一种利用超声波多相流旋流空化撞击流技术处理污水的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种利用超声波多相流旋流空化撞击流技术处理污水的系统，属于污水处理领域。所述系统包括有超声波气液传质装置、旋流空化撞击流装置与安装在两装置上的管路；所述超声波气液传质装置包括超声波发生器、气液混合器及其上安装的管路与法兰；所述旋流空化撞击流装置包括旋流腔体及安装其上的流体入口管、撞击导管、端口法兰、出水管，所述超声波发生器与气液混合器进水口液体流动方向保持水平，所述旋流腔体的外侧面至少设有一个流体入口管，所述流体入口管为偏心切向插入所述旋流腔体内，所述旋流腔体的外侧面至少设有一对位置相对应的撞击导管，旋流腔体设有至少一个端口法兰，至少一个端口法兰上安装有出水管。

【技术实现步骤摘要】
一种利用超声波多相流旋流空化撞击流技术处理污水的系统
本专利技术属于污水处理
，涉及气体、液体、固体等各种流体的混合、溶解、传质、催化、反应的技术应用，特别涉及一种强化多相流非均相传质与同步催化反应的装置及实现其效果的方法。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。非均相反应(Heterogeneousreaction)又称“多相反应”，是指反应物是两相或两相以上的组分(固体和气体、固体和液体、两种互不混溶的液体)，或者一种或多种反应物在界面上(如固体催化剂表面上)进行的化学反应的总称。在化工、制药、环保等领域中，会经常使用非均相反应完成一般均相反应无法实现的化学反应，与一般均相反应相比，非均相反应具有反应速率快、催化效率高、反应强度大的特点，尤其是反应物之间容易分离，例如采用非均相反应对各类难降解污水、废气、固废可实现非常好的降解处理效果。非均相反应对不同相反应物(催化物)的传质要求很高，同时为了实现低能耗、高效反应，往往利用非均相反应实现快速反应过程，如高级氧化、Fenton，其反应过程均小于8-10秒，这么短的反应时间就要求在非均相反应中各类不同相反应物(催化物)的传质与反应必须同步完成——传质即反应。这一要求就对实施非均相反应的设备和方法提出了较为苛刻的要求，必须同时满足高效传质、同步催化、同步反应，并且实施非均相反应的能耗尽量要低、反应物料消耗尽量要低。但专利技术人发现：现有技术与设备难以满足如此苛刻的要求，这一情况长期以来严重制约了非均相反应技术在工农业、环保等产业内的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种利用超声波多相流旋流空化撞击流技术处理污水的装置及利用所述装置有效解决
技术介绍
中问题的方法。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一个方面，提供了一种利用超声波多相流旋流空化撞击流技术处理污水的系统，包括：超声波气液传质装置、旋流空化撞击流装置；所述超声波气液传质装置包括：第一管体，所述第一管体上设置有第一超声波发生器304、第一气液混合器307；旋流空化撞击流装置包括：锥形腔体，所述锥形腔体的上部对称设置有至少一组撞击导管203，所述锥形腔体的外侧面设置有至少一个流体入口管204，所述锥形腔体的设置有出水口；所述第一管体的出水口309与流体入口管204相连。本专利技术提供了一种以实现基于多相流的高效传质、同步催化、同步反应为目的的一体化多相流非均相反应装置。同时，将多相流流体传质与非均相传质实施过程进行了有机结合，实现在了非均相传质过程中通过多次催化反应降低了传质物质相互饱和程度，使得在多相流流体中存在的大量非溶性物质，可以通过传质过程不断补充进入多相流流体的主流体中，并不断为后期催化反应提供反应物质，实现了非均相传质与催化反应之间的良性促进，最大限度的提高了效率，节约了成本与能耗。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术的非均相反应装置，以实现基于多相流的高效传质、同步催化和同步反应为目的，在水平旋流中心轴形成一个真空区域，气体在该区域内聚集，液体不断切割该区域气体，气液传质不断进行，固体物质的加入在所述装置中形成了多相流非均相反应体系，密度不同、流动性不同的物质在多相流运动中，不断促使污水中的污染物质被固体、液体、气体多相流体系形成的羟基自由基、氧自由基等活性物质，分解矿化，形成水相燃烧的反应过程，最大限度的提高了反应效率，节约成本与降低能耗，整个装置结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。(2)本专利技术的装置结构简单、处理效率高、实用性强，易于推广。