[發明專利]電磁場協同水力空化污水處理裝置

有效

• 申請號: 201310180760.0
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103224271A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 張宗權;苗潤才;劉志存;楊宗立;魯百佐;王文成
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: C02F1/48
• 分類號: C02F1/48;C02F1/72
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

技術領域

本發明屬于污水凈化處理技術領域，具體涉及一種電磁場協同水力空化污水處理裝置。

背景技術

超聲空化引起的湍流效應、微擾效應、界面效應和聚能效應所形成的極端物理條件，為強化加快化學反應提供了一種非常有效途徑，隨著近年來環境問題的日益突出，功率超聲在污水處理方面的應用，獲得了廣泛和深入的研究。但超聲空化只在聲源附近較小范圍內產生能量集中，空化效應強烈，對各類待處理的對象都有良好的效果．然而，超聲換能器的總能耗中只有5%—10%用于空化，其余90%—95%的能量是以熱能的形式使系統升溫，即超聲空化存在有效反應區域空間小、能效低的突出問題，這使得超聲空化的應用受到極大的限制，其在工業化中遇到很大困難。

水力空化是不同于超聲空化的另一種空化方法，也是近年來受到相關領域技術人員廣泛關注和研究的一種較超聲空化更為簡單有效的空化處理技術。已有的研究表明，水力空化對化工過程具有顯著的強化作用，且從能效和規模化方面與超聲空化相比，具有簡便易行、能耗低、效率高、可在較大范圍內形成比較均勻空化強化場等優點。因此水力空化應用于廢水凈化處理，被寄予了厚望。但水力空化的空化強度明顯較超聲空化小，用于聲化學反應的效率仍然較低。

水力空化廢水處理技術裝置，主要有孔板型水力空化裝置和文丘里管式水力空化裝置。采用物理場能協同提高水力空化裝置的聲化學反應的效率，是目前水力空化技術研究的熱點問題。中國發明專利申請“水處理裝置（201010261180.0）”和“物理法滅菌增氧活性水器（200910004010.1）”均采用在文丘里管喉部的外側設置磁場，這對水體活化與管壁防垢具有較好的作用，但由于文丘里管形成水力空化的聲化學反應區域，在文丘里管喉部下游的擴散管段，顯然在文丘里管喉部的外側設置磁場對水力空化聲化學反應效率的提高，作用非常有限。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術存在的缺點，提供一種結構簡單、加工安裝方便、耐壓高、處理污水效果好、可連續處理大流量廢水的電磁場協同水力空化污水處理裝置。

解決上述技術問題所采用的技術方案是：在殼體內左側設置有左支架、右側設置有右支架，左支架和右支架上設置有中心線與殼體的中心線相重合的整流棒，殼體外圍設置電磁線圈。本發明的整流棒的形狀是兩端面為垂直于中心線的平行平面、側面為余弦旋轉曲面的棒狀體或在至少2個圓柱體的兩端分別設置有通過中間圓柱體連為一體的圓臺體，兩端圓柱體外側圓臺體的端部設置有端部圓柱體。本發明的電磁線圈至少有3個設置在殼體外圍整流棒直徑最小的部位所對應位置。

本發明的整流棒側面的余弦旋轉曲面為：

以直角坐標系中的曲線

y=D4-D8cos2πxL---(1)]]>

為母線、x軸為旋轉軸形成的旋轉曲面，整流棒的中心線為x軸，0≤x≤kL，k為整流棒直徑變化周期的個數，k至少為2，y為整流棒的中心線上x對應的整流棒的半徑，D為殼體的內徑，L為整流棒的1個直徑變化周期的長度，2D≤L≤3D。

本發明的每個圓柱體相同方向一端圓臺體的錐角α為60°～90°，另一端圓臺體的錐角β為30°～55°，每個圓柱體相同方向一端圓臺體的錐角α相等、軸向長度相等，每個圓柱體相同方向另一端圓臺體的錐角β相等、軸向長度相等，每個圓柱體兩端的兩個圓臺體的最大直徑與最小直徑比為3～5，圓柱體與兩端連為一體的圓臺體的長度之和為殼體內徑D的1.5～2倍。

本發明的每個圓柱體相同方向一端圓臺體的錐角α最佳為75°，另一端圓臺體的錐角β最佳為45°，每個圓柱體相同方向一端圓臺體的錐角α相等、軸向長度相等，每個圓柱體相同方向另一端圓臺體的錐角β相等、軸向長度相等，每個圓柱體兩端的兩個圓臺體的最大直徑與最小直徑比最佳為4，圓柱體與兩端連為一體的圓臺體的長度之和最佳為殼體內徑D的1.8倍。