[實用新型]一種新型臭氧管道在線混合器

有效

• 申請號: 201420229663.6
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN203803440U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 盧寧;黃鑫;劉佳;張東;吳雪飛;王先云;姜蕾
• 申請（專利權）人: 上海城市水資源開發利用國家工程中心有限公司;上海大學
• 主分類號: B01F13/10
• 分類號: B01F13/10
• 代理公司: 上海君鐵泰知識產權代理事務所(普通合伙) 31274
• 代理人: 潘建玲

技術領域

本實用新型屬于水處理技術領域，特別涉及一種新型臭氧管道在線混合器。

背景技術

隨著工業的迅猛發展，水環境污染問題日趨嚴重，水安全問題亦成為人們關注的焦點。臭氧作為一種強氧化劑，具有有效氧化水中有機物和無機物的特點，因此，臭氧被廣泛應用于自來水或污水的氧化消毒、工業冷卻水水質穩定和污泥處置減量化等領域。

臭氧在線混合器應安裝在臭氧注射器之后，臭氧與水反應罐之前的管道上。由于臭氧的溶解度較低，為使臭氧與整個水的充分混合，并將臭氧從氣相轉變為液相，以便臭氧在反應罐充分氧化有機物和無機物，對水進行殺菌消毒。所以，應在臭氧注射器之后，臭氧與水的反應罐之前裝設臭氧在線混合器。

專門針對水處理臭氧混合的管式在線混合器很少，并且大多沿用了化工中的通用類型如SL，SB型靜態混合器。此類靜態混合器水頭損失較高，臭氧氣泡大，溶解效率低，加大了臭氧的投加量，增加了水處理成本。

因此，水處理技術領域急需一種利用超聲對臭氧氣體的增溶作用，將水處理中常用的靜態混合與超聲耦合相配合使用，產生活性位點增多，降低氣液傳質阻力、混合效率高，水頭損失小的一種新型臭氧管道在線混合器。

實用新型內容

本實用新型提供了一種新型臭氧管道在線混合器，技術方案如下：

一種新型臭氧管道在線混合器，其特征在于，包括：

多節管道，每相鄰2節管道之間通過密封法蘭相連接，用于湍流的流動；

低頻超聲探頭，安裝在每2節管道之間的密封法蘭上，數量比管道節數少1個，與管道外部的超聲振蕩器連為一體，用于提升在超聲場作用下的經過湍流混合的臭氧水的傳質效能；

旋轉混合葉片，固定連接在每節管道內部，能夠向左或向右旋轉180°，每相鄰2節管道內的旋轉混合葉片呈90°放置，用于將在管道中流動的液體，分割成2個半圓部分，使液體在沿軸線前進的同時被迫繞軸線做旋轉，實現氣液充分混合。

如上所述的一種新型臭氧管道在線混合器，其中，通過密封法蘭相連接的多節管道，被密封法蘭隔開1/2管道內徑的距離。

如上所述的一種新型臭氧管道在線混合器，其中，旋轉混合葉片、多節管道、低頻超聲探頭都采用不銹鋼或者工程塑料，連接方式采用焊接、鑄造成型或直接由數控加工。

如上所述的一種新型臭氧管道在線混合器，其中，低頻超聲探頭還包括：3個超聲探頭，位于管道的正截面上，2個相對放置，1個與2個相對放置的超聲探頭都呈90°放置。

如上所述的一種新型臭氧管道在線混合器，其中，2個相對放置的超聲探頭為20kHz，1個與2個相對放置的超聲探頭都呈90°放置的超聲探頭為40kHz。

如上所述的一種新型臭氧管道在線混合器，其中，每個旋轉混合葉片的長度與管道內徑比為2.0。

如上所述的一種新型臭氧管道在線混合器，其中，低頻超聲探頭與管道外部的超聲振蕩器連為一體，伸入管道內長度為1/3管徑，并且采用密封裝置或直接鑄造成型，用于防止連接處承壓漏水。

本實用新型的有益效果是：

1.液體在裝有旋轉混合葉片的管道中流動時被分割成2個半圓部分，在沿軸線前進的同時被迫繞軸線做旋轉，由于液體的內摩擦形成變形速度和湍流，從而達到氣液充分混合的目地，進而提高混合效率,降低水頭損失。

2.每相鄰兩節管道內的旋轉混合葉片呈90°放置，加大了水和臭氧氣體的混合，使得在管道內流速為0.8-1.5m/s的湍流，平均液體停留時間達到15-30s，進而提高混合效率。

3.每個旋轉混合葉片的長度與管道內徑比為2.0，降低了管道內壓降，促使壓降小于0.06MPa，進而降低水頭損失小。

4.每2節管道之間采用密封法蘭相連接，并隔開1/2管道內徑的距離，使得超聲場有一定的作用時間，起到產生活性位點增多的作用。

5.由于超聲場的聲強與空化作用密切相關，本實用新型在相鄰管道間的每節管道截面上放置由3個超聲探頭組成的低頻超聲探頭，2個20kHz探頭相對放置，1個40kHz探頭呈90°放置，進而通過正交低頻超聲場強化超聲空化作用，使得通過管道旋轉混合葉片的湍流混合的臭氧水在超聲場作用下提升傳質效能，超聲強度在0.1–1.0W/cm²。進而實現降低氣液傳質阻力，產生活性位點增多的作用。

6.3個超聲探頭與管道外部的超聲振蕩器連為一體，伸入管道內長度達到1/3管徑為宜，采用密封裝置或直接鑄造成型防止連接處承壓漏水。

附圖說明