CN207581415U - 多孔板式空化空蚀消毒装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多孔板式空化空蚀消毒装置，其技术方案要点是其包括用于对原水进行消毒处理的空化空蚀工作段、用于对原水进行循环处理的水流循环系统、以及用于对空化空蚀消毒处理后的原水进行冷却处理的冷却系统。本实用新型的多孔板式空化空蚀消毒装置无需添加任何药品或试剂，不存在传统消毒技术副产物的危害，且反应条件容易控制，产生空化空蚀的效率高，产生空化空蚀的设备简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种消毒装置，更具体的说，它涉及一种多孔板式空化空蚀消毒装置。
背景技术
随着我国经济的快速发展、城市化进程的加快，水污染问题日趋严重。由于饮用水源受到不同程度的污染，水中含有各种病原微生物，如细菌、病毒、原生动物等。病原微生物可使人及动物感染疾病，并通过生活污水排入水体传播疾病。早在19世纪末，法国微生物学家Pasteur、德国医生Koch就提出了“疾病细菌学”理论。其后，德国生物化学家Traube提出投加漂白粉来杀灭原水中的病原微生物，亦即用氯来消毒给水工程中原水以防止水传播疾病，自此成为饮用水消毒的常规技术。但近年来发现，氯在消毒的同时与水中有机化合物反应生成消毒副产品DBPs，其中最为常见的DBPs为三卤甲烷THMs（即三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷的总称）、卤乙酸HAAs等，这些副产品具有“三致”（致癌、致畸、致突变）作用，严重威胁着人们的身体健康。此外，病原微生物在水中通常以菌落、芽孢形式聚集，加氯消毒只能杀灭位于表层的病原微生物，难以杀灭隐藏在内部的病原微生物。水中细颗粒泥沙的絮凝作用会把病原微生物裹入其中使其免受氯化作用，并且某些病原微生物具有抵抗氯化作用的能力。另外，水厂加氯消毒的成本很高，消毒处理的周期较长。因此，亟需一种既安全又经济的饮用水消毒新技术。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种无需添加任何药品或试剂，不存在传统消毒技术副产物的危害，且反应条件容易控制，产生空化空蚀的效率高，产生空化空蚀的设备简单的多孔板式空化空蚀消毒装置。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种多孔板式空化空蚀消毒装置，其包括用于对原水进行消毒处理的空化空蚀工作段、用于对原水进行循环处理的水流循环系统、以及用于对空化空蚀消毒处理后的原水进行冷却处理的冷却系统。
通过采用上述技术方案，原水通过水循环系统在空化空蚀工作段内流通并通过空化空蚀工作段进行消毒处理，在消毒后原水温度升高，通过冷却系统冷却升高后的原水，整个装置结构较为简单、无需添加任何药品或试剂、操作方便、对水体没有二次污染。
本实用新型进一步设置为：所述空化空蚀工作段包括用于空化空蚀消毒的多孔板、用于对水流的空化数进行观测的压力测点和用于对空化空蚀过程进行观测的观察窗，多孔板安装在观察窗的入口端，原水流过多孔板后进入观察窗的入口，并从观察窗的出口流出，压力测点设置在观察窗的底部。
通过采用上述技术方案，水流通过多孔板后，压力急剧下降，当水流压力低于相应温度下的饱和蒸汽压时，产生空泡形成空化水流，空泡随水流进入下游多孔板段压力升高使空泡溃灭发生空蚀作用。空泡溃灭时产生的冲击波、微射流会使病原微生物（细菌、病毒、原生动物等）的细胞、衣壳发生空蚀破坏而失活，通过观察管能够便于应用三维粒子图像测速仪、高速摄影机等测试仪器对空化空蚀过程进行观测，通过多孔板底部设有测压孔，便于安装压力传感器，对水流的空化数进行观测。
本实用新型进一步设置为：所述水流循环系统包括用于盛放原水的内筒、用于对内筒中的原水进行输送的离心泵、用于对空化空蚀工作段的输出端进行流量测的转子流量计和用于对原水输送到空化空蚀工作段的管道系统。
通过采用上述技术方案，水流循环系统由离心泵作为动力，使水流在多孔板式空化空蚀消毒装置中循环；管道系统上多处设有控制阀，用以分流或调节空化空蚀工作段的背压；多孔板流量由转子流量计量测。
