專利名稱：強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水射流空化領(lǐng)域，特別涉及一種強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著國家各行業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，機污染物的排放日益增多，尤其是來自農(nóng)藥、制藥、煉焦、煉油、塑料、紡織印染等行業(yè)的污水，含有多種毒害大、難降解的芳香類有機污染物成分，給生態(tài)環(huán)境、人民生命安全及健康造成極大危害。苯酚是其中的一種典型污染物，屬我國優(yōu)先控制的污染物之一，同時也是美國環(huán)保局列出的1 種優(yōu)先控制的污染物之一。對含苯酚的廢水處理日益受到重視。國內(nèi)外對含苯酚等有機廢水的處理有多種方法，分為生物氧化法、物理法和化學(xué)氧化法。生物氧化法降解速度慢，只適用低濃度廢水降解。物理法存在處理容量有限，設(shè)備再生往往能耗大，廢棄物排放易造成二次污染等缺點。化學(xué)氧化法需要高溫、高壓，添加氧化劑等，投資大，處理成本高。目前，隨著水射流空化技術(shù)的發(fā)展，水射流空化降解處理有機廢水成為一種有效的處理方法。水射流空化技術(shù)是一種水處理新技術(shù)，空泡潰滅時形成極端高溫高壓環(huán)境，產(chǎn)生強烈的沖擊波和微射流，引起復(fù)雜的物理和化學(xué)效應(yīng)，產(chǎn)生活性極強的·0Η和·Η自由基， 再通過自由基與有機化合物之間的加合、取代、電子轉(zhuǎn)移斷鍵等，使水體中難降解有機物大分子氧化降解成低毒或無毒的小分子物質(zhì)，甚至直接降解成(X)2和H2O,接近完全礦化，從而有效降解有機廢水。眾多相關(guān)的文獻及專利研究了水射流空化降解苯酚等有機廢水的方法。相關(guān)文獻 “水力空化技術(shù)降解含苯酚、二甲苯廢水的實驗研究”(喬慧瓊，蘭州交通大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，《能源環(huán)境保護》2007年第2期，18-20頁)，描述了采用水力空化技術(shù)的新方法降解水體中的有機污染物苯酚，對水力空化的循環(huán)時間、苯酚初始濃度等因素對降解率的影響以及水溫、PH值隨循環(huán)時間的變化進行了研究，也描述了水力空化技術(shù)對苯酚溶液的降解率最高可達51. 7%。但文中沒有涉及水力空化降解的空化裝置的構(gòu)成，以及具體實施的方法、措施等。相關(guān)文獻“空化水射流-雙氧水處理苯酚廢水的機理分析”(盧義玉，重慶大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版，2008,31(10) :19-22)，闡述了雙氧水聯(lián)合空化水射流氧化法降解苯酚可使苯酚轉(zhuǎn)化為其它較易被氧化的有機物，使苯酚更易于被徹底處理，在特定情況下，其苯酚的去除率達到99. 85%。但該文獻描述的是空化水射流與雙氧水聯(lián)合作用對苯酚廢水進行降解，沒有涉及到采用什么結(jié)構(gòu)的水射流空化裝置進行降解。美國專利6502979、7086777、7207712都描述了用于產(chǎn)生水力空化的方法和裝置。
該裝置包括具有上游部和下游部的流通室，其中下游部具有大于上游部的橫截面積，并且流通室的壁可拆卸和可更換地安裝在該裝置內(nèi)。該裝置是通過節(jié)流器調(diào)節(jié)流通道的開度， 來控制空化氣泡的產(chǎn)生，從而控制空化的效果。但該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，節(jié)流器的制造成本高，加工制作難度大，不利于推廣使用。尤其是該裝置對苯酚廢水的降解效果怎樣，不得而知。申請?zhí)枮?00980117515. 7的公開文本提供了一種設(shè)計用于過程強化的水力空化反應(yīng)容器的方法，涉及利用空泡發(fā)生器來產(chǎn)生空泡，以及通過流調(diào)節(jié)器來形成湍流，對甲苯、若丹明等有機物氧化降解，對甲苯可實現(xiàn)54%的氧化。