【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及有機(jī)污水處理領(lǐng)域，特別涉及一種用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器。
技術(shù)介紹
1、我國(guó)是世界畜禽養(yǎng)殖第一大國(guó)，養(yǎng)殖總產(chǎn)量逐年增加，畜禽污水排放量巨大。2020年公布的《全國(guó)第二次污染源普查公報(bào)》顯示，在農(nóng)業(yè)源氨氮(nh4+-n)、總磷(tp)和化學(xué)需氧量(cod)的排放總量中，畜禽養(yǎng)殖業(yè)的排放量占比分別達(dá)到51％、56％、94％，占據(jù)農(nóng)業(yè)源的一大半。畜禽養(yǎng)殖污水中含有大量抗生素、致病菌、寄生蟲、激素、重金屬以及大分子有機(jī)物等，不及時(shí)處理會(huì)嚴(yán)重影響水體、土壤和大氣。目前常用的畜禽養(yǎng)殖污水處理方式有物理法、化學(xué)法和生物法，經(jīng)驗(yàn)表明，這些方法往往處理效率低、效果差、易造成二次污染，因此相關(guān)工作者開始探索新型的、環(huán)境友好型污水處理方式，水力空化技術(shù)利用空泡潰滅伴隨的強(qiáng)烈機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)降解污水中的污染物，不具有任何污染，是一種極具潛力的污水處理方式。
2、空化發(fā)生器是用于產(chǎn)生空化的裝置，其在畜禽養(yǎng)殖污水處理領(lǐng)域已經(jīng)逐步得到應(yīng)用?？装搴臀那鹄锕芤蚱浜?jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、較強(qiáng)的空化強(qiáng)度而最早應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖污水處理中，然而其壓力損失大、能耗高、易堵塞等問(wèn)題也十分突出，這些缺點(diǎn)導(dǎo)致孔板和文丘里管類空化發(fā)生器難以大規(guī)模應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖污水處理中。新興的旋轉(zhuǎn)類空化器從一定程度上解決了孔板和文丘里管的缺點(diǎn)，促進(jìn)了畜禽養(yǎng)殖污水的綠色處理。
3、申請(qǐng)?zhí)枮?02310556856.6的中國(guó)專利技術(shù)專利公開了一種離心式空化發(fā)生器，其在葉輪外側(cè)設(shè)置了帶有通孔單元的空心箱體，流體通過(guò)通孔單元時(shí)產(chǎn)生空化，然而當(dāng)污水中含有懸浮
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述存在的缺陷，本專利技術(shù)提供了一種用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其不僅可以有效減少堵塞，同時(shí)還能產(chǎn)生多類型組合式空化，促進(jìn)有機(jī)物的有效降解，除此之外，該空化發(fā)生器還兼具水泵的功能，能夠在輸送污水的同時(shí)處理污水，促進(jìn)了水力空化技術(shù)在畜禽污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。
2、本專利技術(shù)是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
3、一種用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，包括轉(zhuǎn)子、定子、刀具和墊片，所述轉(zhuǎn)子包括前蓋板、后蓋板和葉片，所述前蓋板和所述后蓋板并列連接，所述后蓋板上設(shè)有環(huán)形通孔，所述定子連接在所述環(huán)形通孔內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有凸起組件，所述凸起組件包括設(shè)于所述前蓋板的內(nèi)表面的第一環(huán)形凸起，和設(shè)于所述定子的內(nèi)表面的第二環(huán)形凸起，所述第一環(huán)形凸起和所述第二環(huán)形凸起相對(duì)設(shè)置，在所述第一環(huán)形凸起上且沿其周向交替設(shè)置若干第一溝槽和若干第一盲孔，所述葉片位于所述凸起組件的下游，所述刀具位于所述凸起組件的上游，所述刀具隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所述墊片位于所述后蓋板與所述定之間，用于調(diào)節(jié)所述第一環(huán)形凸起和所述第二環(huán)形凸起之間的間隙。
4、進(jìn)一步的，所述凸起組件的中心線與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸重合，且所述凸起組件的前緣表面和后緣表面均為圓柱面，所述凸起組件的內(nèi)表面垂直于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸。
5、進(jìn)一步的，所述凸起組件位于δ＝d1/dout＝0.45～0.85處，其中，d1為所述凸起組件的前緣表面的直徑，單位為mm，dout為所述轉(zhuǎn)子的外徑，單位為mm；
6、所述凸起組件沿徑向的長(zhǎng)度l＝0.2～0.5(dout-din)，其中，din為所述轉(zhuǎn)子的進(jìn)口直徑，單位為mm。
7、進(jìn)一步的，所述葉片緊鄰所述凸起組件起后緣，所述葉片為彎曲型，所述葉片的包角θ1＝45～90°，所述葉片的數(shù)目z1＝5～7。