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术所述利用多相流旋流空化撞击流技术处理污水的系统的构成示意图；其中：1、超声波气液传质装置；2、旋流空化撞击流装置；3、一号流体；4、二号流体；5、石灰乳；6、臭氧气体；8、污水原液；9、三号流体；10、四号流体；201、旋流腔体；202、旋流腔体腔壁；203、撞击导管；204、流体入口管；206、出水管；207、电磁线缆；303、端口法兰；304、超声波发生器；305、直通法兰；306、封闭法兰；307、气液混合器；308、气液混合器的入水口；309、气液混合器的出水口；310、气液混合器的气体输入口；311、管路；313、一号混合器；314、二号混合器；315、二号混合器混合物投加口；316、二号混合器入水口；317、二号混合器出水口；318、一号气液混合器；319、二号气液混合器。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。一种利用超声波多相流旋流空化撞击流技术处理污水的系统，所述系统包括有超声波气液传质装置、旋流空化撞击流装置与安装在两装置上的管路；所述超声波气液传质装置包括超声波发生器、气液混合器及其上安装的管路与法兰；所述旋流空化撞击流装置包括旋流腔体及安装其上的流体入口管、撞击导管、端口法兰、出水管，所述超声波发生器与气液混合器进水口液体流动方向保持水平，所述旋流腔体的外侧面至少设有一个流体入口管，所述流体入口管为偏心切向插入所述旋流腔体内，所述旋流腔体的外侧面至少设有一对位置相对应的撞击导管，旋流腔体设有至少一个出水端口法兰，至少一个出水端口法兰上安装有出水管，一号流体经过流体入口管射入旋流腔体内后形成高速撞击流，进行水平旋流，并在其所形成的超重力场作用下，向下做高速螺旋运动，同时三号流体通过撞击导管高速射入所述旋流腔体内后，与相对应位置撞击导管射出的四号流体，形成撞击区，并由撞击区向周边扩散，最终混合进入旋流流体并高速下旋，在旋流腔体底部流体流速增大，压力变小，经安装在旋流腔体上的出水端口法兰排出。在一些实施例中，所述撞击导管包括偏心切向插入所述旋流腔体内的撞击导管、径向插入所述旋流腔体内的撞击导管，所述撞击导管包括直管、带有一定弯曲度的管。在一些实施例中，所述旋流腔体包括但不限于，腔体外侧未安装其他设备的旋流腔体、腔体外侧安装有电磁线圈的旋流腔体、腔体外侧安装有电磁铁的旋流腔体、腔体外侧安装有永磁磁铁的旋流腔体、腔体外侧安装有超声波发生装置的旋流腔体。在一些实施例中，所述出水端口法兰包括但不限于，未安装其他设备的封闭式法兰、安装有出水管的直通式法兰、安装有超声波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用超声波多相流旋流空化撞击流技术处理污水的系统，其特征在于，包括：超声波气液传质装置、旋流空化撞击流装置；所述超声波气液传质装置包括：第一管体，所述第一管体上设置有第一超声波发生器(304)、第一气液混合器(307)；旋流空化撞击流装置包括：锥形腔体，所述锥形腔体的上部对称设置有至少一组撞击导管(203)，所述锥形腔体的外侧面设置有至少一个流体入口管(204)，所述锥形腔体的设置有出水口；所述第一管体的出水口(309)与流体入口管(204)相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用超声波多相流旋流空化撞击流技术处理污水的系统，其特征在于，包括：超声波气液传质装置、旋流空化撞击流装置；所述超声波气液传质装置包括：第一管体，所述第一管体上设置有第一超声波发生器(304)、第一气液混合器(307)；旋流空化撞击流装置包括：锥形腔体，所述锥形腔体的上部对称设置有至少一组撞击导管(203)，所述锥形腔体的外侧面设置有至少一个流体入口管(204)，所述锥形腔体的设置有出水口；所述第一管体的出水口(309)与流体入口管(204)相连。


2.如权利要求1所述的利用超声波多相流旋流空化撞击流技术处理污水的系统，其特征在于，所述第一超声波发生器(304)与第一气液混合器(307)进水口和/或出水口的液体流动方向水平。


3.如权利要求1所述的利用超声波多相流旋流空化撞击流技术处理污水的系统，其特征在于，所述超声波气液传质装置为多个，相对旋流空化撞击流装置并联设置。


4.如权利要求1所述的利用超声波多相流旋流空化撞击流技术处理污水的系统，其特征在于，所述系统还包括第二气液混合器,所示第二气液混合器设置在第二管体上,所示第二管体与超声波气液传质装置相对旋流空化撞击流装置并联设置。


5.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天琛，
申请(专利权)人：王天琛，
类型：发明
国别省市：山东;37