[發明專利]一種多級撞擊流式環流反應器

有效

• 申請號: 201611266898.2
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106587327B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 沈壯志
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72
• 代理公司: 西安佩騰特知識產權代理事務所(普通合伙) 61226
• 代理人: 張倩

本發明所涉及一種多級撞擊流式環流反應器，屬于高級氧化廢水處理設備，其是在環流器外部設置有2～6個末端延伸至環流器內中心位置的多級Y型噴嘴，在多級Y型噴嘴的出口端上方設置有導流筒，多級Y型噴嘴包括主噴管以及串接在主噴管出口端的n級支管組，n＝1，2，3，4；每個支管組包括并列設置的2～4個呈擴散型分布的支管，末端設置的一級支管分別延伸至導流筒底部，使流體出射之后在導流筒的中心軸上與對向的射流發生碰撞，形成強烈的撞擊流，使流體在撞擊區加強混合，強化傳質效果，進一步提高廢水高級氧化降解效果，同時可實現多通路進水，在保障處理倍數級提高的同時大大增加了反應器的處理量，降低能耗，減少運行成本。

技術領域

本發明屬于高級氧化廢水處理設備，特備涉及一種能夠處理大量污水的多級撞擊流式環流反應器。

技術背景

目前國內對工業生產中產生的有機廢水大多采用生化法進行處理,然而這些廢水的可生化性往往較差,例如在焦化廢水、印染廢水、制藥廢水中往往存在大量的難降解有機污染物,因此絕大多數生化處理法的處理效果并不理想,出水的COD含量均較高,大部分企業出水不能達標。而現有的能實現達標排放的生物處理方法的初期工程投資大、占地面積大,進水水質要求苛刻、噸水處理運行費用高,使得大多數企業難以接受。而傳統的物理化學方法在去除廢水難降解有機物質以及提高廢水的可生化性等方面存在不足。為此各種化學處理手段應運而生，如電化學、光化學、化學高級氧化處理等。迄今為止,最有效的處理方法之一為高級氧化技術。研高級氧化過程通常包含有機污染物與氧化劑之間的傳質擴散和氧化反應兩個過程,提高該過程的速率關鍵在于“反應”和“傳遞(質)”兩個過程的強化。研究表明高級氧化處理廢水屬于傳質過程控制。然而傳質過程的強化卻往往為人們忽視,致使雖然采用了各種氧化處理技術,但處理效率仍不高。如何提高效率降低氧化劑用量和投資成本就成為現在急需解決的技術問題。

發明內容

為了克服現有技術所存在的不足，本發明提供了一種強化傳質和反應提高氧化處理效率且能夠加大水處理量，降低能耗的多級撞擊流式環流反應器。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：

該種多級撞擊流式環流反應器，包括環流器，環流器的頂部開有出氣口、底部開有出水口，在環流器外部設置有2～6個末端延伸至環流器內中心位置的多級Y型噴嘴，在多級Y型噴嘴的出口端上方設置有導流筒組，使分布在同一圓周上的多級Y型噴嘴所出射的流體可在對應導流筒組的中心軸上形成撞擊流；

所述多級Y型噴嘴包括主噴管以及串接在主噴管出口端的n級支管組，n＝1，2，3；每級支管組包括并列設置的2～4個呈擴散型分布的支管，最后一級支管延伸至導流筒底部。

進一步優化，所述多級Y型噴嘴出口端與對應導流筒的中心軸之間的水平距離是20～40mm。

進一步優化，所述多級Y型噴嘴第n級的支管橫截面S與第n+1級的支管橫截面s之間滿足：S＝9～12s。

進一步優化，第n級的支管中心線與第n-1級的支管中心線之間形成5～30°的夾角。

進一步優化，所述第m級的支管所在平面與第m+1級的支管所在平面是在同一個平面上，n＞m≥1。

進一步優化，所述第m級的支管所在平面與第m+1級的支管所在平面分布在兩個交叉的平面上且夾角小于90°，n＞m≥1。

進一步限定，所述導流筒組是由自上而下沿著環流器的中心軸分布的多個導流筒組成，且一個導流筒與相鄰一個導流筒之間的高度差為100～200mm。

進一步優化，所述多級Y型噴嘴是相對設置的偶數個，每個多級Y型噴嘴的第n級支管組包括x個支管，分布在環流器兩側的x個支管的出口端兩兩相對并分別延伸至對應導流筒的底部，并在導流筒的中心軸上產生碰撞。

進一步優化，所述導流筒組是由1～4個陣列分布的導流筒組成，每個導流筒的中心軸與環流器的中心軸平行。