可形成紫外光和沖擊波，其強(qiáng)度由放電能量決定，化學(xué)效應(yīng)主要促使活性物質(zhì)的形成，如OH · ,H2O2, O3等。物理效應(yīng)和 化學(xué)效應(yīng)協(xié)同作用，有效殺滅飲用水中低濃度細(xì)菌。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，運(yùn)行成本低，能大幅度提高活性物質(zhì)的產(chǎn)率 和利用率，增強(qiáng)飲用水殺菌、除藻效果。本實(shí)用新型適用于大通量飲用水殺菌，處理量可達(dá) 一噸每小時(shí)。

圖1為本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。參照圖1，本實(shí)用新型的用于飲用水安全消毒的脈沖等離子體反應(yīng)裝置，包括放電 反應(yīng)器8，放電反應(yīng)器內(nèi)有垂直安裝的鋸齒形針電極8-1和板電極8-2，在針電極和板電極 的下方安裝有曝氣管陣7，針電極和板電極分別與脈沖電源1的正極和負(fù)極相連，放電反應(yīng) 器8殼體上設(shè)有出水口和進(jìn)水口，反應(yīng)器的蓋上有孔，放電反應(yīng)器的出水口經(jīng)第一流量計(jì)2 與儲水槽9的進(jìn)水口相連，放電反應(yīng)器的進(jìn)水口經(jīng)第二流量計(jì)3與儲水槽9的出水口相連， 曝氣管陣7經(jīng)第三流量計(jì)4與風(fēng)機(jī)5相連。放電反應(yīng)器8殼體為聚乙烯絕緣材料，鋸齒形針電極8-1和板電極8-2分別是不 銹鋼材料制備而成。
權(quán)利要求一種用于飲用水安全消毒的脈沖等離子體反應(yīng)裝置，其特征是包括放電反應(yīng)器(8)，放電反應(yīng)器內(nèi)有垂直安裝的鋸齒形針電極(8 1)和板電極(8 2)，在針電極和板電極的下方安裝有曝氣管陣(7)，針電極和板電極分別與脈沖電源(1)的正極和負(fù)極相連，放電反應(yīng)器(8)殼體上設(shè)有出水口和進(jìn)水口，反應(yīng)器的蓋上有孔，放電反應(yīng)器的出水口經(jīng)第一流量計(jì)(2)與儲水槽(9)的進(jìn)水口相連，放電反應(yīng)器的進(jìn)水口經(jīng)第二流量計(jì)(3)與儲水槽(9)的出水口相連，曝氣管陣(7)經(jīng)第三流量計(jì)(4)與風(fēng)機(jī)(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利1要求所述的用于飲用水安全消毒的脈沖等離子體反應(yīng)裝置，其特征是放 電反應(yīng)器(8)殼體為聚乙烯絕緣材料，鋸齒形針電極(8-1)和板電極(8-2)分別是不銹鋼 材料制備而成。
專利摘要本實(shí)用新型公開的用于飲用水安全消毒的脈沖等離子體反應(yīng)裝置，包括放電反應(yīng)器，放電反應(yīng)器內(nèi)有垂直安裝的鋸齒形針電極和板電極，在針電極和板電極的下方安裝有曝氣管陣，針電極和板電極分別與脈沖電源的正極和負(fù)極相連，放電反應(yīng)器殼體上設(shè)有出水口和進(jìn)水口，反應(yīng)器的蓋上有孔，放電反應(yīng)器的出水口經(jīng)第一流量計(jì)與儲水槽的進(jìn)水口相連，放電反應(yīng)器的進(jìn)水口經(jīng)第二流量計(jì)與儲水槽的出水口相連，曝氣管陣經(jīng)第三流量計(jì)與風(fēng)機(jī)相連。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，運(yùn)行成本低，能大幅度提高活性物質(zhì)的產(chǎn)率和利用率，增強(qiáng)飲用水殺菌、除藻效果。本實(shí)用新型適用于大通量飲用水殺菌，處理量可達(dá)一噸每小時(shí)。
文檔編號C02F1/467GK201746368SQ200920295378
公開日2011年2月16日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者張興旺, 王小平, 王驍, 雷樂成 申請人:浙江大學(xué)