一種強(qiáng)化水力空化處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液態(tài)流體空化發(fā)生裝置研宄技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用水力空化降解處理有機(jī)污染物廢水的強(qiáng)化水力空化處理裝置。
技術(shù)背景
[0002]據(jù)環(huán)境保護(hù)總局發(fā)布的《中國環(huán)境狀況公報(bào)》稱，對全國近14萬公里河流進(jìn)行的水質(zhì)評價(jià)，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(xiàng)重要調(diào)查顯示，在被統(tǒng)計(jì)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。
[0003]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。
[0004]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(jià)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。
[0005]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(shí)際工程中廣泛使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]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)簡單的水力空化水處理裝置。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該裝置包括空化腔室，在空化腔室的側(cè)端加工有進(jìn)水口，在與進(jìn)水口相對的另一端底部加工有出水口，在空化腔室的進(jìn)水口上同軸設(shè)置噴嘴、內(nèi)腔設(shè)置有阻流體和調(diào)節(jié)板，在噴嘴內(nèi)設(shè)置有延伸至空化腔室的錐形障體，錐形障體與阻流體、調(diào)節(jié)板在同一中心線上依次設(shè)置且分別通過間隔分布的固定桿和螺紋緊固件與噴嘴或空化腔室的內(nèi)壁固定；
[0008]所述錐形障體是紡錘體結(jié)構(gòu)，在流體入口端的頂部錐角α是15?20°，與之相對的底部錐角β是80?120°，錐形障體距噴嘴內(nèi)壁的最小間距屯為3?5mm ;
[0009]所述阻流體是由曲線和曲線2、曲線3按照順時(shí)針方向首尾相接而成的閉合曲線繞著空化腔室的中心軸旋轉(zhuǎn)一周所形成的旋轉(zhuǎn)體，以空化腔室的進(jìn)水口端面與中心軸的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，中心軸為X軸，空化腔室的進(jìn)水口端面上與X軸垂直相交的豎向中心線為y軸，單位為mm ；
[0010]曲線I的線性方程為:
[0011](X1-B1)^(Yrb1)2= 9 2
[0012]曲線2的線性方程是:
[0013](x2-a2)2+ (y2+b2)2 = 55 2
[0014]曲線3的線性方程是:
[0015](x3-a3)2+(y3+b3)2= 56 2
[0016]其中ai是曲線I的圓心的水平坐標(biāo)值，取值為11?17 ;
[0017]Id1是曲線I的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為8?12 ;
[0018]a2是曲線2的圓心水平坐標(biāo)值，取值為43?51 ;
[0019]b2是曲線2的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為20?23 ;
[0020]a3是曲線3的圓心的水平坐標(biāo)值，取值為59?73 ;
[0021]b3是曲線3的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為29?34 ;
[0022]曲線I的圓心角為165?190°，曲線2的圓心角為66?105°，曲線3的圓心角為54?86。；
[0023]上述調(diào)節(jié)板是在球面板的內(nèi)壁上沿空化腔室的中心軸方向水平設(shè)置上擋板和下?lián)醢?，球面板的球心在空化腔室的中心軸上，上擋板與下?lián)醢尻P(guān)于中心軸對稱。
[0024]上述錐形障體距噴嘴出口端之間的垂直距離L與噴嘴內(nèi)徑d之間滿足:0.15d 彡 L 彡 0.25do
[0025]上述上擋板與下?lián)醢逯g的高度是28?41mm，球面板的圓心角是104?113°，球面半徑為36.5?44_，所形成的球冠高度是3?5_。
[0026]上述上擋板和下?lián)醢寰嚯x阻流體的間隙是3?6mm，球面板的邊沿距離空化腔室內(nèi)壁的間隙是5?1mm0
[0027]上述空化腔室的入口端內(nèi)壁為圓弧面結(jié)構(gòu)，其縱向截面圓弧半徑為25?67mm，圓心角是42?75°。
