[發明專利]一種環壁分布式射流空化水處理設備

在審

• 申請號: 201811550964.8
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109626546A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 伊春海;王奕璇;齊隨濤;楊伯倫
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F1/34;C02F101/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明提供的一種環壁分布式射流空化水處理設備，包括入口管道、外筒、內筒、文丘里管和出水管路，其中，外筒套裝在內筒上，且兩者之間設置有間隙；入口管道固定在外筒的側壁上，與外筒的內腔相通；出口管路固定在內筒上，與內筒的內腔相通；內筒的側壁上沿其軸向方向設置有多層文丘里管結構，所述文丘里管結構包括若干個文丘里管，該文丘里管沿內筒的周向方向均布；文丘里管的一端與內筒的內腔相通，另一端與外筒的內腔相通；本發明有機地將現有的孔板式結構和文丘里管式結構有效地結合起來，這樣促使了在空化發生時可以在單位體積的有機廢水溶液中產生了更多的羥基自由基，從而大大提高空化效率，進一步增強對廢水中有機物的降解能力。

技術領域

本發明屬于水處理領域，具體地涉及一種環壁分布式射流空化水處理設備。

背景技術

隨著石油化工、塑料、合成纖維、制藥、紡織印染等工業的迅速發展，各種含有大量難降解的有機物廢水的排放量也急劇增加，傳統的水處理工藝往往存在能耗高、水處理劑需要回收處理以及二次污染等問題，很難滿足當前節能環保政策的要求，同時傳統水處理工藝對難降解有機廢水的處理效果也不太理想。近年來，對高濃度難降解有機廢水的許多新型的處理技術和處理工藝引起了廣泛的關注，其中利用高級氧化技術處理廢水己經成為當今的研究熱點。空化技術是高級氧化技術中新型的處理方法，利用空化時產生的高溫高壓、高速射流以及羥基自由基等因素，對污染物進行降解。由于空化技術具有操作簡單、低能耗、綠色環保、極易放大實現工業化等優點而逐漸成為研究的熱點。

射流空化屬于水力空化的一種方式。其機理為：流體流經多孔板或文丘里管的限流區域時流體瞬間被加速，從而產生巨大的壓力降，當壓力降低到液體工作溫度下的飽和蒸汽壓時，液體就開始“沸騰”并迅速“汽化”，內部產生大量氣泡。當空化泡隨流體流出限流區域時，周邊壓力增加，空化泡體積急劇縮小直至潰滅。而在空化泡潰滅過程中會產生局部高溫高壓 50Mpa&4700～5600K以及100m/s的微射流，在這些極端的物理條件下，有機物在空化泡內發生化學鍵斷裂、高溫分解、水相燃燒或自由基反應，從而達到有效降解廢水中有機物的目的。

目前，射流空化水處理設備主要有以下兩大類：

1多孔板射流空化設備。這類空化設備核心部件為多孔板，通常將多孔板橫向固定在流體管道中。運行時利用離心泵將廢水輸送到多孔板處，通過孔板限流區壓力的急劇變化產生空化效應來達到對有機廢水的降解。

2文丘里管式射流空化設備。這類空化設備核心部件為單一的文丘里管，其尺寸稍大，通常將文丘里管串聯在管路中。運行時通過離心泵將有機物廢水輸送到文丘里管，通過文丘里管喉部限流區時壓力的改變來達到對有機廢水的降解。

研究表明：多孔板射流空化裝置空化強度高于文丘里管，但文丘里管存在體積小、壓降低、能耗小的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種環壁分布式射流空化水處理設備，解決了現有的多孔板射流空化裝置體積大、壓降高、能耗大以及文丘里管射流空化設備空化強度小的缺陷。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明提供的一種環壁分布式射流空化水處理設備，包括入口管道、外筒、內筒、文丘里管和出水管路，其中，外筒套裝在內筒上，且兩者之間設置有間隙；入口管道固定在外筒的側壁上，與外筒的內腔相通；出口管路固定在內筒上，與內筒的內腔相通；內筒的側壁上沿其軸向方向設置有多層文丘里管結構，所述文丘里管結構包括若干個文丘里管，該文丘里管沿內筒的周向方向均布；文丘里管的一端與內筒的內腔相通，另一端與外筒的內腔相通。

優選地，內筒和外筒為兩端開口的筒狀結構，內筒和外筒的一端均固定在封底鋼板上，外筒的另一端端部與內筒的側壁之間為封閉結構；內筒的另一端的端部設置有法蘭。

優選地，入口管道連接有入口法蘭。

優選地，出口管路連接有出口法蘭。