[发明专利]强化水力声空化处理装置

说明书

本发明涉及一种强化水力声空化处理装置，包括进水管和与进水管连通的空化管，进水管的出口端收敛，在进水管与空化管的连接处设置有喷嘴，喷嘴的喷口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；本发明通过将空化管的截面设计为锥形变截面，水流经过喉部形成射流，遇到这种截面会产生脉冲压力，产生声波，声波将向管道辐射，当将簧片的劈尖置于抛物面管道的焦点处时，则声波经管道辐射将沿着管道的轴线平行射出，使声波的辐射范围将大大增大，保证大范围内的液体在声波的作用下发生空化，产生更多的强自由基，有利于有机污染物的降解，将处理装置的处理效果成倍提升，并且操作方便、易于管理，成本低、技术结构简单。

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声空化降解处理有机污染物废水的强化空化泡崩溃的水力声空化装置。

技术背景

人的一切活动均离不开水。我们人体每天都在进行着新陈代谢，在此过程中会把水中的各种元素通过消化道带入人体的各个部位，如果长期引用变质水源的话，必然会导致体质出现异样，抵抗力下降，引发各种疾病。相关调查显示，我国70％的疾病都是由于饮用水的水质不过关所引起。近些年各地频频曝光的“癌症村”“畸形村”，农村地区各种怪病频发，其中大多数与地下水被污染、被毒化有关。

按照国土资源部、水利部的统计，从2006年至今，我国地下水污染事件频发，每年约有1700多起水污染事故。水利部在2016年4月公布的“地下水动态月报”中提到，目前我国河流湖泊水质约有70％不达标，地下水水质约有60％不达标。从最新一期的“中国地下水污染状况图”上看，地下水污染在全国各地均不同程度的存在，其中有50％的城市地下水污染在加重，从点状污染走向带状污染、面状污染发展。很多大城市的中心区域及近郊区污染排泄区地下水污染最为严重，有很多深层地下水已经不能饮用。对人类生活和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。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，由于其不产生二次污染，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。

簧片哨作为早期的水力声空化发生器，它的出现为声空化净化水处理带来了新的方法，但传统的簧片哨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簧片哨所存在的技术缺陷，本发明提供了一种能够使流体生成大量自由基，有效提高水力声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、技术结构简单的水力声空化水处理装置。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：该水力声空化水处理装置包括进水管和与进水管连通的空化管，进水管的出口端收敛，在进水管与空化管4的连接处设置有喷嘴，喷嘴包括喷口，喷嘴的喷口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；

在空化管纵截面所在平面上建立坐标系，以空化管的进水端延伸面顶点与进水管的中心轴之间的交点为坐标原点，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，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。