8、進(jìn)一步的，所述第一溝槽和所述第一盲孔的中心線均垂直于所述凸起組件表面，所述第一溝槽和所述第一盲孔的數(shù)目均為n1＝1～3z1，其中，z1為所述葉片的數(shù)目。
9、進(jìn)一步的，所述第一溝槽貫通所述第一環(huán)形凸起，所述第一溝槽的擴(kuò)散角α＝20°～60°，所述第一溝槽的有效深度hg＝0.4b～0.6b，其中，b為所述轉(zhuǎn)子的出口寬度，單位為mm；
10、所述第一盲孔的擴(kuò)散角為β＝20°～60°，所述第一盲孔的形狀包括圓柱形、半球形、長(zhǎng)方體形和圓錐形，所述第一盲孔的特征寬度db＝0.5l～0.8l，單位為mm，所述第一盲孔的特征深度hb＝0.5db～1.5db，單位為mm。
11、進(jìn)一步的，所述定子上設(shè)有第二溝槽和第二盲孔，所述第二溝槽、所述第二盲孔與所述第一溝槽、所述第一盲孔的數(shù)目分別相等，形狀分別相同，排布完全一致；
12、所述定子的外徑d2≥1.1(d1+2l)，單位為mm，所述定子外緣通過(guò)螺釘固定連接在蝸殼內(nèi)壁，空化發(fā)生器工作時(shí)，所述定子固定不動(dòng)。
13、進(jìn)一步的，所述墊片分為兩部分，一部分位于定子的環(huán)形凸起前緣，另一部分位于定子環(huán)形凸起后緣，兩處墊片數(shù)量均為n2。
14、進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子與所述定子之間設(shè)置有間隙，間隙的寬度w通過(guò)所述墊片進(jìn)行調(diào)節(jié)，且滿足表達(dá)式：
15、
16、式中，w為間隙的寬度，單位為mm，q為流量，單位為m3/s，p1為空化發(fā)生器進(jìn)口壓力，單位為pa，pv為污水的飽和蒸汽壓力，單位為pa，ρ為污水密度，單位為kg/m3，k為損失系數(shù)，與空化器結(jié)構(gòu)相關(guān)，取值范圍為0.2～0.35。
17、進(jìn)一步的，所述刀具包括刀片，所述刀片與所述第一環(huán)形凸起的內(nèi)表面沿軸向的距離s＝3～5w，單位為mm，所述刀片的外徑d3＝0.75～0.9d1，單位為mm，所述刀片為彎曲型，所述刀片的包角θ2＝45～90°，所述刀片的數(shù)目z2＝2～4。
18、借由以上的技術(shù)方案，本專利技術(shù)的有益效果如下：
19、1、本專利技術(shù)所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，在空化發(fā)生前對(duì)污水中的懸浮物進(jìn)行了切割粉碎，既能減少污水中懸浮物造成的堵塞，也能減小污水中有機(jī)物分子量，便于后續(xù)的空化降解；
20、2、本專利技術(shù)所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，污水通過(guò)環(huán)形凸起之間的間隙時(shí)，在轉(zhuǎn)子和定子的相互作用下可以產(chǎn)生多種類型空化，部分空泡在間隙附近潰滅，釋放能量，大部分空泡在環(huán)形凸起下游集中潰滅，釋放更多能量，污水每經(jīng)過(guò)空化器一次被多次降解，提高了污水的處理效率；
21、3、本專利技術(shù)所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，在空化產(chǎn)生區(qū)域的下游布置了葉片，能夠使污水壓力快速回升，一方面促進(jìn)了空泡的高強(qiáng)度潰滅，另一方面也保證了污水能夠被輸送至遠(yuǎn)處，減少了其他動(dòng)力設(shè)備的使用；
22、4、本專利技術(shù)所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，充分考慮實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，不需要頻繁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和壓力便能實(shí)現(xiàn)空化，此外可以通過(guò)調(diào)整墊片的數(shù)量控制間隙的寬度，從而改變空化強(qiáng)度，以滿足不同濃度污水的處理需求，適應(yīng)性強(qiáng)。
23、為讓本專利技術(shù)的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子(1)、定子(2)、刀具(3)和墊片(4)，所述轉(zhuǎn)子(1)包括前蓋板(11)、后蓋板(12)和葉片(13)，所述前蓋板(11)和所述后蓋板(12)并列連接，所述后蓋板(12)上設(shè)有環(huán)形通孔，所述定子(2)連接在所述環(huán)形通孔內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子(1)上設(shè)有凸起組件，所述凸起組件包括設(shè)于所述前蓋板(11)的內(nèi)表面的第一環(huán)形凸起，和設(shè)于所述定子(2)的內(nèi)表面的第二環(huán)形凸起，所述第一環(huán)形凸起和所述第二環(huán)形凸起相對(duì)設(shè)置，在所述第一環(huán)形凸起上且沿其周向交替設(shè)置若干第一溝槽(14)和若干第一盲孔(15)，所述葉片(13)位于所述凸起組件的下游，所述刀具(3)位于所述凸起組件的上游，所述刀具(3)隨轉(zhuǎn)子(1)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所述墊片(4)位于所述后蓋板(12)與所述定子(2)之間，用于調(diào)節(jié)所述第一環(huán)形凸起和所述第二環(huán)形凸起之間的間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，所述凸起組件的中心線與所述轉(zhuǎn)子(1)的旋轉(zhuǎn)軸重合，且所述凸起組件的前緣表面和后緣表面均為圓柱面，所述凸起組件的內(nèi)表面垂直于
