CN109824136A - 一种用于制药废水处理的水力空化器 - Google Patents
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Abstract
一种用于制药废水处理的水力空化器，包括定子、转子和转轴，定子内部形成空化腔，空化腔内壁上分布有定子盲孔；转轴安装在定子中且一端伸出定子，该伸出端与传动装置连接；转子为锥形轮盘，设置在空化腔中并固定连接在转轴上，转子的外壁上设置有转子盲孔；定子一端设置有进水管道和试剂管道，另一端设置有出水管道。本发明采用了空化现象对制药废水进行净化，将制药废水通过水泵的压力压入到水力空化器中，在水力反应器中通过机械的旋转产生空化泡，通过空化泡从产生到溃灭过程中释放的能量，使污水中难处理的大分子降解为相对易分解的小分子，并且加入芬顿试剂可以进行充分氧化反应对制药废水进行处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过水力空化对制药废水进行净化的装置，属于水力空化的水处理技术领域。
背景技术
医药废水成分复杂、浓度和盐分高、色度和毒性大,往往含有种类繁多的有机污染物质,这些物质中有不少属于难生化降解的物质,可在相当长的时间内存留于环境中。特别是对人类健康危害极大的致癌、致畸、致突变的“三致”有机污染物,即使在水体中浓度很低时仍会严重危害人类健康,采用传统的处理工艺很难达标排放。对于这些种类繁多,成分复杂的有机废水的处理,仍然是目前水处理的难点和热点。
空化是指液体内局部压力下降时，液体内部或液固交界面上气体空穴的形成、发展和溃灭的过程。当液体压力降至液体饱和蒸气压甚至以下时，由于液体的剧烈汽化而产生大量空化泡。空化泡随液体流动膨胀、生长。当液体压力恢复时，空化泡瞬间溃灭形成微射流和冲击波，产生瞬间局部高温和瞬间高压。空化现象释放的能量也可以加以利用，以实现对化学、物理等过程的强化，达到增效、节能、降耗等效果。而根据现有研究技术表明水力空化结合芬顿反应可以有效对制药废水进行处理。
目前常规的水力空化反应器为单一的文丘里管或孔板式空化器，空化结构简单，空化效应较低。而制药废水有许多大分子物质很难降解处理，制药废水组成复杂,有机污染物种类多、浓度高,值高且波动性大,废水的值差异较大，废水处理工艺路线长,处理成本高。因此，现有水力空化器在制药废水处理方面，不但效率低，处理效果也不理想。
发明内容
本发明针对现有对制药污水处理技术存在的不足，提供一种处理效率高、净化效果好的用于制药废水处理的水力空化器。
本发明的用于制药废水处理的水力空化器，采用如下技术方案：
该水力空化器，包括定子、转子和转轴，定子内部形成空化腔，空化腔内壁上分布有定子盲孔；转轴安装在定子中且一端伸出定子，该伸出端与传动装置连接；转子为锥形轮盘，设置在空化腔中并固定连接在转轴上，转子的外壁上设置有转子盲孔；定子一端设置有进水管道和试剂管道，另一端设置有出水管道。
所述传动装置包括联轴器、增速器和电动机，联轴器与增速器连接，增速器与电动机连接。所述转轴与联轴器连接，电动机通过增速器带动转轴转动，转子随转轴在空化腔内转动。
所述定子盲孔和转子盲孔是独立的一个个孔洞。
所述定子盲孔的深度为40mm，直径为20mm。
所述锥形轮盘的锥度为1：4～1：6。
所述锥形轮盘的大端及两端面与空化腔内壁之间的间隙为4～8mm。
所述转子盲孔的深度为60mm，直径为30mm。
所述转子转速为2000转/分钟-6000转/分钟。
所述进水管道和试剂管道设置在定子的与锥形轮盘小端所对应的一端。
上述空化器具有以下特点：
1.通过转子转动产生的空化更加剧烈，提高了空化效率。
2.能够产生足量的空化气泡，可以提高制药废水处理效率。
3.空化泡瞬间溃灭形成微射流和冲击波，产生瞬间局部高温和瞬间高压，巨大能量，可以分解污水中难处理的大分子为相对易分解的小分子，混合芬顿试剂对制药废水处理效果大大提高。
本发明采用了空化现象对制药废水进行净化，将制药废水通过水泵的压力压入到水力空化器中，在水力反应器中通过机械的旋转产生空化泡，通过空化泡从产生到溃灭过程中释放的能量，使污水中难处理的大分子降解为相对易分解的小分子，并且加入芬顿试剂可以进行充分氧化反应对制药废水进行处理。
附图说明
图1是本发明用于制药废水处理的水力空化器的结构示意图。
图中：1.进水管道，2.法兰盘，3.进水阀门，4.法兰盘,5.轴承左支撑盖，6.定子左端盖，7.定子，8.定子盲孔，9.转子，10.转子盲孔，11.转子轴，12.密封垫圈，13.定子右端盖，14.轴承右支撑盖，15.机械密封，16.角接触球轴承，17.联轴器，18.增速器，19.电动机，20.轴承右端盖，21.螺钉，22.出水管道，23.法兰盘，24.螺钉，25.螺栓，26.机械密封，27.角接触球轴承，28.轴承左端盖，29.试剂管道。
具体实施方式
本发明的用于制药废水处理的水力空化器，如图1所示，包括定子7、转子9和转轴11，定子7可固定在地基上。定子7内形成空化腔。定子7的两端通过螺栓25连接有定子左端盖6和定子右端盖13，定子7与其左右两端盖之间设置有密封垫圈12。定子7及其左端盖6和右端盖13组成空化腔。空化腔内壁上分布有定子盲孔8，定子盲孔8的深度为40mm，直径为20mm。
