CN116750840B - 一种空化污水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空化污水处理装置,涉及污水处理装置技术领域,包括壳体和空化组件所述壳体的内部形成有空化腔,且空化腔的两端分别设置有进液口和出液口;所述空化组件包括涡状叶片,所述涡状叶片的内部具有一级涡状腔,且所述一级涡状腔在涡状叶片宽度方向一端具有涡状开口,所述一级涡状腔内侧的涡状叶片上均匀设置有一级空化发生孔。本发明能在污水通过空化组件过程中,使污水发生两次空化,以充分的降解污水中的有害物质,提升对污水的处理效果,并且本发明在保证空化组件强度的前提下,增加了空化发生孔的数量,一方面使得空化区域更大,提高对污水的处理效率,另一方面使得空化区域更加集中,提升空化过程中对污水处理的效果。

Description

一种空化污水处理装置
技术领域
本发明涉及污水处理装置技术领域,具体为一种空化污水处理装置。
背景技术
水力空化是一种流体力学现象。水力空化过程中产生的空泡在液体中运动和崩溃时提供的局部高温高压、发光、放电、强烈冲击波、高速射流等极端条件可强化物理和化学过程,如可使水分子在空化气泡内发生化学键断裂、产生自由基,进而达到降解有机污染物的目的。现有的空化发生器多采用单级孔板结构,很容易出现空化反应不完全,导致处理后的污水中仍然残留有机污染物,影响污水处理效果和效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空化污水处理装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
本发明提供的一种空化污水处理装置,包括壳体和空化组件所述壳体的内部形成有空化腔,且空化腔的两端分别设置有进液口和出液口;
所述空化组件包括涡状叶片,所述涡状叶片的内部具有一级涡状腔,且所述一级涡状腔在涡状叶片宽度方向一端具有涡状开口,所述一级涡状腔内侧的涡状叶片上均匀设置有一级空化发生孔,所述涡状叶片之间形成有二级涡状通道;
所述空化组件还包括安装基板,所述安装基板被装配在涡状叶片靠近涡状开口的一端,以封堵二级涡状通道的一侧,且所述安装基板的外侧面为圆周面,所述安装基板被装配在空化腔的中部;
所述空化组件还包括涡状封板,所述涡状封板安装远离安装基板一端的涡状叶片上,所述涡状封板包括封堵二级涡状通道另一侧的第一封堵部,以及封堵所述二级涡状通道端部的第二封堵部,所述第一封堵部和第二封堵部均匀设置在二级空化发生孔。
进一步地,所述涡状叶片横截面自安装基板一侧至涡状封板一侧不断递减,所述一级涡状腔的横截面自安装基板一侧至涡状封板一侧不断递减。
进一步地,所述一级空化发生孔朝向涡状封板一侧倾斜。
进一步地,所述第二封堵部上还设置有泄压管,且泄压管上安装有压力阀。
进一步地,所述安装基板密封转动装配在空化腔的内部。
进一步地,所述进液口与所述空化腔垂直设置在壳体的一侧,所述进液口一侧的安装基板上还设置有初级搅拌空化发生装置。
进一步地,所述初级搅拌空化发生装置包括沿圆周方向均匀垂直在安装基板靠近外周面的若干个支撑柱,若干个支撑柱的顶部连接有旋转盘,所述旋转盘远离支撑柱一侧的中心固定有旋转柱,所述旋转柱与所述空化腔一端转动连接,若干个支撑柱的之间沿圆周方向焊接有若干个螺旋板,且螺旋板上均匀设置有通道。
与现有技术相比,以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:
本发明能在污水通过空化组件过程中,使污水发生两次空化,以充分的降解污水中的有害物质,提升对污水的处理效果,并且本发明在保证空化组件强度的前提下,增加了空化发生孔的数量,一方面使得空化区域更大,提高对污水的处理效率,另一方面使得空化区域更加集中,提升空化过程中对污水处理的效果。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的剖视结构示意图;
图3是图2的A处局部结构示意图;
图4是本发明的涡状叶片第一视角结构示意图;
图5是本发明的涡状叶片第二视角结构示意图;
图6是本发明的涡状叶片俯视结构示意图;
图7是本发明的涡状叶片和安装基板结构示意图;
图8是本发明的涡状叶片和涡状封板结构示意图;
图9是本发明的空化组件和初级搅拌空化发生装置结构示意图。
图中:
100、壳体;110、空化腔;120、进液口;130、出液口;
200、空化组件;210、涡状叶片;220、一级涡状腔;221、涡状开口;222、一级空化发生孔;230、二级涡状通道;240、安装基板;250、涡状封板;251、第一封堵部;252、第二封堵部;253、二级空化发生孔;