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，所述凸起組件位于δ＝D1/Dout＝0.45～0.85處，其中，D1為所述凸起組件的前緣表面的直徑，單位為mm，Dout為所述轉(zhuǎn)子(1)的外徑，單位為mm；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，所述葉片(13)緊鄰所述凸起組件起后緣，所述葉片(13)為彎曲型，所述葉片(13)的包角θ1＝45～90°，所述葉片(13)的數(shù)目z1＝5～7。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，所述第一溝槽(14)和所述第一盲孔(15)的中心線均垂直于所述凸起組件表面，所述第一溝槽(14)和所述第一盲孔(15)的數(shù)目均為n1＝1～3z1，其中，z1為所述葉片(13)的數(shù)目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，所述第一溝槽(14)貫通所述第一環(huán)形凸起，所述第一溝槽(14)的擴(kuò)散角α＝20°～60°，所述第一溝槽(14)的有效深度Hg＝0.4b～0.6b，其中，b為所述轉(zhuǎn)子(1)的出口寬度，單位為mm；
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，所述定子(2)上設(shè)有第二溝槽(21)和第二盲孔(22)，所述第二溝槽(21)、所述第二盲孔(22)與所述第一溝槽(11)、所述第一盲孔(12)的數(shù)目分別相等，形狀分別相同，排布完全一致；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，所述墊片(4)分為兩部分，一部分位于定子(2)的環(huán)形凸起前緣，另一部分位于定子(2)環(huán)形凸起后緣，兩處墊片數(shù)量均為n2。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(1)與所述定子(2)之間設(shè)置有間隙，間隙的寬度W通過(guò)所述墊片(4)進(jìn)行調(diào)節(jié)，且滿足表達(dá)式：
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，所述刀具(3)包括刀片(31)，所述刀片(31)與所述第一環(huán)形凸起的內(nèi)表面沿軸向的距離S＝3～5W，單位為mm，所述刀片(31)的外徑D3＝0.75～0.9D1，單位為mm，所述刀片(31)為彎曲型，所述刀片(31)的包角θ2＝45～90°，所述刀片(31)的數(shù)目z2＝2～4。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子(1)、定子(2)、刀具(3)和墊片(4)，所述轉(zhuǎn)子(1)包括前蓋板(11)、后蓋板(12)和葉片(13)，所述前蓋板(11)和所述后蓋板(12)并列連接，所述后蓋板(12)上設(shè)有環(huán)形通孔，所述定子(2)連接在所述環(huán)形通孔內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子(1)上設(shè)有凸起組件，所述凸起組件包括設(shè)于所述前蓋板(11)的內(nèi)表面的第一環(huán)形凸起，和設(shè)于所述定子(2)的內(nèi)表面的第二環(huán)形凸起，所述第一環(huán)形凸起和所述第二環(huán)形凸起相對(duì)設(shè)置，在所述第一環(huán)形凸起上且沿其周向交替設(shè)置若干第一溝槽(14)和若干第一盲孔(15)，所述葉片(13)位于所述凸起組件的下游，所述刀具(3)位于所述凸起組件的上游，所述刀具(3)隨轉(zhuǎn)子(1)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所述墊片(4)位于所述后蓋板(12)與所述定子(2)之間，用于調(diào)節(jié)所述第一環(huán)形凸起和所述第二環(huán)形凸起之間的間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，所述凸起組件的中心線與所述轉(zhuǎn)子(1)的旋轉(zhuǎn)軸重合，且所述凸起組件的前緣表面和后緣表面均為圓柱面，所述凸起組件的內(nèi)表面垂直于所述轉(zhuǎn)子(1)的旋轉(zhuǎn)軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，所述凸起組件位于δ＝d1/dout＝0.45～0.85處，其中，d1為所述凸起組件的前緣表面的直徑，單位為mm，dout為所述轉(zhuǎn)子(1)的外徑，單位為mm；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于畜禽養(yǎng)殖污水處理的組合式空化發(fā)生器，其特征在于，所述葉片(13)緊鄰所述凸起組件起后緣，所述葉片(13)為彎曲型，所述葉片(13)的包角θ1＝45～90°，所述葉片(13)的數(shù)目z1＝5～7。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于畜禽養(yǎng)殖污...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王勇，李明，黃鈺，胡宇，王嘵林，陳杰，劉厚林，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇大學(xué)鎮(zhèn)江流體工程裝備技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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