同樣屬于通過調(diào)節(jié)流量大小產(chǎn)生空泡，與現(xiàn)有的水力空化反應(yīng)容器相比的并沒有實質(zhì)性的改進，其降解效果也并不突出。而且該文依然沒有對苯酚廢水的降解及降解效果進行描述。專利號為ZL200420035654. X的公開文本，提供了一種降解水中有機污染物的空化水射流裝置。該裝置包含了處理池、空化噴嘴、空泡潰滅器、污水泵、調(diào)節(jié)閥，在處理池內(nèi)設(shè)置空化嘴和空泡潰滅器，空化嘴置于空泡潰滅器內(nèi)，處理池與調(diào)節(jié)池之間，通過污水泵及回水調(diào)節(jié)閥相連通，污水在空化噴嘴處產(chǎn)生空泡，空泡在空泡潰滅器的潰滅，污水由空泡潰滅時產(chǎn)生的中間產(chǎn)物(如各種自由基、超臨界水等)與水中污物發(fā)生氧化反應(yīng)，從而達到處理污水的目的。其處理對硝基苯酚溶液去除率為50%時需1. 5小時。由于這種結(jié)構(gòu)的空化水射流裝置的空泡潰滅器是淹沒在污水處理池的污水中，空化噴嘴產(chǎn)生空泡在空泡潰滅器中與污水混合，空泡的形成會受到很大影響，空化降解效果也會受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備。它通過在反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)置空化射流靶盤，使從射流空化噴嘴噴出的空化泡與空化射流靶盤撞擊，加速空化泡潰滅，將空化泡的潰滅集中在射流空化噴嘴與空化射流靶盤之間區(qū)域，使空化泡潰滅產(chǎn)生的極端高熱聚集在該區(qū)域，形成一個相對集中高溫高壓的潰滅區(qū)，加速含苯酚廢水中苯酚有機物的分解，由此提高含苯酚廢水的處理效果。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的儲水池、高壓泵、射流空化噴嘴通過管道依順序連接，射流空化噴嘴安裝在反應(yīng)容器的進水端，反應(yīng)容器的出水端通過回流管與儲水池相連。 所述反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)有一空化射流靶盤，所述空化射流靶盤正對射流空化噴嘴，距射流空化噴嘴的距離為射流空化噴嘴的噴射孔直徑的20 40倍，所述空化射流靶盤與一調(diào)節(jié)桿連接固定，調(diào)節(jié)桿可軸向移動的支撐于反應(yīng)容器上，其外伸端連接操縱裝置。射流空化噴嘴的內(nèi)孔包括入口收縮段錐孔，出口擴散段錐孔，收縮段錐孔與擴散段錐孔之間為噴射段直孔，所述入口收縮段錐孔的長度大于出口擴散段錐孔長度，噴射段直孔的長度小于出口擴散段錐孔長度。所述入口收縮段錐孔的長度為20 30mm，所述出口擴散段錐孔的長度為8 15mm，噴射段直孔的長度為8mm。射流空化噴嘴的噴射段直孔的直徑D為0. 5 1. 5mm,出口擴散段錐孔的擴散角為 50° 60°，入口收縮段錐孔的收縮角為12. 5° 13. 5°。所述調(diào)節(jié)桿的一端設(shè)有連接盤，空化射流靶盤通過螺栓固定在連接盤上，調(diào)節(jié)桿的另一端于反應(yīng)容器外螺紋配合在反應(yīng)容器的支架上，該端的端部設(shè)有旋轉(zhuǎn)手柄。反應(yīng)容器為圓筒容器，反應(yīng)容器的軸線平行于水平，反應(yīng)容器的一軸向端中心安裝射流空化噴嘴，反應(yīng)容器的另一軸向端設(shè)置端蓋，調(diào)節(jié)桿外伸端從端蓋中心伸出，端蓋與調(diào)節(jié)桿之間設(shè)有密封圈，反應(yīng)容器的曲面設(shè)置出水口連接回流管。所述調(diào)節(jié)桿上設(shè)有調(diào)節(jié)刻度。
