液體處理裝置以及液體處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液體處理裝置以及液體處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]提出有使用等離子體對污染水等被處理水進(jìn)行處理的殺菌裝置。例如，專利文獻(xiàn)I所公開的殺菌裝置中，將高電壓電極和接地電極設(shè)有規(guī)定間隔地配置在處理槽內(nèi)的被處理水中。這樣構(gòu)成的殺菌處理裝置，向雙方的電極施加高電壓脈沖而進(jìn)行放電，使在因瞬間沸騰現(xiàn)象而產(chǎn)生的氣泡內(nèi)產(chǎn)生等離子體，從而生成OH、H、O、02_、0_、H2O2,將微生物及細(xì)菌殺滅。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特許第4784624號說明書

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]但是，在上述的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的裝置中，液體處理效率存在問題。
[0005]因此，本發(fā)明提供一種高效地處理液體的液體處理裝置以及液體處理方法。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案的液體處理裝置，具備處理槽、將處理槽內(nèi)分割為裝入被處理水的第一空間和被電解液充滿的第二空間的電介質(zhì)隔壁、至少一部分配置在處理槽的第一空間內(nèi)的至少I個(gè)第一電極、至少一部分配置在處理槽的第二空間內(nèi)的第二電極、以及向第一電極和第二電極之間施加高頻交流電壓的電源，所述液體處理裝置對所述被處理水進(jìn)行處理。
[0007]上述概括性的特定技術(shù)方案也可以通過液體處理裝置以及液體處理方法的任意組合來實(shí)現(xiàn)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的液體處理裝置以及液體處理方法，能夠高效地處理液體。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的液體處理裝置的整體構(gòu)成的一例的概略圖。
[0010]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的液體處理裝置的整體構(gòu)成的另一例的概略圖。
[0011]圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I中的處理槽的注入口和排出口的配置的一例的概略圖。
[0012]圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I中的電介質(zhì)隔壁的構(gòu)造的一例的概略圖。
[0013]圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的液體處理裝置的實(shí)施例和比較例的細(xì)菌數(shù)變化的圖。
[0014]圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的液體處理裝置的整體構(gòu)成的一例的概略圖。
[0015]圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的液體處理裝置的整體構(gòu)成的一例的概略圖。
[0016]圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的液體處理裝置的整體構(gòu)成的一例的概略圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]10UOOa,200,300,400液體處理裝置；101處理槽；102電介質(zhì)隔壁;103、201、301,401第一電極；104第二電極；105電源；106第一空間；107第二空間；108注入口 ；109排出口 ；110注入方向；111、202、302、402絕緣體;112、303氣體供給裝置；113、206、306、408 氣泡；114、205、307、407 等離子體；115 延長線；116 凹凸部；203、304、404 間隙；204、305、405開口部；403氣體去除裝置；406流路
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明的第一技術(shù)方案(方面)的液體處理裝置，具備處理槽、將處理槽內(nèi)分割為裝入被處理水的第一空間和被電解液充滿的第二空間的電介質(zhì)隔壁、至少一部分配置在處理槽的第一空間內(nèi)的至少I個(gè)第一電極、至少一部分配置在處理槽的第二空間內(nèi)的第二電極、以及向第一電極和第二電極之間施加高頻交流電壓的電源，所述液體處理裝置對被處理水進(jìn)行處理。
[0020]根據(jù)這樣的構(gòu)成，當(dāng)通過電源向第一電極和第二電極之間施加了高頻交流電壓時(shí)，能夠在被處理水中生成原子團(tuán)(radical)，并且使被處理水中的菌附著在電介質(zhì)隔壁的壁面上。因而，能夠使在被處理水中生成的原子團(tuán)高效地與附著在電介質(zhì)隔壁的壁面上的菌進(jìn)行碰撞，從而能夠在短時(shí)間內(nèi)將被處理水中的菌去除。
[0021]本發(fā)明中，“被處理水”是指作為液體處理裝置的處理對象的液體。另外，本發(fā)明的第一技術(shù)方案的液體處理裝置不限于處理槽內(nèi)的第一空間實(shí)際充滿被處理水的情況，還包括在處理槽內(nèi)具備能夠充滿被處理水的第一空間的情況。
