[发明专利]一种环壁分布式射流空化水处理设备

说明书

本发明提供的一种环壁分布式射流空化水处理设备，包括入口管道、外筒、内筒、文丘里管和出水管路，其中，外筒套装在内筒上，且两者之间设置有间隙；入口管道固定在外筒的侧壁上，与外筒的内腔相通；出口管路固定在内筒上，与内筒的内腔相通；内筒的侧壁上沿其轴向方向设置有多层文丘里管结构，所述文丘里管结构包括若干个文丘里管，该文丘里管沿内筒的周向方向均布；文丘里管的一端与内筒的内腔相通，另一端与外筒的内腔相通；本发明有机地将现有的孔板式结构和文丘里管式结构有效地结合起来，这样促使了在空化发生时可以在单位体积的有机废水溶液中产生了更多的羟基自由基，从而大大提高空化效率，进一步增强对废水中有机物的降解能力。

技术领域

本发明属于水处理领域，具体地涉及一种环壁分布式射流空化水处理设备。

背景技术

随着石油化工、塑料、合成纤维、制药、纺织印染等工业的迅速发展，各种含有大量难降解的有机物废水的排放量也急剧增加，传统的水处理工艺往往存在能耗高、水处理剂需要回收处理以及二次污染等问题，很难满足当前节能环保政策的要求，同时传统水处理工艺对难降解有机废水的处理效果也不太理想。近年来，对高浓度难降解有机废水的许多新型的处理技术和处理工艺引起了广泛的关注，其中利用高级氧化技术处理废水己经成为当今的研究热点。空化技术是高级氧化技术中新型的处理方法，利用空化时产生的高温高压、高速射流以及羟基自由基等因素，对污染物进行降解。由于空化技术具有操作简单、低能耗、绿色环保、极易放大实现工业化等优点而逐渐成为研究的热点。

射流空化属于水力空化的一种方式。其机理为：流体流经多孔板或文丘里管的限流区域时流体瞬间被加速，从而产生巨大的压力降，当压力降低到液体工作温度下的饱和蒸汽压时，液体就开始“沸腾”并迅速“汽化”，内部产生大量气泡。当空化泡随流体流出限流区域时，周边压力增加，空化泡体积急剧缩小直至溃灭。而在空化泡溃灭过程中会产生局部高温高压 50Mpa&4700～5600K以及100m/s的微射流，在这些极端的物理条件下，有机物在空化泡内发生化学键断裂、高温分解、水相燃烧或自由基反应，从而达到有效降解废水中有机物的目的。

目前，射流空化水处理设备主要有以下两大类：

1多孔板射流空化设备。这类空化设备核心部件为多孔板，通常将多孔板横向固定在流体管道中。运行时利用离心泵将废水输送到多孔板处，通过孔板限流区压力的急剧变化产生空化效应来达到对有机废水的降解。

2文丘里管式射流空化设备。这类空化设备核心部件为单一的文丘里管，其尺寸稍大，通常将文丘里管串联在管路中。运行时通过离心泵将有机物废水输送到文丘里管，通过文丘里管喉部限流区时压力的改变来达到对有机废水的降解。

研究表明：多孔板射流空化装置空化强度高于文丘里管，但文丘里管存在体积小、压降低、能耗小的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环壁分布式射流空化水处理设备，解决了现有的多孔板射流空化装置体积大、压降高、能耗大以及文丘里管射流空化设备空化强度小的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种环壁分布式射流空化水处理设备，包括入口管道、外筒、内筒、文丘里管和出水管路，其中，外筒套装在内筒上，且两者之间设置有间隙；入口管道固定在外筒的侧壁上，与外筒的内腔相通；出口管路固定在内筒上，与内筒的内腔相通；内筒的侧壁上沿其轴向方向设置有多层文丘里管结构，所述文丘里管结构包括若干个文丘里管，该文丘里管沿内筒的周向方向均布；文丘里管的一端与内筒的内腔相通，另一端与外筒的内腔相通。

优选地，内筒和外筒为两端开口的筒状结构，内筒和外筒的一端均固定在封底钢板上，外筒的另一端端部与内筒的侧壁之间为封闭结构；内筒的另一端的端部设置有法兰。

优选地，入口管道连接有入口法兰。

优选地，出口管路连接有出口法兰。