[0028]本發(fā)明的強(qiáng)化水力空化處理裝置是通過在噴嘴中設(shè)置錐形障體、空化腔室中設(shè)置阻流體，兩者協(xié)同，使流體通道在不同位置擴(kuò)張或收斂，進(jìn)而使高壓水流受阻后形成高壓射流，由于噴嘴出口小，空化腔室內(nèi)腔空間大，形成負(fù)壓區(qū)，高壓射流在負(fù)壓區(qū)域生成空化氣泡，利用流體沿壁流動(dòng)效應(yīng)，使負(fù)壓區(qū)域生成的空化氣泡在壁效應(yīng)的作用下游移到高壓區(qū)，并在高壓區(qū)遇到內(nèi)壁和調(diào)節(jié)板障礙發(fā)生崩潰，生成大量自由基，從而有效提高水力空化降解有機(jī)污染物的能力，以達(dá)到提高和強(qiáng)化空化處理廢水效果的目的，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單、效率高、操作方便、易于管理，成本低，適于工業(yè)化應(yīng)用。
【附圖說明】
[0029]圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2為圖1中的阻流體4的左視圖。
[0031]圖3為調(diào)節(jié)板5的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明不僅限于下述的實(shí)施情形。
[0033]實(shí)施例1
[0034]參見圖1和圖2，本實(shí)施例的強(qiáng)化水力空化處理裝置是由噴嘴1、錐形障體2、空化腔室3、阻流體4、調(diào)節(jié)板5以及固定桿6連接構(gòu)成。
[0035]本實(shí)施例的空化腔室3是水平放置的內(nèi)徑D為76_的圓筒狀結(jié)構(gòu)，空化腔室3的腔室左端側(cè)部加工有進(jìn)水口、右端底部加工有出水口，在進(jìn)水口上安裝有噴嘴1，該噴嘴I的內(nèi)徑d是20mm，與空化腔室3的內(nèi)徑之比為1:3.8，且噴嘴I與空化腔室3同軸設(shè)置，在噴嘴I的內(nèi)腔沿著中心軸安裝有錐形障體2，錐形障體2的尾部延伸至空化腔室3內(nèi)，其外壁通過3根連接臂7與噴嘴I的內(nèi)壁連接固定，連接臂7沿著噴嘴I的徑向?qū)ΨQ分布在錐形障體2的外圍。本實(shí)施例的錐形障體2是紡錘體結(jié)構(gòu)，沿著流體流向，在流體入口端的頂部錐角α為20°，與之相對的底部錐角β是120°，錐形障體2的底端延伸至空化腔室3內(nèi)。為了使水流受阻，能夠形成高壓射流，該錐形障體2距噴嘴I內(nèi)壁的最小間距L需控制為5mm左右，即錐形障體2距噴嘴I出口端之間的垂直距離L與噴嘴I內(nèi)徑的比值為0.25:1為了避免流體進(jìn)入空化腔室3后在死角中停留，將空化腔室3的進(jìn)水端內(nèi)壁加工為圓弧面結(jié)構(gòu)，其縱向截面圓弧半徑為25mm，圓心角是75°。為了避免進(jìn)入空化腔室3內(nèi)的大量微小氣泡群相互之間合并變成大氣泡而破裂，在空化腔室3內(nèi)安裝有阻流體4，阻流體4通過固定桿6固定在空化腔室3的內(nèi)壁，固定桿6間隔均布在阻流體4的外圍，并且其直徑相對較小，以不影響水流為準(zhǔn)。
[0036]本實(shí)施例的阻流體4是由曲線I和曲線2、曲線3按照順時(shí)針方向首尾相接成的閉合曲線繞著噴嘴I的中心軸旋轉(zhuǎn)一周所形成的旋轉(zhuǎn)體；以空化腔室3的中心軸與進(jìn)水口端面之間的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，空化腔室3的中心軸為X軸，空化腔室3的進(jìn)水口端面上與X軸垂直相交的豎向中心線為I軸，單位為_ ;
[0037]曲線I的線性方程為:(Xra1)Myfb1)2= 9 2
[0038]是曲線I的圓心的水平坐標(biāo)值，取值為11 ；
[0039]Id1是曲線I的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為8 ；
[0040]曲線I的圓心角為180°。
[0041]曲線2 的線性方程是:(x2_a2)2+(y2+b2)2= 55 2
[0042]a2是曲線2的圓心水平坐標(biāo)值，取值為47 ；
[0043]b2是曲線2的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為20 ；
[0044]曲線2的圓心角為93°。
[0045]曲線3 的線性方程是:(x3_a3)2+ (y3+b3)2= 56 2
[0046]a3是曲線3的圓心的水平坐標(biāo)值，取值為63 ；
[0047]b3是曲線3的圓心的縱向坐標(biāo)值，取值為32 ；
[0048]曲線3的圓心角為75°。
[0049]在空化腔室3內(nèi)阻流體4的右側(cè)靠近出水口處用固定桿6通過焊接方式固定安裝有調(diào)節(jié)板5，參見圖3，本實(shí)施例的調(diào)節(jié)板5是球面板5-1和上擋板5-2、下?lián)醢?-3連接構(gòu)成，上擋板5-2和下?lián)醢?-3焊接連接在球面板5-