阅读说明：本技术 通过水力空化进行液体净化的方法以及执行所述方法的装置 (Method for purifying a liquid by hydrodynamic cavitation and device for carrying out said method ) 是由 米兰·耶雷米奇 德拉甘·耶雷米奇 斯瑞克·卡多尼克 于 2018-05-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于液体(诸如饮用水)介质净化的方法,通过该方法改进待净化流体的生物和化学组成。本发明还涉及用于执行所述方法的装置。根据本发明,通过以下步骤来净化液体：在第一过滤器件(2)上从所述液体中除去粗颗粒,用至少一个喷嘴(3)将液体分散到工作腔室(4)中,在该工作腔室中,液体暴露于工作压力,从至少一个入口孔(5)将气体或气体混合物引入该腔室中。(The present invention relates to a method for the purification of a liquid, such as drinking water, medium, by which the biological and chemical composition of the fluid to be purified is improved. The invention also relates to a device for carrying out said method. According to the invention, the liquid is purified by the following steps: coarse particles are removed from the liquid on the first filter means (2), the liquid is dispersed with at least one nozzle (3) into a working chamber (4) where it is exposed to a working pressure, and a gas or gas mixture is introduced into the chamber from at least one inlet opening (5).)

通过水力空化进行液体净化的方法以及执行所述方法的装置

技术领域

本发明涉及用于液体(诸如水)介质净化的方法，通过该方法，待净化流体的生物和化学组成可被改进。本发明还涉及用于执行所述方法的装置。

背景技术

用于液体(诸如饮用水)介质净化的已知方法要求相对高，并且需要复杂的装置，这些装置在生物和化学的意义上分开执行流体净化。此外，在已知技术水平下，在均质状态并且在等于或高于环境压力的压力下处理流体。因此，需要复杂、大型和高价的设备，设备的尺寸随着待净化流体的体积的增加而快速增加。

发明内容

本发明的目的是创建用于液体介质净化的方法，该方法弥补了已知解决方案的缺点。本发明的目的还涉及用于执行所述方法的装置。

根据本发明，上述目的是通过权利要求1的特征部分所述的特征解决的。在各个从属权利要求中公开了本发明的细节。

附图说明

通过非限制性实施例并参考附图进一步详细描述本发明，其中

图1示出了用于净化液体介质的装置的示意性截面图，

图2示出了图1的装置的细节。

具体实施方式

一种液体介质净化的方法，第一步将具有第一流量Q₁和供应压力p₁的待净化流体注入供应管线1。所述均质流体被进一步引导通过位于下游的过滤器件2，在过滤器件2处，从流体中清除粗糙颗粒并且流体进行流动。在所述过滤器件2的出口处，进行待净化流体的水力空化的第一阶段，其中，由于过滤器件2上的自由截面减小，流量减小到第二流量Q₂。

然后，以上述方式预处理的具有第二流量Q₂的流体流过分散器件3，该分散器件相对于所述过滤器件2布置在下游。所述分散器件3包括至少一个喷嘴9，来自供应管线1的液体通过该喷嘴9进入进行液体处理的腔室4。在所述至少一个喷嘴9的出口处，在流体处理腔室4中进行待净化流体的水力空化，其中所述流体形成空化气泡含量高的至少一个喷射流。从腔室4流出的液体在所述腔室4中产生工作压力p₂，该工作压力p₂低于所供应流体的压力p₁并且同时低于环境压力，从而将周围的气体或气体混合物吸入腔室4。

在所述腔室4中，发生了强烈的水力空化和空化气泡的同时爆裂以及强烈的负压曝气。通过所述空化气泡在负压环境下的爆裂，实现了强烈的液体分散、流体中杂质的强烈氧化，并从液体中大量去除气体。在液体流过所述腔室4的过程中，所述液体分散和负压影响使得在流动通过所述腔室4的运动中液体表面增加。

