CN109626502A - 一种用于污水降解的空化发生器 - Google Patents

一种用于污水降解的空化发生器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于污水降解的空化发生器，包括空化发生罐，所述空化发生罐安装在外壳内部，所述空化发生罐的壁面上均布若干空化发生孔，通过空化发生孔使外壳进口与出口连通。所述空化发生孔包括前段、中段、大径段和出口段，所述前段一端与所述空化发生罐和外壳之间的空腔连通，所述前段另一端依次与中段、大径段和出口段形成连通通道；所述中段与出口段均为锥形孔；所述锥形孔的锥角方向以液体流动方向渐缩。所述中段与出口段锥形孔的锥角相同，所述锥角为45～75度；所述出口段的最小直径为所述中段最大直径的0.5～0.9倍。本发明可以高效的处理降解污水中的有机污染物，同时无二次污染的危险，具有广阔的发展空间和应用前景。

Description

一种用于污水降解的空化发生器
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种用于污水降解的空化发生器。
背景技术
水是一种最基本的自然资源，对于水资源的合理利用是保证经济和社会可持续发展的重要条件之一。我国水资源短缺，虽然水资源总量居世界第六位，但是人均占有量只有2500立方米，这仅仅是世界人均水量的1/4，位居世界第110位，已被联合国列为13个贫水国家之一。与此同时，我国水资源的质量还在不断恶化，由于污染所导致的缺水和事故不断发生，不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收，而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失，严重地威胁了社会的可持续发展，威胁了人类的生存。
随着制药、化工、印染等现代工业的不断发展，使得水体中人工合成的大分子有机物和难降解化学物质逐年增多，使得传统的污水处理方法很难在适应当前日益严格的环保要求，这就使得新型污水处理方法以及技术工艺的开发迫在眉睫了。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种用于污水降解的空化发生器，可以高效的处理降解污水中的有机污染物，同时无二次污染的危险，具有广阔的发展空间和应用前景。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种用于污水降解的空化发生器，包括空化发生罐，所述空化发生罐安装在外壳内部，所述空化发生罐的壁面上均布若干空化发生孔，通过空化发生孔使外壳进口与出口连通。
进一步，所述空化发生孔包括前段、中段、大径段和出口段，所述前段一端与所述空化发生罐和外壳之间的空腔连通，所述前段另一端依次与中段、大径段和出口段形成连通通道；所述中段与出口段均为锥形孔；所述锥形孔的锥角方向以液体流动方向渐扩。
进一步，所述中段与出口段锥形孔的锥角相同，所述锥角为45～75度；所述出口段的最小直径为所述中段最大直径的0.5～0.9倍。
进一步，所述大径段的长度为所述前段直径的0.3～0.6倍，所述大径段的直径为所述中段最大直径的1.5～2倍。
进一步，所述前段的直径为外壳入口内径的0.001～0.01倍，所述前段的长度为空化发生罐壁厚的0.3～0.5倍。
进一步，所述空化发生孔沿所述空化发生罐的轴线轴向和周向均匀分布。
进一步，沿周向均布的所述空化发生孔每排数量最少为5个，相邻各排的空化发生孔间的轴向距离为出口段最大直径的0.2～1.3倍。
进一步，还包括导流柱，所述导流柱位于空化发生罐的中心位置；所述导流柱的直径为空化发生罐腔体内径的0.3～0.6倍，所述导流柱长度不小于空化发生罐腔体的高度。
进一步，所述外壳进口处与空化发生罐之间设有导叶。
进一步，所述导叶的叶片数不少于3片。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的用于污水降解的空化发生器，通过若干空化发生孔以及空化发生孔包括前段、中段、大径段和出口段，可以高效的处理降解污水中的有机污染物。
2.本发明所述的用于污水降解的空化发生器，通过导叶将污水充满空化发生罐与外壳之间的腔体，在高压的作用下，污水经空化发生孔流入下游，由于空化发生孔的前段的截面面积很小，使得污水在此处的流速极高，空化的效果明显，空化效率高。
附图说明
图1为本发明所述的用于污水降解的空化发生器结构图。
图2为本发明所述的空化发生罐示意图。
图3为本发明所述的空化发生孔放大图。
图中：
1-前盖板；2-密封圈；3-空化发生罐；4-外壳；5-导叶；3a-空化发生孔；3b-导流柱；3a1-前段；3a2-中段；3a3-大径段；3a4-出口段。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1和图2所示，本发明所述的用于污水降解的空化发生器，包括空化发生罐3、外壳4和密封圈2；外壳4由前盖板1和后壳组成，所述前盖板1设有出口，所述后壳设有进口；前盖板1的出口也就是外壳4的出口，后壳的进口也就是外壳4的进口。所述空化发生罐3安装在外壳4内部，空化发生罐3内部叫空化发生罐3内腔，空化发生罐3与后壳之间的空腔称为空化发生罐3外腔。密封圈4安装在前盖板1与空化发生罐3之间，用于保证仅空化发生罐3内腔与前盖板1的出口连通，所述空化发生罐3的壁面上均布若干空化发生孔3a，通过空化发生孔3a使空化发生罐3内腔与空化发生罐3外腔连通，从而使外壳4进口与出口连通。