高壓泵與射流空化噴嘴之間的管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥與射流空化噴嘴之間的管道上設(shè)有壓力表。高壓泵與調(diào)節(jié)閥之間通過三通連接一泄壓管，泄壓管連接儲水池，泄壓管上設(shè)有截止閥。儲水池中設(shè)有與制冷設(shè)備連通的冷凝管。采用了上述方案，將射流空化噴嘴安裝在反應(yīng)容器的進水端，反應(yīng)容器的出水端通過回流管與儲水池相連，在反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)有一空化射流靶盤，所述空化射流靶盤正對射流空化噴嘴，距射流空化噴嘴的距離為射流空化噴嘴的噴射孔直徑的20 40倍。這樣可以使從射流空化噴嘴噴射出的射流空化泡高速撞擊空化射流靶盤，加速空化泡的潰滅，使空化泡在一個相對集中的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生潰滅，可以將若干空化泡潰滅產(chǎn)生的高溫高壓聚集在這個相對集中的區(qū)域內(nèi)形成極端高溫，并產(chǎn)生強烈的沖擊波和微射流，引起復(fù)雜的物理和化學(xué)效應(yīng)，產(chǎn)生活性極強的· OH和· H自由基，再通過自由基與有機化合物之間的加合、取代、電子轉(zhuǎn)移斷鍵等，使水體中難降解有機物大分子(如苯酚)氧化降解成低毒或無毒的小分子物質(zhì)，甚至直接降解成(X)2和H2O ；同時高壓射流打擊在靶盤上形成的剪切力，也對苯酚有機物的分解起到一定的作用。采用這種水射流空化降解含苯酚廢水方式，比現(xiàn)有的讓射流形成的空化泡，隨流體運動后分散在相對較大的區(qū)域內(nèi)自然潰滅產(chǎn)生的效果要好得多， 高溫高壓更加集中。與現(xiàn)有的苯酚廢水射流空化降解技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)的空化降解率得到大大提高，其對苯酚廢水進行持續(xù)穩(wěn)定空化降解，經(jīng)數(shù)次循環(huán)降解，累計降解率可達 70. 9%，遠遠超過現(xiàn)有技術(shù)。苯酚廢水在反應(yīng)容器中進行空化降解反應(yīng)后，再經(jīng)回流管路流至儲水池中進行循化降解，以達到更高的降解效果。并且所述空化射流靶盤與一調(diào)節(jié)桿連接固定，調(diào)節(jié)桿可軸向移動的支撐于反應(yīng)容器上，其外伸端連接操縱裝置。這樣可以根據(jù)所選擇的射流空化噴嘴，以及射流壓力，調(diào)整空化射流靶盤與射流空化噴嘴之間的距離，使空化泡在最佳范圍內(nèi)潰滅，提高降解效果。射流空化噴嘴的內(nèi)孔包括入口收縮段錐孔，出口擴散段錐孔，收縮段錐孔與擴散段錐孔之間為噴射段直孔，所述入口收縮段錐孔的長度大于出口擴散段錐孔長度，噴射段直孔的長度小于出口擴散段錐孔長度。而且所述入口收縮段錐孔的長度為20 30mm，所述出口擴散段錐孔的長度為8 15mm，噴射段直孔的長度為8mm。并且射流空化噴嘴的噴射段直孔的直徑D為0.5 1.5mm，出口擴散段錐孔的擴散角為50° 60°，入口收縮段錐孔的收縮角為12. 5° 13. 5°。這種結(jié)構(gòu)的射流空化噴嘴更有利于產(chǎn)生大量的射流空化泡，因相對較長和收縮角較小的入口收縮段錐孔，更有利于射流的形成；而比噴射段直孔長的出口擴散段錐孔的相對較大的擴散角，使射流在擴散段內(nèi)與周圍介質(zhì)切剪作用時間增長，噴嘴產(chǎn)生的空化泡數(shù)量越多，更有利于產(chǎn)生大量的空化泡。由此可提高降解效果。儲水池中設(shè)有與制冷設(shè)備連通的冷凝管。這樣可以在循環(huán)降解時間較長，產(chǎn)生較高水溫時，開啟制冷裝置，通過冷凝管對儲水池的水進行降溫。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，與普通自由射流空化降解裝置相比，能大幅提高降解率，同時能大幅縮短苯酚廢水的降解時間，從而降低降解能耗。


