[发明专利]一种复合阻流体的水力空化装置

说明书

技术领域

本发明属于液态流体空化发生装置研究技术领域，尤其涉及一种利用水力空化降解处理有机污染物废水的复合阻流体的水力空化装置。

技术背景

据环境保护总局发布的《中国环境状况公报》称，对全国近14万公里河流进行的水质评价，结果表明近40％的河水受到了严重污染；全国七大江河水系中劣V类水质占41％。而环保总局发布的另一项重要调查显示，在被统计的我国131条流经城市的河流中，严重污染的有36条，重度污染的有21条，中度污染的有38条。

由于水体的污染，造成许多水资源无法再利用，从而加重了水资源的匮乏程度,影响了环境的可持续利用和经济的可持续发展。因此，寻求新的方法和技术对流量大、污染物多且又成分复杂的工业、农业污染废水进行有效地、深度处理，将为水资源的再利用创造条件。

物理方法进行水处理，由于不产生二次污染，被称为“绿色水处理”，受到了广泛的关注。其中的空化法，因可以廉价简易地集高温、高压、机械剪切和破碎为一体，为物理方法进行有机污染物降解和水体净化处理创造了特殊的形式。

文丘里管是早期水力空化发生器的代表之一，它的出现为空化净化水处理带来了新的方法。但传统的文丘里管在污水处理方面的应用受到很大限制，最重要的表现是：自由基生成数量过少，尤其是羟基自由基的生成数目过少，导致处理有机污染物的效果不理想，因此这种处理污水的方法一直没有在实际工程中广泛使用。

发明内容

为了能够有效克服传统水力空化所存在的技术缺陷，本发明提供了一种能够使流体生成大量自由基，有效提高水力空化降解有机污染物的能力，并 且操作方便、易于管理，成本低、技术结构简单的复合阻流体的水力空化装置。

本发明的技术方案是该装置包括水力空化腔，水力空化腔的侧部开有进水端口，在进水端口上设置有喷嘴，与进水端口相对的另一端底部加工有出水口，在喷嘴的喉部中心轴上通过支撑杆固定前阻流体，前阻流体的尾部延伸至水力空化腔内，在水力空化腔内中心轴上依次设置有后阻流体和调节板；

上述前阻流体是由圆锥体和半椭球体顺次拼接而成，拼接面与水力空化腔的进水口端面重合，其中圆锥体的锥角为15～20°，锥体高度为34～56mm，半椭球体的曲线方程为式(1)，以水力空化腔的进水端面与其中心轴的交点为坐标原点，水力空化腔的中心轴为x轴，水力空化腔的进水端面上与x轴垂直相交的竖向中心线为y轴，单位为mm；

式(1)为：

x2m2+y2n2=1]]>

式(1)中m为长半轴，取值为60～70；n为短半轴，取值为5～7；x为椭圆曲线的长轴变量，x≥0；y为椭圆曲线的短轴变量；

上述后阻流体是由曲线1和曲线2、曲线3按照顺时针方向首尾相接而成的闭合曲线绕着水力空化腔的中心轴旋转一周所形成的旋转体；

曲线1的线性方程为：

(x₁-a₁)²+(y₁-b₁)²＝9²

曲线2的线性方程是：

(x₂-a₂)²+(y₂+b₂)²＝55²

曲线3的线性方程是：

(x₃-a₃)²+(y₃+b₃)²＝56²

其中a₁是曲线1的圆心的水平坐标值，取值为11～17；

b₁是曲线1的圆心的纵向坐标值，取值为8～12；

a₂是曲线2的圆心水平坐标值，取值为43～51；