一種二級(jí)阻流的水力空化水處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液態(tài)流體空化發(fā)生裝置研宄技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用水力空化降解處理有機(jī)污染物廢水的水力空化水處理裝置。
技術(shù)背景
[0002]據(jù)環(huán)境保護(hù)總局發(fā)布的《中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》稱，對(duì)全國(guó)近14萬(wàn)公里河流進(jìn)行的水質(zhì)評(píng)價(jià)，結(jié)果表明近40%的河水受到了嚴(yán)重污染；全國(guó)七大江河水系中劣V類水質(zhì)占41%。而環(huán)?？偩职l(fā)布的另一項(xiàng)重要調(diào)查顯示，在被統(tǒng)計(jì)的我國(guó)131條流經(jīng)城市的河流中，嚴(yán)重污染的有36條，重度污染的有21條，中度污染的有38條。
[0003]由于水體的污染，造成許多水資源無(wú)法再利用，從而加重了水資源的匱乏程度，影響了環(huán)境的可持續(xù)利用和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，尋求新的方法和技術(shù)對(duì)流量大、污染物多且又成分復(fù)雜的工業(yè)、農(nóng)業(yè)污染廢水進(jìn)行有效地、深度處理，將為水資源的再利用創(chuàng)造條件。
[0004]物理方法進(jìn)行水處理，由于不產(chǎn)生二次污染，被稱為“綠色水處理”，受到了廣泛的關(guān)注。其中的空化法，因可以廉價(jià)簡(jiǎn)易地集高溫、高壓、機(jī)械剪切和破碎為一體，為物理方法進(jìn)行有機(jī)污染物降解和水體凈化處理創(chuàng)造了特殊的形式。
[0005]文丘里管是早期水力空化發(fā)生器的代表之一，它的出現(xiàn)為空化凈化水處理帶來(lái)了新的方法。但傳統(tǒng)的文丘里管在污水處理方面的應(yīng)用受到很大限制，最重要的表現(xiàn)是:自由基生成數(shù)量過(guò)少，尤其是羥基自由基的生成數(shù)目過(guò)少，導(dǎo)致處理有機(jī)污染物的效果不理想，因此這種處理污水的方法一直沒(méi)有在實(shí)際工程中廣泛使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了能夠有效克服傳統(tǒng)水力空化所存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種能夠使流體生成大量自由基，有效提高水力空化降解有機(jī)污染物的能力，并且操作方便、易于管理，成本低、技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的二級(jí)阻流的水力空化水處理裝置。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:在水力空化腔的一端進(jìn)水口上設(shè)置有噴嘴，水力空化腔上與進(jìn)水口相對(duì)的另一端底部加工有出水口，在水力空化腔的內(nèi)部設(shè)置有第二阻流體和調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)板在出水口一側(cè)沿著水力空化腔的徑向設(shè)置并與噴嘴正對(duì)，在調(diào)節(jié)板的下沿加工有過(guò)水孔，第二阻流體通過(guò)間隔分布的固定桿與水力空化腔內(nèi)壁固定，其是由曲線I和曲線2、曲線3按照順時(shí)針?lè)较蚴孜蚕嘟佣傻拈]合曲線繞著噴嘴的中心軸旋轉(zhuǎn)一周所形成的旋轉(zhuǎn)體，以水力空化腔的進(jìn)水口端面與噴嘴中心軸的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，噴嘴中心軸為X軸，水力空化腔的進(jìn)水口端面上與X軸垂直相交的豎向中心線為Y軸，單位為_(kāi) ；
[0008]曲線I的線性方程為:
[0009](Xfa1)2+ (Y^b1)2 = 9 2
[0010]曲線2的線性方程是:
[0011 ] (x2_a2)2+(y2+b2)2= 55 2
[0012]曲線3的線性方程是:
[0013](x3-a3)2+ (y3+b3)2 = 56 2
[0014]其中ai是曲線I的圓心的水平坐標(biāo)值，取值為11?17 ;
[0015]Id1是曲線I的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為8?12 ;
[0016]a2是曲線2的圓心水平坐標(biāo)值，取值為43?51 ;
[0017]b2是曲線2的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為20?23 ;
[0018]a3是曲線3的圓心的水平坐標(biāo)值，取值為59?73 ;
[0019]b3是曲線3的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為29?34 ;
[0020]曲線I的圓心角為165?190°，曲線2的圓心角為66?105°，曲線3的圓心角為54?86。；