圖1為本發(fā)明設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明的射流空化噴嘴結(jié)構(gòu)圖； 圖3為本發(fā)明的反應(yīng)容器和空化射流靶盤的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明系統(tǒng)設(shè)備的多機并聯(lián)示意圖。附圖中，1為反應(yīng)容器，2為空化射流靶盤，3為射流空化噴嘴，4為第一調(diào)節(jié)閥，5為三通，6為高壓泵，7為控制閥，8為儲水池，9為冷凝管，10為第一泄壓管，11為第一截止閥， 12為回流管，13為第二調(diào)節(jié)閥，14為第二截止閥，15為第二泄壓管，16為出口壓力表，17為調(diào)節(jié)桿，18為支架，19為手柄，20為入口壓力表，21為筒體，22為安裝孔，23為連接盤，24為端蓋，25為密封圈，26為螺塞，27為調(diào)節(jié)刻度，觀為內(nèi)螺紋套，四為鎖定螺母，33為入口收縮段錐孔，34為噴射段直孔，35為出口擴散段錐孔。
具體實施例方式參見圖1至圖3，一種強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備，儲水池8、高壓泵 6、射流空化噴嘴3通過高壓管道依順序連接，射流空化噴嘴3與高壓管螺紋連接，以便于更換。所述射流空化噴嘴3安裝固定在反應(yīng)容器1的進水端，反應(yīng)容器1的出水端通過回流管 12與儲水池8相連。所述反應(yīng)容器1內(nèi)設(shè)有一空化射流靶盤2，所述空化射流靶盤2正對射流空化噴嘴3，距射流空化噴嘴3的距離為射流空化噴嘴3的噴射孔直徑的20 40倍， 以30倍為最佳。所述空化射流靶盤2與一調(diào)節(jié)桿17連接固定，調(diào)節(jié)桿17可軸向移動的支撐于反應(yīng)容器1上，其外伸端連接操縱裝置18。所述反應(yīng)容器1采用圓筒容器，反應(yīng)容器1 的軸線平行于水平固定在支架18上。反應(yīng)容器1的一軸向端中心安裝射流空化噴嘴3，射流空化噴嘴3通過螺紋緊固在反應(yīng)容器1的軸向端壁上，并用密封圈密封；反應(yīng)容器的另一軸向端設(shè)置端蓋對，端蓋M與反應(yīng)容器的筒體21通過螺紋緊固連接，并設(shè)密封墊密封，或者端蓋M與反應(yīng)容器的筒體21法蘭連接，端蓋與反應(yīng)容器的筒體之間設(shè)置密封墊。所述調(diào)節(jié)桿17外伸端從端蓋M中心伸出，端蓋M與調(diào)節(jié)桿17之間設(shè)有密封圈25，并用與調(diào)節(jié)桿17滑動配合的螺塞沈?qū)⒚芊馊?5定位在端蓋上的軸孔中，使調(diào)節(jié)桿17可相對于端蓋軸向運動。將端蓋設(shè)置在反應(yīng)容器1的軸向端，既便于反應(yīng)容器筒體的制作，也便于在維修、更換空化射流靶盤2時，拆開端蓋更換、維修空化射流靶盤2。反應(yīng)容器筒體的曲面設(shè)置出水口連接回流管12。為增強空化射流靶盤2的強度，在所述調(diào)節(jié)桿17的一端設(shè)有連接盤 23，連接盤23上設(shè)有安裝孔22，空化射流靶盤2通過螺栓固定在連接盤23上，既能通過連接盤23保證對空化射流靶盤2的支撐強度，同時也便于更換空化射流靶盤2 ；所述調(diào)節(jié)桿 17的另一端于反應(yīng)容器外螺紋配合在支架18上設(shè)置的內(nèi)螺紋套觀中，并用鎖定螺母四定位，該端的端部設(shè)有旋轉(zhuǎn)手柄19，便于調(diào)整空化射流靶盤2與射流空化噴嘴3之間的距離。 所述調(diào)節(jié)桿17上設(shè)有調(diào)節(jié)刻度27，以便直觀調(diào)節(jié)距離。為提高射流空化效果，射流空化噴嘴3的內(nèi)孔包括入口收縮段錐孔33，出口擴散段錐孔35，收縮段錐孔與擴散段錐孔之間為噴射段直孔34，所述入口收縮段錐孔33的長度大于出口擴散段錐孔35長度，噴射段直孔34的長度小于出口擴散段錐孔35長度。效果較好的是，所述入口收縮段錐孔33的長度為20 30mm，所述出口擴散段錐孔35的長度為8 15mm，噴射段直孔34的長度為8mm。射流空化噴嘴3的噴射段直孔34的直徑D為 0.5 1.5_，出口擴散段錐孔35的擴散角為50° 60°，入口收縮段錐孔33的收縮角為 12. 5 13. 5°。
