申请日2011.02.25
公开(公告)日2011.08.17
IPC分类号C02F1/58; C02F1/00; C02F1/72
摘要
基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置，包括承装待处理的废水的循环水箱，与循环水箱连通的出水管，将出水管中的水直接回流至循环水箱的循环水管，和将处理后的水排入循环水箱中的进水管;出水管和循环水箱之间设有将水箱中的水抽吸到出水管内的离心泵;出水管上设有产生空化空蚀反应的工作段，工作段包括呈方管状的由透明材料制成的观察段和位于观察段进口处的多孔板，观察段的进口和出口分别与出水管连通;多孔板上设有多个非圆通孔，非圆通孔以辐射状沿多孔板的中线和对角线布置。本发明具有结构简单，操作方便，维护费用低，废水处理效果更好的优点。
权利要求书
1.基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置，包括承装待处理的废水的循环水箱，与循环水箱连通的出水管，将出水管中的水直接回流至循环水箱的循环水管，和将处理后的水排入循环水箱中的进水管;所述的出水管和循环水箱之间设有将水箱中的水抽吸到出水管内的离心泵;
其特征在于：所述的出水管上设有产生空化空蚀反应的工作段，所述的工作段包括呈方管状的由透明材料制成的观察段和位于观察段进口处、与观察段适配的多孔板，所述的观察段的进口和出口分别与出水管连通;
所述的多孔板上设有多个非圆通孔，所述的非圆通孔以辐射状沿多孔板的中线和对角线布置。
2.如权利要求1所述的基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置，其特征在于：所述的多孔板上的通孔呈等边三角形或正方形。
3.如权利要求2所述的基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置，其特征在于：所述的观察段进口处设有允许所述的多孔板插入其内的卡槽;所述的观察段的进口端通过圆方接口与所述的出水管连接，所述的圆方接口为断面由方形渐变为圆形的柱状体;所述的观察段的出口端通过方圆接口与所述的出水管连接，所述的方圆接口为断面由圆形渐变为方形的柱状体。
4.如权利要求1-3之一所述的基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置，其特征在于：所述的出水管通过分流管与至少两根进水管连通，所述的分流管的每个分流接口与每根进水管之间均设有一转子流量计;所述的转子流量计的进口端和出口端均设有可调阀门。
5.如权利要求4所述的基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置，其特征在于：所述的工作段进口端的上游设有测量水压的第一压力表，所述的工作段出口端的下游设有测量水压的第二压力表。
6.如权利要求5所述的基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置，其特征在于：所述的第一压力表的上游和第二压力表的下游分别设有可调阀门。
7.如权利要求6所述的基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置，其特征在于：所述的离心泵为两台串联的立式管道离心泵。
8.如权利要求7所述的基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置，其特征在于：所述的观察段的横截面呈方形，所述的观察段的包括由有机玻璃制成的顶板及两侧板，和由钢板制成的底板;所述的底板通过螺栓与两侧板连接。
9.如权利要求8所述的基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置，其特征在于：所述的水箱底部设有排水管，所述的水箱带有滚轮。
10.如权利要求9所述的基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置，其特征在于：所述的循环水管上设有阀门。
说明书
基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置
技术领域
本发明涉及一种应用于处理难生物降解废水的基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置。
技术背景
随着工业的发展，废水成分越来越复杂，并含有大量的有毒有害物质，传统的废水处理方法已经很难达到最新的废水排放标准，现有的物化法又存在反应装置复杂处理成本过高的缺点。
水力空化现象的产生比较容易。当液体通过收缩装置(如几何多孔板、文丘里管等)时，压力会下降，当压力降至液体的饱和蒸汽压时，液体发生空化形成大量空化泡，空化泡随液体流动形成了两相流动。当流动的压力增大时，空化泡溃灭形成微射流、冲击波并在短时间内释放巨大的能量。在这种高能量作用下液体裂解为活性氢原子和羟基自由基，重组形成过氧化氢，自由基团具有强氧化性，可以有效地降解复杂有机物，生物难降解物等。但是现有技术中并没有利用水力空化现象来进行废水处理的反应器。
发明内容
为克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种结构简单，操作方便，维护费用低，废水处理效果更好的基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置。
基于水动力空化空蚀反应的废水处理装置，包括承装待处理的废水的循环水箱，与循环水箱连通的出水管，将出水管中的水直接回流至循环水箱的循环水管，和将处理后的水排入循环水箱中的进水管;所述的出水管和循环水箱之间设有将水箱中的水抽吸到出水管内的离心泵;
其特征在于：所述的出水管上设有产生空化空蚀反应的工作段，所述的工作段包括呈方管状的由透明材料制成的观察段和位于观察段进口处、与观察段适配的多孔板，所述的观察段的进口和出口分别与出水管连通;
所述的多孔板上设有多个非圆通孔，所述的非圆通孔以辐射状沿多孔板的中线和对角线布置。
进一步，所述的多孔板上的通孔呈等边三角形或正方形。
进一步，所述的观察段进口处设有允许所述的多孔板插入其内的卡槽;所述的观察段的进口端通过圆方接口与所述的出水管连接，所述的圆方接口为断面由方形渐变为圆形的柱状体;所述的观察段的出口端通过方圆接口与所述的出水管连接，所述的方圆接口为断面由圆形渐变为方形的柱状体。
进一步，所述的出水管通过分流管与至少两根进水管连通，所述的分流管的每个分流接口与每根进水管之间均设有一转子流量计;所述的转子流量计的进口端和出口端均设有可调阀门。
进一步，所述的工作段进口端的上游设有测量水压的第一压力表，所述的工作段出口端的下游设有测量水压的第二压力表。
进一步，所述的第一压力表的上游和第二压力表的下游分别设有可调阀门。
进一步，所述的离心泵为两台串联的立式管道离心泵。
进一步，所述的观察段的横截面呈方形，所述的观察段的包括由有机玻璃制成的顶板及两侧板，和由钢板制成的底板;所述的底板通过螺栓与两侧板连接。
进一步，所述的水箱底部设有排水管，所述的水箱带有滚轮。
进一步，所述的循环水管上设有阀门。
本发明的技术构思是：出水管中的液体流经多孔板时，经过多孔板上的通孔形成多股射流，液体在孔板中加速而压力下降，多股射流在孔板下游扩散过程中减速使压力升高。当液体压力降至液体相应温度的饱和蒸汽压时发生空化，空泡随水流至孔板下游，由于下游压力逐渐恢复使空泡溃灭，伴随着空泡溃灭的瞬间形成冲击波和微射流，产生超高温超高压，在这种极端条件下使难生物降解废水中的有机物产生多种物化连锁反应而被降解。
本发明的多孔板采用非圆形，与圆形多孔板相比，具有紊动强度高、初生空化数低、空化空蚀作用强等特点，空化效果更好，处理效果更显著。
本发明具有的优点如下：1)反应条件容易控制;(2)产生空化效率较高;(3)产生空化所使用的设备简单;(4)反应器的维护成本非常低;(5)反应规模化相对容易。
