一种低温等离子体水处理装置

本申请涉及污水处理，尤其是涉及一种低温等离子体水处理装置。

背景技术：

1、低温等离子体是指气体在电场的作用下，部分原子被电离，形成由电子、正离子、中性分子等组成的混合体。在低温等离子体中，这些粒子之间的相互作用会产生各种化学反应和物理现象。低温等离子体广泛应用于多种领域，包括材料加工、环境保护、生物医学等。

2、低温等离子体水处理装置是一种先进的水质处理技术，通过利用低温等离子体中的高能电子和离子来去除水中的污染物。这种装置可以高效地去除多种类型的污染物，包括有机物、重金属、微生物等，提供清洁、安全的水资源。低温等离子体水处理装置通常由电源、反应器、水循环系统等组成，工作时，水经过反应器，在低温等离子体的作用下，水中的污染物被分解成小分子或原子，从而被去除，具有高效、环保、节能等优点。

3、参照授权公告号cn212387780u的中国实用新型案件，一种等离子体污水处理装置，包括绝缘的等离子反应筒，等离子反应筒内部上固定有环形电极，等离子反应筒沿轴线插入固定有电极柱；等离子反应筒上部和下部分别固定有绝缘过滤网；两个绝缘过滤网之间形成催化腔，催化腔内固定有绝缘催化载体，绝缘催化载体表面涂有催化层；等离子反应筒底部连通有进水管，顶部连通有出水管；进水管中部成形有通气部，通气部上成形有若干透气孔，且外周包围有围筒形成的围腔，围腔通过通气管连通有氧气管。本实用新型结构简单，使用方便，通过在污水中通入氧气，增加了等离子区的自由基o的含量，并在等离子区加入带催化层的绝缘催化载体，加快的其氧化速度，保证了对污水处理的速度和效果。

4、但在实际应用中，低温等离子体水处理技术的应用运行成本高，并且对不同水样处理差异较大，甚至无法处理。传统针板结构所围成的催化腔体积不能太大也不能过小，催化腔体积过大时，等离子体活化水不能全面覆盖，从而不能全面分解污水，催化腔体积过小时，污水流通速度过慢，十分影响污水净化的速率，而针对不同cod浓度的污水处理时，相适应的催化腔体积也应当适应改变。

5、因此，本申请的目的在于提出一种低温等离子体水处理装置用于解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决传统针板结构的等离子体污水处理装置所围成的催化腔体积不能太大也不能过小，针对不同cod浓度的污水处理时，不能相适应改变催化腔体积大小的问题，本申请提供一种低温等离子体水处理装置。

2、本申请提供一种低温等离子体水处理装置，包括反应筒与用于承载保护反应筒的外机箱，所述反应筒的底部呈漏斗状连接有进水管，且反应筒的顶部还密封安装有筒盖，贯穿筒盖还安装有出水管，围绕反应筒的内壁上安装有一圈环状电极板，所述反应筒的中心处还设置有电极柱，所述电极柱的顶部贯穿筒盖设置，电极柱与所述环状电极板电性连接有同一个电源，电源的正极通过电线与电极柱的顶部相连接，电源的负极通过电线与环状电极板的底部相连接，所述电源固定安装在外机箱内，所述电极柱横截面为三角形，电极柱与所述环状电极板之间还设有三角形环状的绝缘催化板，位于绝缘催化板与环状电极板之间还设有挤压组件与充氧组件；

3、所述挤压组件与充氧组件均设置有三个，且挤压组件与充氧组件之间交错设置，所述挤压组件位于绝缘催化板的角点位置，充氧组件位于绝缘催化板的斜边位置，充氧组件与电极柱的斜边之间形成供水流通过的通道；