為能較好的控制進入射流空化噴嘴的流體壓力、流量，在儲水池8與高壓泵6之間的管道上設(shè)置控制閥7，在高壓泵6與射流空化噴嘴3之間的管道上設(shè)有第一調(diào)節(jié)閥4，第一調(diào)節(jié)閥4與射流空化噴嘴3之間的管道上設(shè)有入口壓力表20。并且還可以在高壓泵6與第一調(diào)節(jié)閥4之間通過三通5連接第一泄壓管10，第一泄壓管10連接儲水池8，第一泄壓管10上設(shè)有第一截止閥11。在回流管12上也可設(shè)置第二調(diào)節(jié)閥13和出口壓力表16，在第二調(diào)節(jié)閥13的上游，還可以設(shè)置第二泄壓管15，在第二泄壓管15上設(shè)置第二截止閥14。本發(fā)明不僅僅局限于上述實施例，為提高降解效果，還可以在儲水池8中設(shè)有與制冷設(shè)備連通的冷凝管9，能夠在因循環(huán)降解時間較長導(dǎo)致儲水池8中的水溫較高時，啟動制冷設(shè)備，通過冷凝管9水溫升高的水進行降溫。參見圖4，在大規(guī)模對苯酚廢水進行強化水射流空化降解處理時，可多機并聯(lián)進行降解作業(yè)。多個反應(yīng)容器的射流空化噴嘴通過高壓管并聯(lián)與高壓泵，各反應(yīng)容器的射流空化噴嘴上游分別設(shè)置第一調(diào)節(jié)閥4和壓力表20，各反應(yīng)容器出水口并聯(lián)與回流管。采用本發(fā)明強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備進行苯酚廢水處理的方法如下
首先根據(jù)不同的處理量選擇射流空化噴嘴的噴射段直孔的規(guī)格，噴射段直孔的直徑在 0. 5 1. 5mm取值，將所選的射流空化噴嘴安裝在反應(yīng)容器上，并與高壓管連接。然后根據(jù)所選的射流空化噴嘴的噴射段直孔的規(guī)格確定并調(diào)整空化射流靶盤距射流空化噴嘴之間的距離，該距離在射流空化噴嘴的噴射段直孔內(nèi)徑的20 40倍，以30 倍為效果最佳。啟動高壓泵，利用高壓泵將儲水池中的苯酚廢水抽水，并通過高壓泵和調(diào)節(jié)閥將射流空化噴嘴的入口壓力控制在20 35MPa范圍內(nèi)，利用高壓水射流空化降解苯酚廢水。 從射流空化噴嘴噴射出的射流，在反應(yīng)容器內(nèi)形成大量空化泡，空化泡撞擊在空化射流靶盤上強制潰滅，空化泡在潰滅瞬間形成極端高溫高壓環(huán)境，產(chǎn)生強烈的沖擊波和微射流，引起復(fù)雜的物理和化學(xué)效應(yīng)，產(chǎn)生活性極強的· OH和·Η自由基，再通過自由基與有機化合物之間的加合、取代、電子轉(zhuǎn)移斷鍵等，使廢水體中難降解苯酚分子氧化降解成低毒或無毒的小分子物質(zhì)，甚至直接降解成(X)2和Η20。由于射流空化噴嘴噴射出的空化泡與空化射流靶盤撞擊潰滅，使空化泡集中在一個相對較短的距離內(nèi)潰滅，在該距離范圍內(nèi)聚集高溫高壓， 使降解廢水中苯酚作用得到強化，苯酚廢水的降解效果得到極大提高。在反應(yīng)容器內(nèi)經(jīng)一次降解的苯酚廢水從回流管流回儲水池，以備循環(huán)再進行降解。循環(huán)的次數(shù)根據(jù)苯酚廢水的濃度不同而不同，降解所需的時間也根據(jù)苯酚廢水的濃度不同而不同，直至苯酚廢水的降解達到要求。當苯酚廢水的濃度較高，降解周期較長時，會產(chǎn)生較高溫度，即啟動制冷裝置，通過冷凝管對儲水池的水進行降溫。上述降解過程壓力控制，靶距調(diào)整等，可以采用人工操作調(diào)節(jié)，也可采用自動控制調(diào)節(jié)。實施例1
在常溫常壓的工作環(huán)境下，對苯酚含量為50mg/L的廢水進行水射流空化降解處理，噴嘴入口壓力采用30MPa，采取打擊靶盤射流方式和自由射流兩種方式進行對比，空化降解時間30分鐘。對兩種不同方式對苯酚廢水降解的效果進行對比，結(jié)果見表1。
表1廢水處理結(jié)果比較
類型降解率空化泡自由潰滅3. 6%空化泡撞擊靶盤潰滅20. 1%