如图3所示，所述空化发生孔3a包括前段3a1、中段3a2、大径段3a3和出口段3a4，所述前段3a1一端与所述空化发生罐3和外壳4之间的空腔连通，所述前段3a1另一端依次与中段3a2、大径段3a3和出口段3a4形成连通通道；所述中段3a2与出口段3a4均为锥形孔；所述锥形孔的锥角方向以液体流动方向渐扩。所述中段3a2与出口段3a4锥形孔的锥角相同，所述锥角为45～75度；所述出口段3a4的最小直径为所述中段3a2最大直径的0.5～0.9倍。所述大径段3a3的长度为所述前段3a1直径的0.3～0.6倍，所述大径段3a3的直径为所述中段3a2最大直径的1.5～2倍。所述前段3a1的直径为外壳4入口内径的0.001～0.01倍，所述前段3a1的长度为空化发生罐3壁厚的0.3～0.5倍。
前段3a1的直径为外壳4入口内径的0.001～0.01倍，以空化发生孔为5个为例，当前段的直径为0.01倍的外壳4入口内径时，所有空化发生孔的数量与前段横截面积的乘积为外壳4入口的横截面积的0.05倍，由于质量守恒定律，此时前段内部的流速为入口流速的20倍。而当前段的直径继续增加后，会导致流速的进一步降低，导致空化发生孔内部流速较低，无法产生空化效果。另一方面，直径不可以过小，否则会出现阻塞流现象，导致流量的减少，导致本发明的降解效率的下降。
前段3a1的长度为空化发生罐3壁厚的0.3～0.5倍，一方面是为了起到稳流作用，另一方面是为了保证中段、大径以及出口段的区域满足空化发生。
出口段3a4的最小直径为所述中段3a2最大直径的0.5～0.9倍，这是为了造成过流断面的突变，使得高速流动出现紊乱，产生更大范围的局部低压，提高空化效率。
所述空化发生孔3a沿所述空化发生罐3的轴线轴向和周向均匀分布。沿周向均布的所述空化发生孔3a每排数量最少为5个，相邻各排的空化发生孔3a间的轴向距离为出口段3a4最大直径的0.2～1.3倍。
所述空化发生罐3内中心位置设有导流柱3b，用于防止高速流体对其它空化发生孔3a射出的污水流造成影响。所述导流柱3b的直径为空化发生罐3腔体内径的0.3～0.6倍，所述导流柱3b长度不小于空化发生罐3腔体的高度。
所述后壳进口处与空化发生罐3之间设有导叶5，所述导叶5的叶片数不少于3片。用于使进入空化发生罐3内的污水产生一定速度。
工作原理为：
将高压污水通过外壳4的进口引入本发明所述的用于污水降解的空化发生器，通过导叶5后充满空化发生罐3与外壳4之间的腔体，在高压的作用下，污水经空化发生罐3上分布的空化发生孔3a流入下游，同时，由于空化发生孔3a前段3a1的截面面积很小，使得污水在此处的流速极高。之后，由于空化发生孔3a内过流截面的突变以及直径较小的出口段3a4的阻流作用，在空化发生孔3a的中段3a2，大径段3a3以及出口段3a4位置产生局部低压，导致了空化的发生。为防止高速流体对其它空化发生孔3a射出的污水流造成影响，在空化发生罐3的中心位置设置了导流柱3b。最后，水力空化处理过的污水经前盖板1的流道流出空化发生器。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于污水降解的空化发生器，其特征在于，包括空化发生罐(3)，所述空化发生罐(3)安装在外壳(4)内部，所述空化发生罐(3)的壁面上均布若干空化发生孔(3a)，通过空化发生孔(3a)使外壳(4)进口与出口连通。
2.根据权利要求1所述的用于污水降解的空化发生器，其特征在于，所述空化发生孔(3a)包括前段(3a1)、中段(3a2)、大径段(3a3)和出口段(3a4)，所述前段(3a1)一端与所述空化发生罐(3)和外壳(4)之间的空腔连通，所述前段(3a1)另一端依次与中段(3a2)、大径段(3a3)和出口段(3a4)形成连通通道；所述中段(3a2)与出口段(3a4)均为锥形孔；所述锥形孔的锥角方向以液体流动方向渐扩。
3.根据权利要求2所述的用于污水降解的空化发生器，其特征在于，所述中段(3a2)与出口段(3a4)锥形孔的锥角相同，所述锥角为45～75度；所述出口段(3a4)的最小直径为所述中段(3a2)最大直径的0.5～0.9倍。
4.根据权利要求2所述的用于污水降解的空化发生器，其特征在于，所述大径段(3a3)的长度为所述前段(3a1)直径的0.3～0.6倍，所述大径段(3a3)的直径为所述中段(3a2)最大直径的1.5～2倍。
5.根据权利要求2所述的用于污水降解的空化发生器，其特征在于，所述前段(3a1)的直径为外壳(4)入口内径的0.001～0.01倍，所述前段(3a1)的长度为空化发生罐(3)壁厚的0.3～0.5倍。
6.根据权利要求2所述的用于污水降解的空化发生器，其特征在于，所述空化发生孔(3a)沿所述空化发生罐(3)的轴线轴向和周向均匀分布。
7.根据权利要求6所述的用于污水降解的空化发生器，其特征在于，沿周向均布的所述空化发生孔(3a)每排数量最少为5个，相邻各排的空化发生孔(3a)间的轴向距离为出口段(3a4)最大直径的0.2～1.3倍。
8.根据权利要求1所述的用于污水降解的空化发生器，其特征在于，还包括导流柱(3b)，所述导流柱(3b)位于空化发生罐(3)的中心位置；所述导流柱(3b)的直径为空化发生罐(3)腔体内径的0.3～0.6倍，所述导流柱(3b)长度不小于空化发生罐(3)腔体的高度。
9.根据权利要求1-8任一项所述的用于污水降解的空化发生器，其特征在于，所述外壳(4)进口处与空化发生罐(3)之间设有导叶(5)。
10.根据权利要求8所述的用于污水降解的空化发生器，其特征在于，所述导叶(5)的叶片数不少于3片。
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