等离子体去除饮用水中三卤甲烷装置及其方法，涉及一种水处理。所述等离子体去除饮用水中三卤甲烷装置设有反应器、气体放电管、气体循环泵、碱液缸、电极和高频电源。反应器通水后，通入氧气和氩气；开启气体循环泵，调节气体流速；开启高频电源，在气体放电管内利用气相放电对进气进行处理，放电时出气自动被通入碱液缸，卤化氢和二氧化碳被吸收，剩余气体回到反应容器，继续吹脱水中三卤甲烷进入放电管降解；当放电管内氧气含量按体积百分比计算低于0.05%时，通过氧气钢瓶补充氧气到0.1%～10%，当碱液缸内碱液浓度低于0.05mol/L时，补充碱液至0.1～5mol/L。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，涉及一种水处理。所述等离子体去除饮用水中三卤甲烷装置设有反应器、气体放电管、气体循环泵、碱液缸、电极和高频电源。反应器通水后，通入氧气和氩气；开启气体循环泵，调节气体流速；开启高频电源，在气体放电管内利用气相放电对进气进行处理，放电时出气自动被通入碱液缸，卤化氢和二氧化碳被吸收，剩余气体回到反应容器，继续吹脱水中三卤甲烷进入放电管降解；当放电管内氧气含量按体积百分比计算低于0.05%时，通过氧气钢瓶补充氧气到0.1%～10%，当碱液缸内碱液浓度低于0.05mol/L时，补充碱液至0.1～5mol/L。【专利说明】等离子体去除饮用水中三南甲烷装置及其方法
本专利技术涉及一种水处理，尤其是涉及一种。
技术介绍
近年来，我国饮用水水源污染日益加剧，目前，净水厂主要采用“混凝-过滤-氯消毒”的传统工艺，该工艺能有效去除水中的悬浮物、色度和病原菌，但对其中的溶解性有机物去除效果有限。在氯化消毒过程中这些有机物会与消毒剂反应而产生多种有毒有害副产物，如三卤甲烷(THMs)、卤代乙酸(HAAs)等。其中，THMs是饮用水消毒副产物中含量最高、分布最广的一类物质，包括三氯甲烷、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷、三溴甲烷等。THMs在水中难以自然分解，已被流行病学证实具有致癌性，饮用或使用THMs超标的水，将给人类健康带来严重危害。THMs类消毒副产物已成为多数国家和组织的饮用水水质标准中的控制指标。最早，我国只将三氯甲烷(TCM)列入饮用水标准(GB5749-85)中。随着对水质要求的进一步提高，我国最新的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中水质指标由原标准的35项增至106项，增加了 71项，包括对卤代烷烃的限量进行更为严格的规定。目前，饮用水中THMs的去除方法主要有活性炭吸附，空气吹脱和臭氧氧化。活性碳吸附是通过平衡控制的原理去除THMs而不是分解，活性炭很容易达到饱和，需要频繁的再生，过程复杂，处理费用高(Babi, K.G., Koumenides, K.M., Nikolaou, A.D., Makri, C.A., Tzoumerkas, F.K., &Lekkas, T.D.Pilot study of the removal of THMs, HAAs and DOC from drinking water by GACadsorption.Desalination, 2007，210 (I)，215-224)。THMs 属于卤代烃类化合物，这类化合物的特点是与羟基自由基反应速率低，因此高级氧化技术如臭氧氧化处理时间长，去除效率低。空气吹脱是一种简单有效的方法，但该方法只是将THMs从液相转移到气相，需要很大的气水比(吴方同；苏秋霞；吴淑娟.空气吹脱法去除饮用水中的三卤甲烷，给水排水，2009,35 (12) 26-30)，并带来空气污染( WANG, Gen-Shuh; DENG, Ya-Chen; LIN, Tsair-Fuh.Cancer risk assessment from trihalomethanes in drinking water.Science ofthe Total Environment, 2007，387.1:86-95)。因此开发新型THMs处理技术具有重要的现实意义和应用前景。低温放电等离子体是近年来兴起的工艺简单、处理效果好、无二次污染的新型水处理技术。放电过程中，水分子在等离子体能量的作用下产生大量多种超强活性粒子，这些粒子可以快速与水中的THMs发生反应。由于放电等离子体不但可以生成羟基自由基还能生成大量的氢原子与水化电子。