[0022]在本發(fā)明的第二技術(shù)方案的液體處理裝置中，電介質(zhì)隔壁例如可以將被處理水向第二空間的流入以及電解液向第一空間的流入阻斷。
[0023]在本發(fā)明的第三技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第一技術(shù)方案中的電介質(zhì)隔壁例如可以在壁面上具有多個(gè)凹凸部。
[0024]根據(jù)這樣的構(gòu)成，當(dāng)通過電源向第一電極和第二電極之間施加了高頻交流電壓時(shí)，能夠通過邊緣效應(yīng)(edge effect)增大凹凸部的電場強(qiáng)度。即，當(dāng)在電介質(zhì)隔壁的壁面上形成了電場強(qiáng)度大的部分和電場強(qiáng)度小的部分時(shí)，被處理水中的菌變得容易向電介質(zhì)隔壁的壁面附著。因此，即使被處理水例如處于紊流狀態(tài)，也能夠使被處理水中的菌附著在電介質(zhì)隔壁上，并能夠使生成的原子團(tuán)高效地與附著在電介質(zhì)隔壁上的菌進(jìn)行碰撞。結(jié)果，即使被處理水處于紊流狀態(tài)，也能夠在短時(shí)間內(nèi)將被處理水中的菌去除。
[0025]在本發(fā)明的第四技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第一或第二技術(shù)方案中的第二電極例如可以接地。
[0026]根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠在電介質(zhì)隔壁的表面上產(chǎn)生直流的自然電位(selfpotential)，將菌捕獲。因此，能夠在更短的時(shí)間內(nèi)將被處理水中的菌去除。
[0027]在本發(fā)明的第五技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第一至第三技術(shù)方案的任一技術(shù)方案中的處理槽例如可以具備向第一空間注入被處理水的注入口和從第一空間排出被處理水的排出口。
[0028]根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠向處理槽的第一空間注入被處理水并且從處理槽的第一空間排出被處理水。由此，能夠在短時(shí)間內(nèi)將大容量的被處理水中的菌去除。
[0029]在本發(fā)明的第六技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第四技術(shù)方案中的排出口例如可以配置在，與配置有注入口的處理槽的面相對的面上的、與從注入口向被處理水的注入方向延長的延長線上不同的位置。
[0030]根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠延長從注入口到排出口的流路。因此，能夠增大被處理水中的菌附著在電介質(zhì)隔壁上的概率，從而能夠在從注入口到達(dá)排出口的期間捕獲被處理水中的更多的菌。結(jié)果，能夠使在被處理水中生成的原子團(tuán)高效地與附著在電介質(zhì)隔壁上的菌進(jìn)行碰撞，從而能夠在短時(shí)間內(nèi)將被處理水中的菌去除。
[0031]在本發(fā)明的第七技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第一至第六技術(shù)方案的任一技術(shù)方案中的處理槽例如可以在第二空間中具備排氣用的孔。
[0032]根據(jù)這樣的構(gòu)成，例如在充滿處理槽的第二空間的電解液發(fā)生了汽化的情況下，排氣用的孔能夠使氣體釋放到處理槽的外部。并且，例如在從第二電極附近也產(chǎn)生氣體的情況下，排氣用的孔還能夠使該氣體釋放。即，排氣用的孔能夠抑制由于電解液汽化得到的氣體和/或從第二電極附近產(chǎn)生的氣體而導(dǎo)致處理槽破損的情況。并且，例如在將電解液裝入處理槽的第二空間的情況下，也能夠利用排氣用的孔。
[0033]在本發(fā)明的第八技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第一至第七技術(shù)方案的任一技術(shù)方案中的至少I個(gè)第一電極例如可以是多個(gè)第一電極。
[0034]根據(jù)這樣的構(gòu)成，多個(gè)第一電極能夠增加在被處理水中生成的原子團(tuán)的量。結(jié)果，能夠使原子團(tuán)高效地與附著在電介質(zhì)隔壁上的菌進(jìn)行碰撞，從而能夠在更短的時(shí)間內(nèi)將被處理水中的菌去除。
[0035]在本發(fā)明的第九技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第一至第八技術(shù)方案的任一技術(shù)方案中的電源例如可以施加雙極性脈沖電壓。
[0036]根據(jù)這樣的構(gòu)成，電極的壽命延長。因此，能夠提供高品質(zhì)的液體處理裝置。
[0037]在本發(fā)明的第十技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第一至第九技術(shù)方案的任一技術(shù)方案中的液體處理裝置例如還可以具備從處理槽的外部向處理槽的第一空間的被處理水中供給氣體的氣體供給裝置。
[0038]根據(jù)這樣的構(gòu)成，氣體供給裝置能夠增加被處理水中的氣體量。結(jié)果，液體處理裝置能夠高效地生成原子團(tuán)。