[0021]在噴嘴I內(nèi)中心軸上設(shè)置有第一阻流體2，第一阻流體2的縱向截面是紡錘形的錐體結(jié)構(gòu)，在流體入口端的頂部錐角α是15?20°，與之相對(duì)的底部錐角β是80?120°，第一阻流體2距噴嘴I內(nèi)壁的最小間距屯為3?5mm。
[0022]上述水力空化腔3的入口端內(nèi)壁為圓弧面結(jié)構(gòu)，其縱向截面圓弧半徑為25?67mm，圓心角是42?75。。
[0023]上述第一阻流體2距噴嘴I出口端之間的垂直距離與噴嘴I內(nèi)徑的比值為0.15?0.25: I ο
[0024]上述調(diào)節(jié)板5與噴嘴I出口端的間距是55?70mm。
[0025]本發(fā)明的二級(jí)阻流的水力空化水處理裝置是通過(guò)在噴嘴中設(shè)置第一阻流體、水力空化腔中設(shè)置第二阻流體，使高壓水流受阻后形成高壓射流，由于噴嘴出口小，水力空化腔內(nèi)腔空間大，形成負(fù)壓區(qū)，高壓射流在負(fù)壓區(qū)域生成空化氣泡，利用流體沿壁流動(dòng)效應(yīng)，使負(fù)壓區(qū)域生成的空化氣泡在壁效應(yīng)的作用下游移到高壓區(qū)，并在高壓區(qū)遇到內(nèi)壁和調(diào)節(jié)板障礙發(fā)生崩潰，生成大量自由基，從而有效提高水力空化降解有機(jī)污染物的能力，以達(dá)到提高和強(qiáng)化空化處理廢水效果的目的，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、操作方便、易于管理，成本低，適于工業(yè)化應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為圖1中的第二阻流體4的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅限于下述的實(shí)施情形。
[0029]實(shí)施例1
[0030]參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)施例的二級(jí)阻流的水力空化水處理裝置是由噴嘴1、第一阻流體2、水力空化腔3、第二阻流體4、調(diào)節(jié)板5、固定桿6以及連接臂7連接構(gòu)成。
[0031]本實(shí)施例的水力空化腔3是水平放置的直徑為76mm的圓筒狀結(jié)構(gòu)，水力空化腔3的腔室左端側(cè)部加工有進(jìn)水口、右端底部加工有出水口，在進(jìn)水口上安裝有噴嘴I，該噴嘴I的內(nèi)徑是20_，在噴嘴I的內(nèi)腔沿著中心軸線安裝有第一阻流體2，第一阻流體2的外壁通過(guò)3根連接臂7與噴嘴I的內(nèi)壁連接固定。連接臂7沿著噴嘴I的徑向?qū)ΨQ分布在第一阻流體2的外圍。本實(shí)施例的第一阻流體2是縱向界面為紡錘形的錐體結(jié)構(gòu)，沿著流體流向，在流體入口端的頂部錐角α為20°，與之相對(duì)的底部錐角β是120°，第一阻流體2的底端延伸至水力空化腔3內(nèi)，即其最大的徑向截面與水力空化腔3和噴嘴I的連接面重合。為了使水流受阻，能夠形成高壓射流，該第一阻流體2距噴嘴I內(nèi)壁的最小間距屯需控制為5mm左右，即第一阻流體2距噴嘴I出口端之間的垂直距離與噴嘴I內(nèi)徑的比值為0.25: I ο
[0032]為了避免流體進(jìn)入水力空化腔3后在死角中停留，將水力空化腔3的進(jìn)水端內(nèi)壁加工為圓弧面結(jié)構(gòu)，其縱向截面圓弧半徑為25mm，圓心角是75°。為了避免進(jìn)入水力空化腔3內(nèi)的大量微小氣泡群相互之間合并變成大氣泡而破裂，在水力空化腔3內(nèi)安裝有第二阻流體4，第二阻流體4通過(guò)固定桿6固定在水力空化腔3的內(nèi)壁，固定桿6間隔均布在第二阻流體4的外圍，并且其直徑相對(duì)較小，以不影響水流為準(zhǔn)。本實(shí)施例的第二阻流體4是由曲線I和曲線2、曲線3按照順時(shí)針?lè)较蚴孜蚕嘟映傻拈]合曲線繞著噴嘴I的中心軸旋轉(zhuǎn)一周所形成的旋轉(zhuǎn)體；以噴嘴I中心軸與水力空化腔3進(jìn)水口端面之間的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，噴嘴I中心軸為X軸，水力空化腔3的進(jìn)水口端面上與X軸垂直相交的豎向中心線為y軸，單位為mm ；
[0033]曲線I的線性方程為:(Xra1)Myfb1)2= 9 2
[0034]是曲線I的圓心的水平坐標(biāo)值，取值為11 ；
[0035]Id1是曲線I的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為8 ；
[0036]曲線I的圓心角為180。ο
[0037]曲線2 的線性方程是:(x2_a2)2+(y2+b2)2= 55 2
[0038]a2是曲線2的圓心水平坐標(biāo)值，取值為47 ；
[0039]b2是曲線2的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為20 ；
[0040]曲線2的圓心角為93°。
[0041]曲線3 的線性方程是:(x3_a3)2+(y3+b3)2= 56 2
[0042]a3是曲線3的圓心的水平坐標(biāo)值，取值為63 ；
[0043]b3是曲線3的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為32 ；
[0044]曲線3的圓心角為75°。
[0045]在水力空化腔3內(nèi)第二阻流體4的右側(cè)靠近出口處安裝有調(diào)節(jié)板5，調(diào)節(jié)板5沿著水力空化腔3的徑向焊接在水力空化腔3的