表1結(jié)果表明，噴嘴入口壓力采用30MPa，降解時間為30分鐘的相同情況下，本發(fā)明工藝比普通自由射流空化降解工藝及裝置能大幅提高降解率，能大幅縮短苯酚廢水的降解時間，從而降低降解能耗。這是因為空化射流打擊在靶盤上，形成一個相對集中的空泡潰滅區(qū)，從而形成較為集中的高溫高壓區(qū)，加速了苯酚有機物的分解；同時由于空化射流對靶盤的高速高壓沖擊，又形成新的空化泡，增強了空化降解的能力，以及高壓射流打擊在靶盤上形成的剪切力，也對苯酚有機物的分解起到了一定的作用。實施例2
在常溫常壓的中性環(huán)境下，對苯酚含量為50mg/L的廢水進行水射流空化降解處理，靶距定為30々，打擊時間為30 min，噴嘴入口壓力分別采用10、20、30、40 MPa進行降解。降解結(jié)果見表2。表2不同入口壓力降解結(jié)果
壓力數(shù)據(jù)降解率IOMPa2. 6%20MPa6. 1%30MPa27. 6%40MPa7. 9%
表2結(jié)果表明隨著噴嘴入口壓力升高，降解率逐步升高，噴嘴入口為30 MPa時降解效果較好，入口壓力達到40MPa時降解率反而降低。該實施例說明在一定靶距條件下均存在一最優(yōu)打擊壓力，可以產(chǎn)生相對較多的空化泡，形成相對集中的空泡潰滅區(qū)域。從表2可以看出，在靶距為30D，最優(yōu)入口壓力為30MPa。實施例3
設(shè)定裝置入口壓力15 MPa，靶距30隊對苯酚廢水進行持續(xù)穩(wěn)定空化降解，經(jīng)數(shù)次循環(huán)降解，累計降解率可達70.9%。與相關(guān)文獻“水力空化技術(shù)降解含苯酚、二甲苯廢水的實驗研究”(喬慧瓊，蘭州交通大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，《能源環(huán)境保護》2007年第2期，18-20 頁)中描述的水力空化技術(shù)對苯酚溶液的降解率最高可達51. 7%，有較大幅度的提高。強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備能有效處理含苯酚廢水。對于水射流空化降解裝置，空化器中設(shè)計靶盤打擊能夠產(chǎn)生更好的降解效果。一般工作狀況下，在入口壓力為20MPa 35MPa，靶距為20D 40D時能取得較好的空化降解效果。在靶距為30D時，入口壓力30MPa時能獲得最優(yōu)降解效果。與一般水力空化降解技術(shù)及裝置相比，本發(fā)明對苯酚廢水具有更高的降解效率， 能夠降低降解時的能耗和減少時間等優(yōu)點，且操作簡單，具備可調(diào)節(jié)性。具有十分重大的市場開發(fā)前景。
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權(quán)利要求
1.一種強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備，儲水池(8)、高壓泵(6)、射流空化噴嘴(3 )通過管道依順序連接，射流空化噴嘴(3 )安裝在反應(yīng)容器(1)的進水端，反應(yīng)容器(1) 的出水端通過回流管(12)與儲水池(8)相連，其特征在于所述反應(yīng)容器(1)內(nèi)設(shè)有一空化射流靶盤(2)，所述空化射流靶盤(2)正對射流空化噴嘴(3)，距射流空化噴嘴(3)的距離為射流空化噴嘴(3)的噴射孔直徑的20 40倍，所述空化射流靶盤(2)與一調(diào)節(jié)桿(17)連接固定，調(diào)節(jié)桿(17)可軸向移動的支撐于反應(yīng)容器(1)上，其外伸端連接操縱裝置(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備，其特征在于射流空化噴嘴(3)的內(nèi)孔包括入口收縮段錐孔(33)，出口擴散段錐孔(35)，收縮段錐孔與擴散段錐孔之間為噴射段直孔(34)，所述入口收縮段錐孔(33)的長度大于出口擴散段錐孔 (35 )長度，噴射段直孔(34 )的長度小于出口擴散段錐孔(35 )長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備，其特征在于所述入口收縮段錐孔(33)的長度為20 30mm，所述出口擴散段錐孔(35)的長度為8 15mm， 噴射段直孔(34)的長度為8mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備，其特征在于 射流空化噴嘴(3)的噴射段直孔(34)的直徑D為0. 