一种增加空化自由基浓度的水力空化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于液态流体空化发生装置研宄技术领域，尤其涉及一种利用水力空化降解处理有机污染物废水的增加空化自由基浓度的水力空化装置。
技术背景
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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】
[0006]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、技术结构简单的增加空化自由基浓度的水力空化装置。
[0007]本发明所采用的技术方案包括水力空化腔，在水力空化腔的侧端进水口上设置有收敛型喷嘴，水力空化腔的内径大于喷嘴出水端内径，使收敛型喷嘴与水力空化腔形成一级文丘里管式结构，水力空化腔上与进水端相对的另一端底部加工有出水口 ；在水力空化腔的内部设置有阻流体和调节板，阻流体和调节板通过间隔分布的固定杆与水力空化腔内壁固定；
[0008]上述阻流体是由曲线I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，与水力空化腔的内壁形成二级文丘里管式通道；
[0009]以水力空化腔的进水口端面与中心轴的交点为坐标原点，中心轴为X轴，水力空化腔的进水口端面上与X轴垂直相交的竖向中心线为y轴，单位为曲线I的线性方程为:
[0010](X1-B1)^(Yrb1)2= 92
[0011]曲线2的线性方程是:
[0012](x2-a2)2+ (y2+b2)2 = 55 2
[0013]曲线3的线性方程是:
[0014](x3-a3)2+(y3+b3)2= 56 2
[0015]其中是曲线I的圆心的水平坐标值，取值为11?17 ;
[0016]Id1是曲线I的圆心的纵向坐标值，取值为8?12 ;
[0017]a2是曲线2的圆心水平坐标值，取值为43?51 ;
[0018]b2是曲线2的圆心的纵向坐标值，取值为20?23 ;
[0019]a3是曲线3的圆心的水平坐标值，取值为59?73 ;
[0020]b3是曲线3的圆心的纵向坐标值，取值为29?34 ;
[0021]曲线I的圆心角为165?190°，曲线2的圆心角为66?105°，曲线3的圆心角为54?86。；
[0022]上述调节板距离阻流体的最小间隙是3?6mm、距离水力空化腔内壁的间隙是5?1mm0
[0023]上述调节板是在球面板或平面板的内壁上沿水力空化腔的中心轴方向设置上挡板和下挡板，球面板的球心在水力空化腔的中心轴上，上挡板与下挡板关于中心轴对称。
[0024]上述上挡板与下挡板之间的高度优选28?41mm，球面板的圆心角是104?113°，球面半径优选36.5?44_，所形成的球冠高度是3?5_。
[0025]上述平面板距离水力空化腔进水口的距离是55?70mm。
[0026]上述水力空化腔的入口端内壁圆弧面结构，其纵向截面圆弧半径为25?67mm，圆心角是42?75°，以避免形成流体死角。
[0027]上述收敛型喷嘴的进水端直径Da与出水端直径Da之间的关系为:5?彡Da彡2D^，以保证流体压力大小合适，与阻流体协同，增强空化效果。
[0028]本发明的增加空化自由基浓度的水力空化装置是通过在水力空化腔中设置阻流体，使收敛型喷嘴与水力空化腔之间形成多级文丘里管式通道，高压水流前后受阻形成高压射流，由于喷嘴出口小，水力空化腔内腔空间大，形成负压区，高压射流在负压区域生成空化气泡，利用流体沿壁流动效应，使负压区域生成的空化气泡在壁效应的作用下游移到高压区，并在高压区遇到内壁和调节板障碍发生崩溃，生成大量自由基，从而有效提高水力空化降解有机污染物的能力，以达到提高和强化空化处理废水效果的目的，本发明的结构简单、效率高、操作方便、易于管理，成本低，适于工业化应用。
【附图说明】
[0029]图1为实施例1的结构示意图。
[0030]图2为图1中的阻流体3的左视图。
[0031]图3为调节板4的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]现结合实施例和附图对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施情形。
[0033]实施例1
[0034]参见图1和图2，本实施例的增加空化自由基浓度的水力空化装置是由收敛型喷嘴1、水力空化腔2、阻流体3、调节板4、固定杆5连接构成。
[0035]本实施例的水力空化腔2是水平放置的直径为76_的圆筒状结构，水力空化腔2的腔室左端侧部加工有进水口、右端底部加工有出水口，在进水口上安装有收敛型喷嘴I，该收敛型喷嘴I的进水口直径D进为20mm，出水口直径D出为8mm，即D进=2.5Da，使收敛型喷嘴I与水力空化腔2形成一级文丘里管式结构。为了避免流体进入水力空化腔2后在死角中停留，将水力空化腔2的进水端内壁加工为圆弧面结构，其纵向截面圆弧半径为25_，圆心角是75°。为了避免进入水力空化腔2内的大量微小气泡群相互之间合并变成大气泡而破裂，在水力空化腔2内安装有阻流体3，阻流体3通过固定杆5固定在水力空化腔2的内壁，固定杆5间隔均布在阻流体3的外围，并且其直径相对较小，以不影响水流为准。
[0036]本实施例的阻流体3是由曲线I和曲线2、曲线3按照顺时针方向首尾相接成的闭合曲线绕着水力空化腔2的中心轴旋转一周所形成的旋转体；其外壁与水力空化腔2的内壁之间形成二级文丘里管式通道，而且其自身构成一个三级文丘里管通道。
[0037]以水力空化腔2的进水口端面与中心轴的交点为坐标原点，中心轴为X轴，水力空化腔2的进水口端面上与X轴垂直相交的竖向中心线为Y轴，单位为_ ；
[0038]曲线I的线性方程为:(Xra1)Myfb1)2= 9 2
[0039]是曲线I的圆心的水平坐标值，取值为11 ；
[0040]Id1是曲线I的圆心的纵向坐标值，取值为8 ；
[0041]曲线I的圆心角为180°。
[0042]曲线2 的线性方程是:(x2_a2)2+(y2+b2)2= 55 2
[0043]a2是曲线2的圆心水平坐标值，取值为47 ；
[0044]b2是曲线2的圆心的纵向坐标值，取值为20 ；
[0045]曲线2的圆心角为93°。
[0046]曲线3 的线性方程是:(x3_a3)2+ (y3+b3)2= 56 2
[0047]a3是曲线3的圆心的水平坐标值，取值为63 ；
[0048]b3是曲线3的圆心的纵向坐标值，取值为32 ；
[0049]曲线3的圆心角为75°。
[0050]在水力空化腔2内阻流体3的右侧靠近出口处通过固定杆5和螺纹紧固连接件固定安装有调节板4，参见图3，本实施例的调节板4是球面板4-1和上挡板4-2、下挡板4-3连接构成，上挡板4-2和下挡板4-3焊接连接在球