4、所述挤压组件包括卡设在绝缘催化板角点两侧的u型气囊，位于u型气囊后方还设置有与u型气囊相适配的挤压板，挤压板与u型气囊相贴合；

5、所述充氧组件包括连接在环状电极板内壁上的三个绝缘块，贯穿所述绝缘块与环状电极板设置有多个充氧管，且充氧管朝向反应筒中心的端部上还安装有喷头。

6、优选的，所述挤压组件还包括均匀围绕在反应筒外部的三个支架板，所述支架板固定连接在外机箱中，且支架板上还安装有控制电机，所述控制电机的输出轴穿过反应筒与环状电极板并连接在挤压板上。

7、优选的，所述充氧组件还包括套设在反应筒外部的多个环管，同一平面上的多个充氧管的外端均连接在环管上。

8、优选的，所述充氧组件还包括用于连通多个环管的输送管，所述输送管的顶端与最高处的环管连接在一起，输送管的底端向外弯折并连接有工业制氧机，所述工业制氧机安装在外机箱内部。

9、优选的，所述绝缘催化板上贯穿设置有多个穿孔，且穿孔内设置有等离子体催化剂，所述等离子体催化剂为稳定性金属氧化物。

10、优选的，所述等离子体催化剂为三氧化二锰材料制作的穿孔球体。

11、优选的，反应筒的顶端边缘处还连接有法兰圈，所述法兰圈与筒盖的对应位置上开设有螺栓孔，且法兰圈与筒盖的螺栓孔内配合设置有固定螺栓。

12、优选的，筒盖上还安装有泄压管。

13、优选的，泄压管包括贯穿筒盖的出气管与安装在出气管底部的进气管，所述出气管超过筒盖的顶端上开设有出气孔，且进气管侧边的底部开设有进气孔。

14、优选的，进气管内活动安装有金属球，且金属球的顶部连接有挤压弹簧，挤压弹簧连接在进气管内部，位于金属球最低点位置的上方还设置有一圈泄压腔，且泄压腔的内径大于金属球的直径。

15、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

16、1.本发明一种低温等离子体水处理装置，通过将电极柱、环状电极板分别连接在电源的两个接线柱上，放电时，电极柱与环状电极板之间形成强电场，在电场的作用下，放电产生的大量高能电子轰击污染物分子，使其电离、解离和激发，然后便引发了一系列复杂的物理、化学反应，使复杂大分子污染物转变为简单小分子物质，或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质，从而使污染物得以降解去除，并且呈三角形设置的电极柱，能够使得电极柱的外表面增大，在与环状电极板配合时，更容易形成强电场，增加等离子体产生速率；

17、2.本发明一种低温等离子体水处理装置，设置的挤压组件，能够通过挤压板来挤压u型气囊，u型气囊在压缩后，占据体积便会减小，从而可以增加水流通道的截面，加快污水的流动速率，cod浓度越低的污水，反应净化的速率越快，此时便可以相应增加水流通道的截面，加快污水处理的速率，当cod浓度较大时，便可以减轻对u型气囊的挤压，使得u型气囊占据较大的空间，降低污水流动的速率，方便污水能够充分反应净化；

18、3.本发明一种低温等离子体水处理装置，设置的绝缘块可以用于固定充氧管，在充氧管的配合下，能够向电极柱与环状电极板之间充入氧气，使得区域内污水中含氧量增大，在强电场中，会产生自由基o和h离子，通过其强氧化形与污染物反应从而可以将大分子污染物降解，极大地增加了污水的净化效果；

19、4.本发明一种低温等离子体水处理装置，在电极柱与环状电极板之间还安装有绝缘催化板，绝缘催化板上开设有穿孔，且穿孔内放置有等离子体催化剂，采用三氧化二锰材料制作的催化剂，能够加快自由基o离子的氧化速率，加快反应。

技术特征：

1.一种低温等离子体水处理装置，包括反应筒(2)与用于承载保护反应筒(2)的外机箱(1)，所述反应筒(2)的底部呈漏斗状连接有进水管(3)，且反应筒(2)的顶部还密封安装有筒盖(4)，贯穿筒盖(4)还安装有出水管(5)，围绕反应筒(2)的内壁上安装有一圈环状电极板(7)，所述反应筒(2)的中心处还设置有电极柱(6)，所述电极柱(6)的顶部贯穿筒盖(4)设置，电极柱(6)与所述环状电极板(7)电性连接有同一个电源(8)，所述电源(8)固定安装在外机箱(1)内，其特征在于，所述电极柱(6)横截面为三角形，电极柱(6)与所述环状电极板(7)之间还设有三角形环状的绝缘催化板(9)，位于绝缘催化板(9)与环状电极板(7)之间还设有挤压组件(10)与充氧组件(11)；