300、泄压管;310、压力阀;
410、支撑柱;420、旋转盘;430、旋转柱;440、螺旋板。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
请参阅图1-图9,本发明提供了一种空化污水处理装置,包括壳体100和空化组件200,所述壳体100的内部形成有空化腔110,且空化腔110的两端分别设置有进液口120和出液口130,所述空化组件200被装配在进液口120和出液口130之间的空化腔110内,空化组件200能在污水流经其内部时发生空化,以对污水中的有害物质进行处理。
如图4-图6所示,所述空化组件200包括涡状叶片210,所述涡状叶片210的内部具有一级涡状腔220,且所述一级涡状腔220在涡状叶片210宽度方向一端具有涡状开口221,所述一级涡状腔220内侧的涡状叶片210上均匀设置有一级空化发生孔222,所述涡状叶片210之间围成了二级涡状通道230;
如图7所示,所述空化组件200还包括安装基板240,所述安装基板240被装配在涡状叶片210靠近涡状开口221的一端,以封堵二级涡状通道230的一侧,且所述安装基板240的外侧面为圆周面,所述安装基板240被装配在空化腔110的中部;
如图8所示,所述空化组件200还包括涡状封板250,所述涡状封板250安装远离安装基板240一端的涡状叶片210上,所述涡状封板250包括封堵二级涡状通道230另一侧的第一封堵部251,以及封堵所述二级涡状通道230端部的第二封堵部252,所述第一封堵部251和第二封堵部252均匀设置在二级空化发生孔253。
基于上述的设计,本发明能在污水通过空化组件200过程中,使污水发生两次空化,以充分的降解污水中的有害物质,提升对污水的处理效果,并且本发明在保证空化组件200强度的前提下,增加了空化发生孔的数量,一方面使得空化区域更大,提高对污水的处理效率,另一方面使得空化区域更加集中,提升空化过程中对污水处理的效果。
具体而言,在使用时,待处理的污水在装置的外部进行沉淀、过滤等前序处理后,由水泵或加压设备从装置的进液口120导入空化腔110内。
在污水在进入空化腔110后,污水首先从涡状开口221进入一级涡状腔220并从一级空化发生孔222进入二级涡状通道230内以完成第一次空化,具体过程,在第一次空化空化过程,污水在进入一级涡状腔220内和一级空化发生孔222后流速得到两次提升到达最大值,此时,污水的压力降低至饱和蒸汽压开始产生空化泡,当污水进入二级涡状通道230后,污水流速变小,压力变大,空化泡出现溃灭,空化泡溃灭导致压力和温度增加,污水中的有害物质受到物理和化学的作用,污水质量得到初步的改善。
而随着污水不断进入二级涡状通道230,污水会通过涡状封板250的二级空化发生孔253排出至下部的空化腔110内,在污水二级空化发生孔253时,虽然污水在经过一级的空化处理后,由于水力损失的存在而导致了污水压力的下降,但是,由于涡状封板250面积较小,相应地,涡状封板250上的二级空化发生孔253也较少,因此,当污水通过二级空化发生孔253进入下部的空化腔110内过程中,污水的流速也能达到空化条件发生二次空化,而通过两次空化能充分的将污水中有害物质空化降解,降解的污水能达到排放标准,从装置的出液口130排出。
结合上述结构和空化原理来看,本发明涡状叶片210相对于现有技术中单级孔板结构进行空化,本发明的涡状叶片210相对于单级孔板结构其迎水面更大,根据公式:压力=压强x受力面积,在水压力一致时,其涡状叶片210所受压强小,即作用于涡状叶片210压力作用越弱,从而提高涡状叶片210的抗压性能,延长其使用寿命,并且由于迎水面更大,在保证强度满足的前提下,其空化发生孔数量可以开设的更多,进而使得其空化的局域更大,从而提升单位时间内对污水的处理效率;此外,本发明的空化现象发生在二级涡状通道230中,空化局域相对更加集中,能以提升空化过程中对污水处理的效果。
值得一提的是,涡状封板250的第二封堵部252上也设置二级空化发生孔253,因此,污水进入二级涡状通道230内后,其会沿着二级涡状通道230朝其一端流动和其一侧的流动,该水流的流动对一级发生孔排出污水进行整流,避免一级发生孔排出污水冲击力作用到涡状叶片210的侧面,对涡状叶片210进行保护,延长涡状叶片210的使用寿命。