本实用新型进一步设置为：所述冷却系统包括套设在内筒外部的外筒和用于对外筒内的冷却水进行循环的管路系统。
通过采用上述技术方案，配置的冷却系统，使空化空蚀工作段中液体的反应温度恒定在一定范围内。
本实用新型进一步设置为：所述观察窗的两侧及顶部均由有机玻璃制成。
本实用新型进一步设置为：所述压力测点包括活动钢板、设置在活动钢板上的若干测压孔、以及设置在测压孔内的压力传感器，所述活动钢板安装在观察窗的底部。
本实用新型进一步设置为：所述内筒的上部为圆筒形设置，下部为截头圆锥体形设置。
本实用新型进一步设置为：所述管道系统上设置有多个流量调节控制阀。
本实用新型进一步设置为：所述管路系统包括连通外筒的进水管和出水管，进水管和出水管上均设置有管路控制阀。
本实用新型进一步设置为：所述多孔板设置有多种规格，各种规格的多孔板为过流面积相同时采用不同孔口形状、孔口大小、孔口数量和孔口排列。
本实用新型具有下述优点：内筒用以盛放实验水样，其上部为圆筒、下部为截头圆锥体，以便盛放不同容量的水样，即小容量时用截头圆锥体部分，大容量时再加上圆筒部分。内筒与外筒形成的环形空间用以冷却经空化空蚀作用后水温升高的水样，水流经过多孔板时，流速突然升高、压力骤然降低。当水流压力低于相应温度下的饱和蒸汽压时，水流中产生空泡，形成空化水流，空泡随水流进入下游段，因压力升高使空泡溃灭。空泡溃灭时产生的冲击波、微射流使病原微生物（细菌、病毒、原生动物）的细胞、衣壳发生空蚀破坏而失活，加之多股射流的剪切作用，从而达到消毒的效果。在整个空化空蚀消毒过程中，无需添加任何药品或试剂，不存在传统消毒技术中消毒副产物的危害。
附图说明
图1为本实用新型多孔板式空化空蚀消毒装置的主视图；
图2为图1中的A-A剖面图；
图3为本实用新型多孔板式空化空蚀消毒装置的俯视图；
图4为本实用新型多孔板式空化空蚀消毒装置的空化空蚀工作段的主视图；
图5为本实用新型多孔板式空化空蚀消毒装置的空化空蚀工作段的俯视图；
图6为本实用新型多孔板式空化空蚀消毒装置的多孔板的多种型号的孔口布置图。
图中：1、空化空蚀工作段；2、多孔板；3、压力测点；4、活动钢板；5、水流循环系统；6、内筒；7、离心泵；8、转子流量计；9、管道系统；10、冷却系统；11、外筒；12、管路系统；13、观察窗；14、流量调节控制阀；15、管路控制阀；16、进水管；17、出水管。
具体实施方式
参照图1至6所示，本实施例的一种多孔板2式空化空蚀消毒装置，其包括用于对原水进行消毒处理的空化空蚀工作段1、用于对原水进行循环处理的水流循环系统5、以及用于对空化空蚀消毒处理后的原水进行冷却处理的冷却系统10。
所述空化空蚀工作段1包括用于空化空蚀消毒的多孔板2、用于对水流的空化数进行观测的压力测点3和用于对空化空蚀过程进行观测的观察窗13，多孔板2安装在观察窗13的入口端，原水流过多孔板2后进入观察窗13的入口，并从观察窗13的出口流出，压力测点3设置在观察窗13的底部。
所述水流循环系统5包括用于盛放原水的内筒6、用于对内筒6中的原水进行输送的离心泵7、用于对空化空蚀工作段1的输出端进行流量测的转子流量计8和用于对原水输送到空化空蚀工作段1的管道系统9。
所述冷却系统10包括套设在内筒6外部的外筒11和用于对外筒11内的冷却水进行循环的管路系统12。
所述观察窗13的两侧及顶部均由有机玻璃制成。
所述压力测点3包括活动钢板4、设置在活动钢板4上的若干测压孔、以及设置在测压孔内的压力传感器，所述活动钢板4安装在观察窗13的底部。
所述内筒6的上部为圆筒形设置，下部为截头圆锥体形设置。
所述管道系统9上设置有多个流量调节控制阀14。
所述管路系统12包括连通外筒11的进水管16和出水管17，进水管16和出水管17上均设置有管路控制阀15。
所述多孔板2设置有多种规格，各种规格的多孔板2为过流面积相同时采用不同孔口形状、孔口大小、孔口数量和孔口排列。