因此，清除了待净化液体中氧化的气体和杂质。在已改变的聚集状态下，由于所述水力空化、压力低于环境压力以及供应气体或气体混合物，发生了液体分子离解，这大大增加了待净化液体的表面。因此对所述液体进行了良好的消毒并清除了各种杂质。

所述气体或气体混合物通过腔室4的壁中的至少一个孔5引入腔室4中，其中，所述腔室4中的所述至少一个孔5形成在与分散器件3相邻的区域中。因此，所述气体或气体混合物会影响离解的液体分子。

所述工作腔室4中的所述工作压力p₂大于待净化的且分散在工作腔室4中的液体分子之间的内聚力，因此，液体易于受到消毒剂的影响。工作压力p₂的大小取决于通过至少一个孔5进入工作腔室4中的气体或气体混合物的量以及压力为p₃的已处理液体的牵引力，已处理液体经由排出管线8以均质的状态离开腔室4。根据本发明规定，压力p₁、p₂、p₃之间的关系为p₁＞p₂并且p₂＜p₃≤p₁。

通过所述至少一个孔5供应到所述工作腔室4的所述气体选择成(例如)氧气。此外，例如通过所述至少一个孔5供应到所述工作腔室4的所述气体混合物选择成空气。

第一均质器件6隔开布置在所述分散器件3的下游，第一均质器件6用于均化所净化的液体。可选地，第二均质器件7位于下游并与第一均质器件6相关联，用于排出所净化的液体的排出管线8连接到所述均质器件7。

如上所述，根据本发明规定，所述分散器件3包括至少一个喷嘴9，待净化液体通过该喷嘴进行空化。所述每个喷嘴9形成为在待净化液体的流动方向上会聚。另外，优选形式的每个喷嘴9的内部截面在所述液体的流动方向上线性地逐渐变细。

在待净化流体的流动方向观察，所述腔室4的长度L大约等于距离H，距离H是喷嘴9流出的所述液体喷射流形成的假想锥的顶点与所述分散器件3的下表面之间的距离。在用于执行根据本发明的方法的装置的优选实施例中，所述腔室4的所述长度L的范围在大约0.8×H和大约1.1×H之间。

用于将气体或气体混合物供应到工作腔室4中的所述至少一个孔5或所有孔5的总截面A_z取决于流过所述至少一个喷嘴9或所有喷嘴9的总截面A_t的待净化液体的所述第二流量Q₂，所述液体通过喷嘴9进入工作腔室4。在用于执行根据本发明的方法的装置的优选实施例中，所述截面A_z选择为第二流量Q₂的幂函数，即指数n优选地从大约n＝¹/₂的范围内选择，其中±15％大小的偏差是可以的。作为示例，应当注意，在待净化液体的流量Q₂＝400l/min的情况下，所述至少一个孔5以及分别用于供应气体或气体混合物进入工作腔室4的所有孔5的总表面A_z为20mm²±15％。

根据本发明规定，用于供应气体或气体混合物的所述至少一个孔5设置有阻挡器件(例如阀等)。该措施控制了将被输送到所述工作腔室4中的气体或气体混合物的量以及所述压力p₂。

此外，根据本发明规定，所述第一均质器件6形成有比过滤器件2和第二均质器件7更细的通孔。

此外，根据本发明规定，净化后的液体借助于重力通过排出管线8离开工作腔室4。然而，在可能的实施例中，排出管线8流体地连接到泵送器件，该泵送器件通过力排出净化后的液体。

该方法和用于执行该方法的装置广泛用于许多领域，例如饮用水、工业水、农业水和废水的处理。该方法和装置适用于减少水垢、破坏水中的微生物、清除水中的军团菌和杀虫剂、从水中去除有机和无机污染物、增强所添加的净水消毒剂的效用等。另外，所述方法和所述装置显著降低了水的不透明度并改善了水的味道和气味。另外，事实证明，根据本发明的方法使得形成文石形式而不是方解石形式的水垢。