[发明专利]一种组合处理有机污染物的水力空化发生器

说明书

本发明涉及一种组合处理有机污染物的水力空化发生器，其包括进水管和与进水管连通的空化管，进水管的出口收敛，在进水管与空化管的连接处设置有组合空化头，组合空化头是由穿孔板和喷嘴拼接而成，且喷嘴喷口的中心线与进水管的中心轴重合，在空化管内腔设置有簧片，簧片的劈尖与喷嘴喷口正对；本发明通过将穿孔板与簧片哨组合使用，将簧片置于空化腔的焦点位置，当喷嘴出口水流撞击簧片振动产生声波，声波从空化腔的焦点处发出，声波经锥形变截面的空化腔曲面反射后将平行于水流方向射出，扩大声能的辐射范围，使更广泛区域的空化泡在声能的作用下发生有效的空化，进一步加强了空化泡的崩溃程度，从而提高有机污染物的降解能力。

技术领域

本发明属于污水空化处理设备研究技术领域，尤其涉及组合处理有机污染物的水力空化发生器。

背景技术

水是人类赖以生存和发展的物质基础，水资源的保护和循环利用是环境保护中最重要的课题之一。中国是世界上十三个贫水国之一，近二十几年来，我国的水体污染十分严重，对118个大中城市所调查的水体表明，重度污染占40％。造成水污染的主要污染源为工业污染废水、农业污染废水和城市生活污水。尤其是难降解的“三致”(致癌、致畸、致基因突变)有机污染物，它们不仅大量消耗水体中的溶解氧，使水体失去自我净化的能力，而且能长期在环境中的存在，并通过食物链侵入到人体中并逐步积累，对人体健康已构成了严重威胁。同时，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。我国的科学家、社会与经济学学者和政府管理部门十分关注水资源的可持续利用，强调水资源的可持续利用是所有自然资源可持续开发利用中最重要的一个问题，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、农业污染废水和城市生活污水进行有效地、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。早期的水力空化应用是穿孔板和文丘里管，他们的优势在于，空化所形成的空化泡随液体流动，能在较大范围内形成空化场，而且能量利用率高，处理量大，然而它们处理污水虽然有效，但有机物降解率不高，造成这个原因的是这种水力空化强度不足，所产生的自由基浓度不高，导致处理效果不佳。簧片哨作为另一种水力空化方式，由于簧片的振动，由于声的产生，引起空化强度的增加，可以生成较高浓度的高活性自由基，但传统的簧片哨由于产生空化区域小，簧片振动产生的声能没有充分使用，造成声能浪费。

发明内容

为了能够克服现有空化处理有机污染物技术所存在的不足，本发明提供了将穿孔板与簧片哨组合使用，充分利用簧片哨振动产生的声能，可增加声能的辐射范围、提高空化效果和强化自由基浓度，进而提高有机污染物的降解能力的组合处理有机污染物的水力空化发生器。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：

一种组合处理有机污染物的水力空化发生器，包括进水管和与进水管连通的空化管，所述进水管的出口收敛，在进水管与空化管的连接处设置有组合空化头，所述的组合空化头是由穿孔板和喷嘴拼接而成，且喷嘴喷口的中心线与进水管的中心轴重合，在空化管内腔设置有簧片，簧片的劈尖与喷嘴喷口正对；

在空化管的纵截面所在平面上建立坐标系，坐标原点在进水管的中心轴上，以进水管的中心轴为x轴，空化管是以曲线1为母线，以x轴为中心轴旋转360°所构成的圆锥管结构，空化管母线的延伸线交点与坐标原点重合，曲线1对应的线性方程为：

y²＝2px

其中，p/2为曲线1的焦点，p＝8～10，x为1～200mm。

进一步限定，上述簧片的劈尖设置在空化管的曲线1焦点上。