一种磁场协同水力空化反应装置，在文丘里管的扩散管段最大直径处的下游直管道外围设置有电磁线圈，电磁线圈一端通过开关K接直流电源的负极、另一端接直流电源的正极。本发明专利技术在技术上将磁场与水力空化有机组合在一起，促进了对难降解有机污染物的降解，具有结构简单、性能稳定、维护简单、投资和运行费用低廉等优点，已应用于处理含油废水及清洗湖泊，且初显其优势，具有进一步推广应用的价值。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种磁场协同水力空化反应装置，在文丘里管的扩散管段最大直径处的下游直管道外围设置有电磁线圈，电磁线圈一端通过开关K接直流电源的负极、另一端接直流电源的正极。本专利技术在技术上将磁场与水力空化有机组合在一起，促进了对难降解有机污染物的降解，具有结构简单、性能稳定、维护简单、投资和运行费用低廉等优点，已应用于处理含油废水及清洗湖泊，且初显其优势，具有进一步推广应用的价值。【专利说明】磁场协同水力空化反应装置
本专利技术属于物理降解有机污染物
，具体涉及到采用空化降解处理有机污染物废水的水力空化反应装置。
技术介绍
近几年来，我国的水体污染十分严重，造成水污染的主要污染源为工业污染废水、农业污染废水。尤其是难降解的“三致”(致癌、致畸、致基因突变)有机芳香族污染物，它们属于高毒性物质，被列在世界“环境优先控制有毒有机污染物”的名单前列，其废水如不经过深度处理排放，会给人体、水体、鱼体以及农作物带来严重的危害。针对高浓度难降解有毒的有机芳香族化合物废水，通常是采用高级氧化技术，其关键是能产生高活性的羟基自由基(.0H)和氢自由基(.H)，这些含有未配对电子的自由基，无条件地直接氧化水溶液中的芳香族有机化合物，使之降解。空化作为高级氧化技术是利用物理手段降解有机污染物，具有无二次污染等特点，被称为“绿色环保技术”。水力空化是利用流体动力学特性，人为地使喷嘴射出的水射流流束内产生许多空泡，由于，流束内存在一定范围的低压区(低于水的饱和蒸气压)，空泡在这个区域初生并发展长大，当这些空 泡随射流到达绝对压力大于液体饱和蒸气压的高压区域时，空泡就溃灭，即空泡的“内爆”，空泡溃灭时产生瞬时局部高温、高压将促使水分子产生.0 H和.H自由基，引发复杂的化学效应。这样的极端条件将为在一般条件下难以实现或不可能实现的化学反应提供一种非常特殊的物理环境，启开新的化学反应通道。同时水力空化具有处理量大，能耗低等优点，因而具有广泛的使用前景。水力空化废水处理技术装置，主要有孔板型水力空化装置和文丘里管式水力空化装置。中国专利技术专利申请“磁场协同超声波处理有机废水的方法(CN1344685A)”和“管式磁声场废气处理器(CN2518851Y)”均在整个流场中采用磁场与声空化及磁场与簧片哨组合应用，但由于磁场的存在(尤其是稳恒磁场)也抑制了空化气泡的膨胀，进而影响空化泡的崩溃所产生的.0H自由基的数量，从而影响空化降解有机污染物的效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、性能稳定、维护简单、投资和运行费用低、污水处理效果好的磁场协同水力空化反应装置。解决上述技术问题所采用的技术方案是:在文丘里管的扩散段最大直径处的下游直管道外围设置有磁体。本专利技术的文丘里管的收敛段液体的入口直径Dl与扩散段液体的出口直径D2相同，收敛段的轴向长度与扩散段的轴向长度相同，喉部直径d最小为0.4cm，流体的入口直径Dl与喉部直径d的比为5~10。本专利技术的磁体为线圈绕组或永久磁体。本专利技术的线圈绕组或永久磁体的磁场强度至少为250mT。本专利技术采用在文丘里管扩散部最大直径处的下游支管道外围设置有电磁线圈或永久磁体，电磁线圈接直流电源，将磁场与水力空化有机组合在一起，大大提高对难降解的有机污染物降解效果，缩短降解时间，降低能耗；水力空化在喉部的下游区域存在一定范围的低压区，气泡在这个区域初生并发展长大，随着流体的运动，气泡逐渐移动到扩散段的高压区。在高压作用下，气泡逐渐崩溃产生.H O和.H等自由基，在高压区利用磁场对气泡崩溃时所产生的促进作用，加速气泡的崩溃，使气泡崩溃时间更短，崩溃时产生更高的温度和压力，进而促进了更多的水分子裂解为自由基，可大大提高组合工艺对难降解有机污染物降解效果。