水化电子与THMs反应的速率常数比羟基自由基与THMs反应的速率常数高三个数量级，该技术处理THMs不但速率高，而且彻底。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种等离子体去除饮用水中三卤甲烷装置。本专利技术的另一目的在于提供一种等离子体去除饮用水中三卤甲烷的方法。所述等离子体去除饮用水中三卤甲烷装置设有反应器、气体放电管、气体循环泵、碱液缸、电极和高频电源；所述反应器设有氧气进气口、氩气进气口、循环气体进气口和循环气体出气口 ；反应器中经过曝气吹脱后的气体进入气体放电管，气体放电管与高频电源连接，经气体放电管降解后的气体通入碱液缸；碱液缸出气口连接气体循环泵，将经过碱液吸收后的气体重新通入反应容器。所述气体放电管可采用玻璃管或石英管等，内电极可采用铜棒、铜管、不锈钢棒或不锈钢管等，外电极可采用铝片或铁片等。所述高频电源的放电频率可为50~10000Hz。所述碱液可选自氢氧化钠或氢氧化钾等，碱液的浓度可为0.1~5mol/L。所述等离子体去除饮用水中三卤甲烷的方法，采用所述等离子体去除饮用水中三卤甲烷装置，包括以下步骤:I)反应器通水后,通入氧气和IS气；2)开启气体循环泵，调节气体流速在5~100ml/s ；3)开启高频电源，放 电开始，在气体放电管内利用气相放电对进气进行处理，放电时出气自动被通入碱液缸，其中卤化氢和二氧化碳被吸收，剩余气体通过气体循环泵回到反应容器，继续吹脱水中三卤甲烷进入放电管降解，当放电时间大于IOmin时，水中三卤甲烷去除率90%以上；4)当放电管内氧气含量按体积百分比计算低于0.05%时，通过氧气钢瓶补充氧气到0.1%~10%,当碱液缸内碱液浓度低于0.05mol/L时，补充碱液至0.1~5mol/L。在步骤I)中，所述氧气与氩气的体积比可为(0.1~10): 100，气与水的体积比可为(0.1~5):1。在步骤3)中，所述在气体放电管内利用气相放电对进气进行处理时，出气中含有氧气、氩气、水蒸气、卤化氢、二氧化碳和未分解的THMs。在步骤4)中，所述氧气和碱液的补充量也可以按以下化学反应方程式计算:2HCX3+2H20+02+100r — 6X>2C032_(X=Cl，Br,或 I)本专利技术利用气体循环吹脱水中三卤甲烷，然后气体放电直接产生等离子体，迅速高效地去除水中三卤甲烷，能耗低、无二次污染、不改变水的pH值，实现降解产物与水分离，克服单独气相或液相放电易产生二次污染及出水PH下降等缺点。本专利技术的工艺条件范围为常温常压条件，因此适用于小区供水以及家用饮用水，洗浴用水处理。本专利技术巧妙地将饮用水中的THMs引入等离子体中，在等离子体的作用下发生彻底分解，反应后的混合气体经过碱液吸收后重新进入饮用水中吹脱，产生等离子体放电的气体可闭路循环利用，并实现分解产物与饮用水分离，因此不改变饮用水PH值，无空气污染。放电在大气压下进行，不需要真空装置和特殊电源，运行安全，工业放大容易，THMs去除效率高，具有广阔的应用前景。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术所述等离子体去除饮用水中三卤甲烷装置实施例的结构示意图。【具体实施方式】以下实施例将结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1给出本专利技术所述等离子体去除饮用水中三卤甲烷装置实施例的结构示意图，设有反应器1、氧气瓶2、気气瓶3、气体放电管4、高频电源5、碱液缸6和气体循环泵7。氧气瓶2和氩气瓶3中的气体通入反应器1，反应器I出气口连接气体放电管4，气体放电管4与高频电源5连接，气体放电管4出气口通入碱液缸6，碱液6出气口经气体循环本文档来自技高网...
【技术保护点】
等离子体去除饮用水中三卤甲烷装置，其特征在于设有反应器、气体放电管、气体循环泵、碱液缸、电极和高频电源；所述反应器设有氧气进气口、氩气进气口、循环气体进气口和循环气体出气口；反应器中经过曝气吹脱后的气体进入气体放电管，气体放电管与高频电源连接，经气体放电管降解后的气体通入碱液缸；碱液缸出气口连接气体循环泵，将经过碱液吸收后的气体重新通入反应容器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王蕾，刘攀亮，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。