如图3所示,在本具体实施例中,所述一级涡状腔220的横截面自安装基板240一侧至涡状封板250一侧不断递减,即一级涡状腔220的横截面呈倒等腰梯形,该设计以平衡一级涡状腔220高度方向的水流速度,从而提升空化效果,所述涡状叶片210横截面自安装基板240一侧涡状封板250一侧不断递减,即涡状叶片210的横截面呈倒等腰梯形,而二级涡状通道230的横截面呈正等腰梯形,该设计涡状封板250固定在二级涡状通道230的底面,其能尽可能的增大涡状封板250的面积,以降低涡状封板250的受到压强,同时能增加二级空化发生孔253的数量,提高污水处理效率。
值得一提的是,在污水流经空化组件200的过程中,一级涡状腔220内部的水压会使得一级涡状腔220内侧壁具有朝向水流方向的趋势,而二级涡状通道230内部能产生内压力,内压与一级涡状腔220内部的水压相反,能够给形成阻止一级涡状腔220内侧壁朝向水流方向移动的作用力,大大提升空化组件200的强度。
如图3所示,在本具体实施例中,所述一级空化发生孔222朝向涡状封板250一侧倾斜。避免一级发生孔排出污水的直接冲击力作用到涡状叶片210上,提升涡状叶片210使用寿命。
考虑由于涡状封板250的横截面较小,当二级涡状通道230内压过大时可能会造成涡状封板250的损坏,如图8所示,在本具体实施例中,所述第二封堵部252上还设置有泄压管300,且泄压管300上安装有压力阀310。当二级涡状通道230内压过大时,压力阀310会打开及时泄压。
在本具体实施例中,所述安装基板240密封转动装配在空化腔110的内部。当第二封堵部252的二级空化孔和泄压管300排出液体后,会产生推动安装基板240使得涡状叶片210旋转的作用力,从而使得涡状叶片210发生转动,而在涡状叶片210转动过程中会产生一旋转的剪切力促进空化泡的溃灭,提升空化效果。
如图9所示,在本具体实施例中,所述进液口120与所述空化腔110垂直设置在壳体100的一侧,所述进液口120一侧的安装基板240上还设置有初级搅拌空化发生装置;所述初级搅拌空化发生装置包括沿圆周方向均匀垂直在安装基板240靠近外周面的若干个支撑柱410,若干个支撑柱410的顶部连接有旋转盘420,所述旋转盘420远离支撑柱410一侧的中心固定有旋转柱430,所述旋转柱430与所述空化腔110一端转动连接,若干个支撑柱410的之间沿圆周方向焊接有若干个螺旋板440,且螺旋板440上均匀设置有通孔。安装基板240的转动能带动若干个螺旋板440转动,一方面若干个螺旋板440能够对进入空化腔110的污水进行整流,使其朝向涡状开口221流动,另一方面,污水会通过螺旋板440上均匀设置的通孔发生初步的空化,提升整体的空化效果。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种空化污水处理装置,其特征在于,包括壳体和空化组件所述壳体的内部形成有空化腔,且空化腔的两端分别设置有进液口和出液口;
所述空化组件包括涡状叶片,所述涡状叶片的内部具有一级涡状腔,且所述一级涡状腔在涡状叶片宽度方向一端具有涡状开口,所述一级涡状腔内侧的涡状叶片上均匀设置有一级空化发生孔,所述涡状叶片之间形成有二级涡状通道;
所述空化组件还包括安装基板,所述安装基板被装配在涡状叶片靠近涡状开口的一端,以封堵二级涡状通道的一侧,且所述安装基板的外侧面为圆周面,所述安装基板被装配在空化腔的中部;
所述空化组件还包括涡状封板,所述涡状封板安装远离安装基板一端的涡状叶片上,所述涡状封板包括封堵二级涡状通道另一侧的第一封堵部,以及封堵所述二级涡状通道端部的第二封堵部,所述第一封堵部和第二封堵部上均匀设置有二级空化发生孔;
所述涡状叶片横截面自安装基板一侧至涡状封板一侧不断递减,所述一级涡状腔的横截面自安装基板一侧至涡状封板一侧不断递减;
所述一级空化发生孔朝向涡状封板一侧倾斜。
2.根据权利要求1所述的空化污水处理装置,其特征在于,所述第二封堵部上还设置有泄压管,且泄压管上安装有压力阀。
3.根据权利要求2所述的空化污水处理装置,其特征在于,所述安装基板密封转动装配在空化腔的内部。
4.根据权利要求3所述的空化污水处理装置,其特征在于,所述进液口与所述空化腔垂直设置在壳体的一侧,所述进液口一侧的安装基板上还设置有初级搅拌空化发生装置。
5.根据权利要求4所述的空化污水处理装置,其特征在于,所述初级搅拌空化发生装置包括沿圆周方向均匀垂直在安装基板靠近外周面的若干个支撑柱,若干个支撑柱的顶部连接有旋转盘,所述旋转盘远离支撑柱一侧的中心固定有旋转柱,所述旋转柱与所述空化腔一端转动连接,若干个支撑柱的之间沿圆周方向焊接有若干个螺旋板,且螺旋板上均匀设置有通道。
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