CN109824137A - 一种用于生活污水处理的水力空化器 - Google Patents

Abstract

一种用于生活污水处理的水力空化器，包括转轴和定子；定子内部形成空化腔，空化腔内壁上分布有盲孔，定子上设置有进水管和出水管；转轴安装在定子中，转轴一端伸出定子，该伸出端与传动装置连接，转轴上设置有转子，转子处于定子的空化腔中，转子上分布有盲孔。将生活污水通过水泵输入到上述装置的定子空化腔中，在该装置中通过机械的旋转产生足量的空化泡，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，空化更加剧烈，提高了空化效率，使污水中难处理的大分子降解为相对易分解的小分子，并且水力空化器产生的空化射流对生活污水有净化的作用。本发明处理效率高，效果好，便于提高后续处理效率。

Description

一种用于生活污水处理的水力空化器

技术领域

本发明涉及一种通过水力空化对生活污水净化的装置，属于污水处理技术领域。

背景技术

一般是根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。

污水处理按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法，如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法，即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上，应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂，常常需要以上几种方法组合，才能达到处理要求。

污水一级处理为预处理，二级处理为主体，处理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理，出水水质较好，甚至能达到饮用水质标准，但处理费用高。

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。如中国专利文献CN2004100210985公开的一种通过多孔孔板产生空化的灭菌装置，利用空化发生时产生的瞬间高温高压来对液体原料进行灭菌消毒。CN104556266A公开了一种强化水力空化处理装置，使流体空化后崩溃产生大量自由基，有效提高水力空化降解有机污染物的能力，以达到提高和强化空化处理废水效果的目的。

生活污水有许多大分子物质很难降解处理，现有水力空化技术直接用于生活污水处理存在效率低、效果差的不足。

发明内容

本发明针对现有生活污水处理技术存在的不足，提供一种处理效率高、效果好的用于生活污水处理的水力空化器。

本发明的用于生活污水处理的水力空化器，采用如下技术方案：

该水力空化器，包括转轴和定子；定子内部形成空化腔，空化腔内壁上分布有盲孔，定子上设置有进水管和出水管；转轴安装在定子中，转轴一端伸出定子，该伸出端与传动装置连接，转轴上设置有转子，转子处于定子的空化腔中，转子上分布有盲孔。

所述进水管位于定子上部，出水管位于定子下部。

所述定子内壁面与转子外壁面的间隙为4～8mm。

所述定子内壁上盲孔的深度为40mm

所述转子上盲孔的深度为60mm。

所述转子的转速为2000转/分钟-6000转/分钟。

所述定子上的进水管和出水管对角设置，以防止短流。

将生活污水通过水泵输入到上述空化器的定子空化腔中，在空化腔中通过机械的旋转产生足量的空化泡，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，空化更加剧烈，提高了空化效率。巨大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，并且水力空化器产生的空化射流对生活污水有净化的作用。

本发明采用了空化现象对生活污水进行净化，通过转子的高速转动产生水力空化，对生活污水有充分的消毒作用，处理效率高，效果好，便于提高后续处理效率。

附图说明

图1是本发明用于生活污水处理的水力空化器的结构示意图。

图中：1.进水管，2.第一出水管道，3.角接触球轴承，4.轴承左端盖，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.第二出水管道，23.机械密封。

具体实施方式

本发明的用于生活污水处理的水力空化器，如图1所示，包括定子7与转轴11，转轴11通过轴承安装在定子7中，转轴11上设置有转子9。

定子7的内部为密闭的空化腔。为便于加工定子7的两端通过螺栓连接有定子左端盖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。定子左端盖6和定子右端盖13上分别通过螺钉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3和角接触球轴承16。定子左端盖6上部连接进水管1，下部连接第一出水管2，定子右端盖13的下部连接有第二出水管22。定子上的进水管和出水管最好对角设置，这样可以防止短流，所以可不用第一出水管2。定子7的空化腔内壁上设置有深度为40mm的定子盲孔8。

转轴11通过轴承左支撑盖5和轴承右支撑盖14内的角接触球轴承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23和机械密封15，机械密封可以将水隔离开，防止渗漏。

转子9呈轮盘状，设置在转轴11上，两者是一体结构，转子9处于定子7的空化腔内。定子7的空化腔内壁与转子11外壁面的间隙(空化腔内壁距离转子9外端面的垂直长度)为4～8mm，转子外壁面上侧面设置有转子盲孔10，其深度为60mm。转子11的转速为2000转/分钟-6000转/分钟。

以生活污水作为供水来源，生活污水通过水泵由第一进水管1输送到定子7内。电动机19带动转轴11和转子9转动，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，对生活污水有充分的消毒作用，可以将污水中难处理的大分子分解为相对易分解的小分子，便于提高后续处理效率。生活污水处理后由第一出水管2和第二出水管22排出。

Claims (7)

1.一种用于生活污水处理的水力空化器，其特征是：包括转轴和定子；定子内部形成空化腔，空化腔内壁上分布有盲孔，定子上设置有进水管和出水管；转轴安装在定子中，转轴一端伸出定子，该伸出端与传动装置连接，转轴上设置有转子，转子处于定子的空化腔中，转子上分布有盲孔。

2.根据权利要求1所述的用于生活污水处理的水力空化器，其特征是：所述进水管位于定子上部，出水管位于定子下部。

3.根据权利要求1所述的用于生活污水处理的水力空化器，其特征是：所述定子内壁面与转子外壁面的间隙为4～8mm。

4.根据权利要求1所述的用于生活污水处理的水力空化器，其特征是：所述定子内壁上盲孔的深度为40mm。

5.根据权利要求1所述的用于生活污水处理的水力空化器，其特征是：所述转子上盲孔的深度为60mm。

6.根据权利要求1所述的用于生活污水处理的水力空化器，其特征是：所述转子的转速为2000转/分钟-6000转/分钟。

7.根据权利要求1所述的用于生活污水处理的水力空化器，其特征是：所述定子上的进水管和出水管对角设置。