通过采用上述技术方案，水流循环系统5由离心泵7作为动力，使水流在多孔板2式空化空蚀消毒装置中循环；管道系统9上多处设有控制阀，用以分流或调节空化空蚀工作段1的背压；多孔板2流量由转子流量计8量测。内筒6用以盛放实验水样，其上部为圆筒、下部为截头圆锥体，以便盛放不同容量的水样，即小容量时用截头圆锥体部分，大容量时再加上圆筒部分。内筒6与外筒11形成的环形空间用以冷却经空化空蚀作用后水温升高的水样，水流经过多孔板2时，流速突然升高、压力骤然降低。当水流压力低于相应温度下的饱和蒸汽压时，水流中产生空泡，形成空化水流，空泡随水流进入下游段，因压力升高使空泡溃灭。空泡溃灭时产生的冲击波、微射流使病原微生物（细菌、病毒、原生动物）的细胞、衣壳发生空蚀破坏，加之多股射流的剪切作用，从而达到消毒的效果。在整个空化空蚀消毒过程中，无需添加任何药品或试剂，不存在传统消毒技术中消毒副产物的危害。
在内筒6中加入需要处理的水样，开启离心泵7，将其抽入管路系统12中，水流经过空化空蚀工作段1前端的多孔板2，形成多股射流。水流通过多孔板2后，压力急剧下降，当水流压力低于相应温度下的饱和蒸汽压时，产生空泡形成空化水流，空泡随水流进入下游多孔板2段压力升高使空泡溃灭发生空蚀作用。然后，水样流回内筒6，完成一次循环，消毒装置运行时，水样会随着消毒装置的水流循环系统5不断重复以上过程。此外，在开启离心泵7的同时，需运行多孔板2式空化空蚀消毒装置的冷却系统10，即控制外筒11进、出管路上的阀门，保持有较低温度的冷却水流入内筒6与外筒11形成的环形空间中，以冷却经空化空蚀作用后温度升高的水样。
如图1至3所示，消毒装置主要由空化空蚀工作段1、内筒6、外筒11、离心泵7、转子流量计8、压力表和管路系统12组成，空化空蚀工作段1主要由各种规格的多孔板2、压力测点3及观察窗13组成。
如图4至5所示，空化空蚀工作段1的观察窗13，底部为活动钢板4，设有若干测压孔，用于安装压力传感器并连接压力测试仪器以实时采集各点的压力,以便分析空化空蚀的作用过程。
如图6所示，其中各种规格的多孔板2为过流面积相同时采用不同孔口形状（如图6中的a-c所示为三角孔、如图6中的d-f所示为方孔、如图6中的g-i所示为圆孔）、孔口大小、孔口数量、孔口排列（棋盘式、交错式）。水流流经多孔板2时产生空泡，并在多孔板2下游溃灭形成微射流、冲击波，使病原微生物发生空蚀破坏而失活。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种多孔板式空化空蚀消毒装置，其特征在于：其包括用于对原水进行消毒处理的空化空蚀工作段、用于对原水进行循环处理的水流循环系统、以及用于对空化空蚀消毒处理后的原水进行冷却处理的冷却系统。
2.根据权利要求1所述的多孔板式空化空蚀消毒装置，其特征在于：所述空化空蚀工作段包括用于空化空蚀消毒的多孔板、用于对水流的空化数进行观测的压力测点和用于对空化空蚀过程进行观测的观察窗，多孔板安装在观察窗的入口端，原水流过多孔板后进入观察窗的入口，并从观察窗的出口流出，压力测点设置在观察窗的底部。
3.根据权利要求2所述的多孔板式空化空蚀消毒装置，其特征在于：所述水流循环系统包括用于盛放原水的内筒、用于对内筒中的原水进行输送的离心泵、用于对空化空蚀工作段的输出端进行流量测的转子流量计和用于对原水输送到空化空蚀工作段的管道系统。
4.根据权利要求3所述的多孔板式空化空蚀消毒装置，其特征在于：所述冷却系统包括套设在内筒外部的外筒和用于对外筒内的冷却水进行循环的管路系统。
5.根据权利要求2所述的多孔板式空化空蚀消毒装置，其特征在于：所述观察窗的两侧及顶部均由有机玻璃制成。
6.根据权利要求2所述的多孔板式空化空蚀消毒装置，其特征在于：所述压力测点包括活动钢板、设置在活动钢板上的若干测压孔、以及设置在测压孔内的压力传感器，所述活动钢板安装在观察窗的底部。
7.根据权利要求3所述的多孔板式空化空蚀消毒装置，其特征在于：所述内筒的上部为圆筒形设置，下部为截头圆锥体形设置。
8.根据权利要求3所述的多孔板式空化空蚀消毒装置，其特征在于：所述管道系统上设置有多个流量调节控制阀。
9.根据权利要求4所述的多孔板式空化空蚀消毒装置，其特征在于：所述管路系统包括连通外筒的进水管和出水管，进水管和出水管上均设置有管路控制阀。
10.根据权利要求2所述的多孔板式空化空蚀消毒装置，其特征在于：所述多孔板设置有多种规格，各种规格的多孔板为过流面积相同时采用不同孔口形状、孔口大小、孔口数量和孔口排列。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180706 |