[0039]在本發(fā)明的第十一技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第十技術(shù)方案中的氣體供給裝置例如可以通過向處理槽的第一空間的被處理水中供給氣體，從而產(chǎn)生將第一電極的至少一部分包圍的氣泡，電源通過向第一電極和第二電極之間施加高頻交流電壓，從而使氣泡內(nèi)發(fā)生放電而生成等離子體。
[0040]根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠在被處理水中的氣泡內(nèi)產(chǎn)生等離子體，并高效地生成原子團(tuán)。并且，當(dāng)通過電源向第一電極和第二電極之間施加了高頻交流電壓時(shí)，被處理水中的菌附著在電介質(zhì)隔壁的壁面上。因此，通過使通過等離子體而生成的原子團(tuán)與附著在電介質(zhì)隔壁的壁面上的菌進(jìn)行碰撞，能夠在短時(shí)間內(nèi)將被處理水中的菌去除。
[0041]在本發(fā)明的第十二技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第十技術(shù)方案中的氣體供給裝置例如可以通過向處理槽的第一空間的被處理水中供給氣體，從而產(chǎn)生將第一電極的導(dǎo)體的表面中的露出到處理槽的第一空間內(nèi)的露出面包圍的氣泡。
[0042]根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠高效地生成原子團(tuán)。并且，當(dāng)通過電源向第一電極和第二電極之間施加了高頻交流電壓時(shí)，被處理水中的菌附著在電介質(zhì)隔壁的壁面上。結(jié)果，能夠使通過等離子體而生成的原子團(tuán)高效地與附著在電介質(zhì)隔壁的壁面上的菌進(jìn)行碰撞，在短時(shí)間內(nèi)將被處理水中的菌去除。
[0043]在本發(fā)明的第十三技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第十二技術(shù)方案中的第一電極例如可以還具備與第一電極的外周面相接地配置的絕緣體，第一電極為中空的筒狀，并具有使第一電極的內(nèi)周面所包圍的中空空間和處理槽的第一空間連通的開口部，氣體供給裝置經(jīng)由中空空間及第一電極的開口部，向處理槽的第一空間內(nèi)的被處理水中供給氣體，第一電極的露出面是第一電極的導(dǎo)體表面中的沒有被絕緣體覆蓋的表面。
[0044]根據(jù)這樣的構(gòu)成，從第一電極的開口部產(chǎn)生的氣泡與絕緣體中的任一方將第一電極覆蓋，從而能夠?qū)⒌谝浑姌O與被處理水隔離。在這樣的狀態(tài)下，通過利用電源向第一電極和第二電極之間施加高頻交流電壓，從而能夠容易地在氣泡內(nèi)放電，高效地產(chǎn)生等離子體。
[0045]在本發(fā)明的第十四技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第十二技術(shù)方案或第十三技術(shù)方案中的電源例如通過向第一電極和第二電極之間施加高頻交流電壓，從而使氣泡內(nèi)發(fā)生放電而生成等離子體。
[0046]根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠通過高效地產(chǎn)生等離子體而在被處理水中生成原子團(tuán)。并且，當(dāng)通過電源向第一電極和第二電極之間施加了高頻交流電壓時(shí)，被處理水中的菌附著在電介質(zhì)隔壁的壁面上。結(jié)果，使通過等離子體而生成的原子團(tuán)高效地與附著在電介質(zhì)隔壁的壁面上的菌進(jìn)行碰撞，從而能夠在短時(shí)間內(nèi)滅菌。
[0047]在本發(fā)明的第十五技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第一至第九技術(shù)方案的任一技術(shù)方案中的液體處理裝置例如可以還具備絕緣體，該絕緣體被配置為隔開間隙地將第一電極的周圍包圍，并具有使間隙和處理槽的第一空間連通的開口部。
[0048]根據(jù)這樣的構(gòu)成，當(dāng)通過電源向第一電極和第二電極之間施加了高頻交流電壓時(shí)，能夠使形成在第一電極與絕緣體之間的間隙中存在的液體汽化而產(chǎn)生氣體。由此，能夠在被處理水中增加氣體量，并能夠高效地生成原子團(tuán)。
[0049]在本發(fā)明的第十六技術(shù)方案的液體處理裝置中，第十五技術(shù)方案中的電源例如通過向第一電極和第二電極之間施加高頻交流電壓，從而使間隙內(nèi)的液體汽化而產(chǎn)生氣體，氣體作為氣泡從開口部放出到處理槽的第一空間內(nèi)的被處理水中時(shí)，使氣泡內(nèi)發(fā)生放電而生成等尚子體。
[0050]根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過在將液體汽化而得到的氣體內(nèi)產(chǎn)生等離子體，能夠生成雜質(zhì)少的氧類原子團(tuán)。并且，當(dāng)通過電源向第一電極和第二電極之間施加了高頻交流電壓時(shí)，被處理水中的菌附著在電介質(zhì)隔壁上。結(jié)果，能夠使通過等離子體而生成的原子團(tuán)高效地與附著在電介質(zhì)隔壁上的菌進(jìn)行碰撞，從而能夠在短時(shí)間內(nèi)滅菌。
[0051]在本發(fā)明的第十七技術(shù)方案的液體處理裝置中，上述第十五技術(shù)方案中的液體處理裝置例如還可以具備向間隙供給氣體的氣體供給裝置。
[0052]根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠在被處理水中增加氣體量，能夠高效地