定子左端盖6和定子右端盖13上分别通过螺钉24连接有轴承左支撑盖5和轴承右支撑盖14，轴承左支撑盖5和轴承右支撑盖14内分别安装有角接触球轴承27和角接触球轴承16。转轴11通过角接触球轴承27和角接触球轴承16安装在定子10中，并且一端伸出定子右端盖13，该伸出端通过联轴器17与增速器18连接，增速器18与电动机19连接，电动机19通过增速器18带动转轴11转动。轴承左支撑盖5上通过螺钉连接有轴承左端盖28，轴承右支撑盖14通过螺钉21连接有轴承右端盖20。转轴11与轴承左支撑盖5和轴承右支撑盖14之间分别设置有机械密封26和机械密封15，机械密封可以将水隔离开，防止渗漏。
定子左端盖6上连接进水管道1和试剂管道29，进水管道1上通过法兰盘2和法兰盘4连接有进水阀门3。定子右端盖13上连接有出水管道22，出水管道22通过法兰盘23连接用水管道。
转子9呈锥形轮盘状，轮盘锥度为1：4～1：6，轮盘的大端外侧及两端面与空化腔内壁之间的间隙为4～8mm，以保证空化现象的形成。进水管道1和试剂管道29设置在定子7的锥形轮盘小端所对应的一端，也就是锥形轮盘的小端在定子7的进水管道1和试剂管道29一侧。转子9处于定子7的空化腔内，转子9与转轴11是一体的，转子9的外壁分布有转子盲孔10。转子盲孔10的深度为60mm，直径为30mm。转子11的转速为转子转速为2000转/分钟-6000转/分钟。
上述结构和参数的设置是根据制药废水的特点经过大量实验确定的，达到了制药废水的处理效率、效果和成本的最佳配合。
以制药废水作为供水来源，由水泵将制药废水输送到进水管道1，打开进水阀门3，制药废水水进入定子7内的空化腔，同时由试剂管道29将芬顿试剂(是指由过氧化氢和亚铁离子组成的具有强氧化性的体系)通入水力空化器，随着转子9的高速旋转，当水流经定子盲孔8与转子盲孔10时，在转子高速转动作用下流速急剧上升，压力下降，当压力降低到工作温度下液体饱和蒸气压时产生空化现象，在空化气泡破灭的瞬间产生巨大的能量，能够促进芬顿试剂对制药废水的处理，其原理是水力空化过程中所产生的大量高活性·OH能够氧化废水中的化学物质，极高温高压会使分子中的化学键断裂从而达到降解大分子有机物的目的，芬顿试剂具有去除难降解有机污染物的高能力，水力空化可以加强芬顿试剂这种去除有机污染物的能力，在这两种情况作用下，制药废水得到了处理，制药废水处理后由出水管道22排出。
Claims (8)
1.一种用于制药废水处理的水力空化器，其特征是，包括定子、转子和转轴，定子内部形成空化腔，空化腔内壁上分布有定子盲孔；转轴安装在定子中且一端伸出定子，该伸出端与传动装置连接；转子为锥形轮盘，设置在空化腔中并固定连接在转轴上，转子的外壁上设置有转子盲孔；定子一端设置有进水管道和试剂管道，另一端设置有出水管道。
2.根据权利要求1所述的用于制药废水处理的水力空化器，其特征是，所述传动装置包括联轴器、增速器和电动机，联轴器与增速器连接，增速器与电动机连接。
3.根据权利要求1所述的用于制药废水处理的水力空化器，其特征是，所述定子盲孔的深度为40mm，直径为20mm。
4.根据权利要求1所述的用于制药废水处理的水力空化器，其特征是，所述锥形轮盘的锥度为1：4～1：6。
5.根据权利要求1所述的用于制药废水处理的水力空化器，其特征是，所述锥形轮盘的大端及两端面与空化腔内壁之间的间隙为4～8mm。
6.根据权利要求1所述的用于制药废水处理的水力空化器，其特征是，所述转子盲孔的深度为60mm，直径为30mm。
7.根据权利要求1所述的用于制药废水处理的水力空化器，其特征是，所述转子转速为2000转/分钟-6000转/分钟。
8.根据权利要求1所述的用于制药废水处理的水力空化器，其特征是，所述进水管道和试剂管道设置在定子的与锥形轮盘小端所对应的一端。
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| CN201910253852.4A CN109824136A (zh) | 2019-03-30 | 2019-03-30 | 一种用于制药废水处理的水力空化器 |
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| RU2310798C1 (ru) * | 2006-05-17 | 2007-11-20 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Устройство для нагрева жидкости |
| CN106145481A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-23 | 格斯瑞科技有限公司 | 基于空化技术处理有机工业废水的装置和方法 |
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