本专利技术具有设计合理、结构简单、能耗低、污水处理费用低、污水处理效果好、维护简便等优点，可用于各种有机废水处理。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术实施例1的结构示意图。【具体实施方式】现结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行进一步详细说明，但本专利技术不限于下述的实施情形。实施例1以每小时处理1000kg污水为例磁场协同水力空化反应装置的结构如下:参见图1，本实施例的磁场协同水力空化反应装置由文丘里管1、电磁线圈2联接构成。本实施例的文丘里管I收敛段液体的入口直径Dl为3.0cm，扩散段液体的出口直径D2为3.0cm,即收敛段液体的入口直径Dl与扩散段液体的出口直径D2相同，收敛段轴向长度与扩散段的轴向长度相同，喉部直径d为0.4cm,流体的入口直径Dl与喉部直径d的比为7.5。在文丘里管I扩散段最大直径处的下游直管道外围设置有磁体安装有电磁线圈2，电磁线圈2为电磁体的一个实施例，电磁线圈2由外径为0.6mm的漆包线在线圈骨架上绕250匝构成，电磁线圈2的两端接直流电源，电流强度为0.3A，，磁场强度为250mT。实施例2本实施例的文丘里管I收敛段液体的入口直径Dl为2cm，扩散段液体的出口直径D2为2cm，即收敛段液体的入口直径Dl与扩散段液体的出口直径D2相同，收敛段轴向长度与扩散段的轴向长度相同，喉部直径d为0.4cm，流体的入口直径Dl与喉部直径d的比为5。在文丘里管I扩散段最大直径处的下游直管道外围安装有电磁线圈2，电磁线圈2为电磁体的一个实施例，电磁线圈2由外径为0.6mm的漆包线在线圈骨架上绕250阻构成，电磁线圈2的两端接直流电源。文丘里管I和电磁线圈2构成本实施例的磁场协同水力空化反应装置。实施例3本实施例的文丘里管I收敛段液体的入口直径Dl为4cm，扩散段液体的出口直径D2为4cm，即收敛段液体的入口直径Dl与扩散段液体的出口直径D2相同，收敛段轴向长度与扩散段的轴向长度相同，喉部直径d为0.4cm，流体的入口直径Dl与喉部直径d的比为10。在文丘里管I扩散段最大直径处的下游直管道外围安装有电磁线圈2，电磁线圈2为电磁体的一个实施例，电磁线圈2由外径为0.6mm的漆包线在线圈骨架上绕250阻构成，电磁线圈2的两端接直流电源。文丘里管I和电磁线圈2构成本实施例的磁场协同水力空化反应装置。实施例4在以上的实施例1~3中，喉部直径d为1cm，流体的入口直径Dl与喉部直径d的比值与相应的实施例相同，收敛段液体的入口直径Dl的具体数字本领域的技术人员均可计算出，扩散段液体的出口直径D2与收敛段液体的入口直径Dl相同，在文丘里管I扩散段最大直径处的下游直管道外围安装有电磁线圈2，电磁线圈2的结构与实施例1相同，电磁线圈2的两端接直流电源，电流强度为0.46A，磁场强度为500mT。根据污水处理量，本领域的技术人员均可确定喉部直径d和收敛段液体的入口直径Dl以及喉部直径d与流体的入口直径Dl比的具体数字，电磁线圈2漆包线的外径以及漆包线的匝数。实施例5在以上的实施例1~4中，在文丘里管I扩散段最大直径处的下游直管道外围安装有永磁体，永磁体为两个半环状的圆柱体，圆柱体的长度应超过半环状的圆柱体内半径应与液体出口半径一致，且磁场强度为250mT。其它零件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。实施例6在以上的实施例1~4中，在文丘里管I扩散段最大直径处的下游直管道外围安装有永磁体，永磁体为两个半环状的圆柱本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁场协同水力空化反应装置，其特征在于：在文丘里管（1）的扩散段最大直径处的下游直管道外围设置有磁体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈壮志，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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