[發(fā)明專利]一種復(fù)合阻流體的水力空化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410852446.7
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104628054A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈壯志;郭建中
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西師范大學(xué)
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責(zé)任公司 61201
• 代理人: 曹宇飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于液態(tài)流體空化發(fā)生裝置研究技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用水力空化降解處理有機(jī)污染物廢水的復(fù)合阻流體的水力空化裝置。

技術(shù)背景

據(jù)環(huán)境保護(hù)總局發(fā)布的《中國環(huán)境狀況公報》稱，對全國近14萬公里河流進(jìn)行的水質(zhì)評價，結(jié)果表明近40％的河水受到了嚴(yán)重污染；全國七大江河水系中劣V類水質(zhì)占41％。而環(huán)?？偩职l(fā)布的另一項重要調(diào)查顯示，在被統(tǒng)計的我國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。

由于水體的污染，造成許多水資源無法再利用，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。

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，因可以廉價簡易地集高溫、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。

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)量過少，尤其是羥基自由基的生成數(shù)目過少，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有在實際工程中廣泛使用。

發(fā)明內(nèi)容

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)簡單的復(fù)合阻流體的水力空化裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是該裝置包括水力空化腔，水力空化腔的側(cè)部開有進(jìn)水端口，在進(jìn)水端口上設(shè)置有噴嘴，與進(jìn)水端口相對的另一端底部加工有出水口，在噴嘴的喉部中心軸上通過支撐桿固定前阻流體，前阻流體的尾部延伸至水力空化腔內(nèi)，在水力空化腔內(nèi)中心軸上依次設(shè)置有后阻流體和調(diào)節(jié)板；

上述前阻流體是由圓錐體和半橢球體順次拼接而成，拼接面與水力空化腔的進(jìn)水口端面重合，其中圓錐體的錐角為15～20°，錐體高度為34～56mm，半橢球體的曲線方程為式(1)，以水力空化腔的進(jìn)水端面與其中心軸的交點為坐標(biāo)原點，水力空化腔的中心軸為x軸，水力空化腔的進(jìn)水端面上與x軸垂直相交的豎向中心線為y軸，單位為mm；

式(1)為：

x2m2+y2n2=1]]>

式(1)中m為長半軸，取值為60～70；n為短半軸，取值為5～7；x為橢圓曲線的長軸變量，x≥0；y為橢圓曲線的短軸變量；

上述后阻流體是由曲線1和曲線2、曲線3按照順時針方向首尾相接而成的閉合曲線繞著水力空化腔的中心軸旋轉(zhuǎn)一周所形成的旋轉(zhuǎn)體；

曲線1的線性方程為：

(x₁-a₁)²+(y₁-b₁)²＝9²

曲線2的線性方程是：

(x₂-a₂)²+(y₂+b₂)²＝55²

曲線3的線性方程是：

(x₃-a₃)²+(y₃+b₃)²＝56²

其中a₁是曲線1的圓心的水平坐標(biāo)值，取值為11～17；

b₁是曲線1的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為8～12；

a₂是曲線2的圓心水平坐標(biāo)值，取值為43～51；