2.根据权利要求1所述的一种低温等离子体水处理装置，其特征在于：所述挤压组件(10)还包括均匀围绕在反应筒(2)外部的三个支架板(104)，所述支架板(104)固定连接在外机箱(1)中，且支架板(104)上还安装有控制电机(103)，所述控制电机(103)的输出轴穿过反应筒(2)与环状电极板(7)并连接在挤压板(102)上。

3.根据权利要求2所述的一种低温等离子体水处理装置，其特征在于：所述充氧组件(11)还包括套设在反应筒(2)外部的多个环管(113)，同一平面上的多个充氧管(112)的外端均连接在环管(113)上。

4.根据权利要求3所述的一种低温等离子体水处理装置，其特征在于：所述充氧组件(11)还包括用于连通多个环管(113)的输送管(114)，所述输送管(114)的顶端与最高处的环管(113)连接在一起，输送管(114)的底端向外弯折并连接有工业制氧机(115)，所述工业制氧机(115)安装在外机箱(1)内部。

5.根据权利要求1所述的一种低温等离子体水处理装置，其特征在于：所述绝缘催化板(9)上贯穿设置有多个穿孔(91)，且穿孔(91)内设置有等离子体催化剂，所述等离子体催化剂为稳定性金属氧化物。

6.根据权利要求5所述的一种低温等离子体水处理装置，其特征在于：所述等离子体催化剂为三氧化二锰材料制作的穿孔球体。

7.根据权利要求1所述的一种低温等离子体水处理装置，其特征在于：所述反应筒(2)的顶端边缘处还连接有法兰圈(12)，所述法兰圈(12)与筒盖(4)的对应位置上开设有螺栓孔，且法兰圈(12)与筒盖(4)的螺栓孔内配合设置有固定螺栓(13)。

8.根据权利要求1所述的一种低温等离子体水处理装置，其特征在于：所述筒盖(4)上还安装有泄压管(14)。

9.根据权利要求8所述的一种低温等离子体水处理装置，其特征在于：所述泄压管(14)包括贯穿筒盖(4)的出气管(141)与安装在出气管(141)底部的进气管(142)，所述出气管(141)超过筒盖(4)的顶端上开设有出气孔(143)，且进气管(142)侧边的底部开设有进气孔(144)。

10.根据权利要求9所述的一种低温等离子体水处理装置，其特征在于：所述进气管(142)内活动安装有金属球(145)，且金属球(145)的顶部连接有挤压弹簧(146)，挤压弹簧(146)连接在进气管(142)内部，位于金属球(145)最低点位置的上方还设置有一圈泄压腔，且泄压腔的内径大于金属球(145)的直径。

技术总结
本申请涉及一种低温等离子体水处理装置，包括反应筒与用于承载保护反应筒的外机箱，围绕反应筒的内壁上安装有一圈环状电极板，所述反应筒的中心处还设置有电极柱，所述电极柱的顶部贯穿筒盖设置，电极柱与所述环状电极板电性连接有同一个电源，所述电源固定安装在外机箱内，所述电极柱横截面为三角形，电极柱与所述环状电极板之间还设有三角形环状的绝缘催化板，位于绝缘催化板与环状电极板之间还设有挤压组件与充氧组件，本发明，推动挤压板可以压缩U型气囊，从而使得U型气囊占据体积减小，可以增加水流通道的截面大小，加快污水的流动速率，能够根据污水COD浓度的不同，进行适当的调整，达到快速处理的效果。

技术研发人员：吴征威,刘琦,欧阳文冲
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16