5 1. 5m,出口擴散段錐孔(35)的擴散角為50° 60°，入口收縮段錐孔(33)的收縮角為12. 5° 13. 5°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備，其特征在于所述調(diào)節(jié)桿(17)的一端設(shè)有連接盤(23)，空化射流靶盤(2)通過螺栓固定在連接盤(23)上，調(diào)節(jié)桿(17)的另一端于反應(yīng)容器外螺紋配合在反應(yīng)容器的支架(18)上，該端的端部設(shè)有旋轉(zhuǎn)手柄(30)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備，其特征在于反應(yīng)容器(1)為圓筒容器，反應(yīng)容器(1)的軸線平行于水平，反應(yīng)容器的一軸向端中心安裝射流空化噴嘴(3)，空化噴嘴由外部通過螺紋聯(lián)接方式與反應(yīng)容器連接，反應(yīng)容器的另一軸向端設(shè)置端蓋(24)，調(diào)節(jié)桿(17)外伸端從端蓋(24)中心伸出，端蓋(24)與調(diào)節(jié)桿(17)之間設(shè)有密封圈(25)，反應(yīng)容器的曲面設(shè)置出水口連接回流管(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5、6任一所述的強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備，其特征在于所述調(diào)節(jié)桿上設(shè)有調(diào)節(jié)刻度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備，其特征在于高壓泵(6)與射流空化噴嘴(3)之間的管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥(4)，調(diào)節(jié)閥(4)與射流空化噴嘴(3) 之間的管道上設(shè)有壓力表(20 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備，其特征在于高壓泵(6)與調(diào)節(jié)閥(4)之間通過三通連接一泄壓管(10)，泄壓管連接儲水池(8)，泄壓管上設(shè)有截止閥(11)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備，其特征在于儲水池(8)中設(shè)有與制冷設(shè)備連通的冷凝管(9)。
全文摘要
一種強化水射流空化降解含苯酚廢水的設(shè)備，儲水池、高壓泵、射流空化噴嘴通過管道依順序連接，射流空化噴嘴安裝在反應(yīng)容器的進水端，反應(yīng)容器的出水端通過回流管與儲水池相連，反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)有一空化射流靶盤，空化射流靶盤距射流空化噴嘴的距離為射流空化噴嘴的噴射孔直徑的20～40倍，空化射流靶盤與一調(diào)節(jié)桿連接固定，調(diào)節(jié)桿的外伸端連接操縱裝置。它使從射流空化噴嘴噴出的空化泡與空化射流靶盤撞擊，加速空化泡潰滅，將空化泡的潰滅集中在射流空化噴嘴與空化射流靶盤之間區(qū)域，使空化泡潰滅產(chǎn)生的極端高熱聚集在該區(qū)域，形成一個相對集中高溫高壓的潰滅區(qū)，加速含苯酚廢水中苯酚有機物的分解，由此提高含苯酚廢水的處理效果。
文檔編號B01F5/08GK102491486SQ201110425910
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者馮劍, 李趙杰, 沈銀華, 鄧松圣, 陳明 申請人:中國人民解放軍后勤工程學(xué)院