CN114702217B - 一种气体耦合式水力空化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体耦合式水力空化装置，涉及污泥脱水技术领域，具体包括外筒、内筒以及设于外筒内部的空化机构，所述空化机构包括多孔板和喷嘴，所述喷嘴的内部至少具有一段截面积减小的收缩段。本发明通过引入水力空化结构设计，使污泥脱水性能较常规工艺提升10%‑20%甚至更高、成本降低30%‑50%，较相似工艺性能提升5%‑10%，并且出水中难生化降解有机物得到初步氧化降解；然后，通过隔板等空化设计，进一步有效降解出水的有机污染物，通过空化装置与气体耦合，可进一步提升污泥脱水率、出水的氧化效率及生化性能。

Description

一种气体耦合式水力空化装置

技术领域

本发明涉及污泥脱水技术领域，具体为一种气体耦合式水力空化装置。

背景技术

污泥是污水处理过程中产生的半固态或固态物质,富集了原污水的主要污染成分，并包含病原微生物、寄生虫卵和一些低含量有毒有机质，具有致癌性及致突变性，一旦处理不当，极易对环境造成二次污染并威胁人类健康。然而，随着工业化、城市化进程及环保政策的日趋收紧，近几年我国污水处理规模激增，污泥年产量已达60Mt。

污泥减量化研究是污泥治理的关键，污泥破壁脱水是实现污泥减量化的首要因素，目前市场上常用的污泥处理工艺为：污泥浓缩池→化学调理池→板框压滤机，该工艺存在以下劣势：1、引入化学药剂，增大药剂成本的同时，造成二次污染；2、部分石灰等化学药剂的引入，虽一定程度降低板框出水污泥的含水率，但增加了绝干污泥产量；3、以上工艺经板框后，污泥含水率高达75%及以上，不能满足日益严格的环保需求，未实现污泥减量化、稳定化、无害化处理目标；4、以上工艺在对污泥处理进行处理时，成本都较高：5、污泥脱水后的废水中会含有大量难生物降解的有机物，而常规工艺会将该废水返回前端生化系统，导致难降解的有机物在体系中形成无效循环，积累到一定程度，造成整个生化系统的恶化，对整套污水污泥处理系统造成负担。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体耦合式水力空化装置，第一，其替代现有技术中的化学调理池，用于解决现有污泥破壁脱水技术存在脱水率低、能耗高、成本高、二次污染的问题；第二，与现有的空化装置相比，本发明能够实现污泥空化效率提升，并且能够对污泥水有进一步的降解，优化水质并提升污水的可生化降解能力。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种气体耦合式水力空化装置，包括外筒、内筒以及设于外筒内部的空化机构，所述空化机构包括：

多孔板，设于所述内筒的内部，并能够沿垂直于所述内筒中轴线方向进行往复运动；

喷嘴，用于将污泥和气体输送至内筒的内部，所述喷嘴沿内筒圆周方向均匀设于内筒上，并在所述多孔板往复运动时，所述喷嘴能够沿其中轴线进行往复旋转，所述喷嘴的内部至少具有一段截面积减小的收缩段；

出水口，开设于内筒上，并位于所述多孔板的上方；

排污组件，设于内筒的内部，并用于对内筒内部的污泥进行定期排放。

优选的，所述外筒的内侧壁上设置有第一环形囊，且第一环形囊与喷嘴之间通过第一支管连通，所述外筒的侧边安装有排污泵，且排污泵的出口端通过出料管与第一环形囊连通。

优选的，所述多孔板的顶部设置有贯穿至内筒顶部的支杆，且支杆的顶部设置有顶板，所述顶板的底部设置有位于内筒外部的齿条，所述喷嘴上套接有与齿条相配合的齿轮。

优选的，所述内筒的外壁上设置有与喷嘴一一对应且对齐的固定盒，且固定盒的内部设置有活塞，所述活塞的顶部设置有贯穿至固定盒外部并与顶板的底部连接的连接杆，所述固定盒的底部设置有与第一支管连通的连接管，且连接管的内部设置有单向阀。

优选的，所述内筒的外壁上还设置有第二环形囊，且第二环形囊与喷嘴之间通过第二支管连通，所述外筒与内筒之间设置有气体容纳盒，且气体容纳盒的出气端通过出气管与第二环形囊连通。

优选的，所述内筒内部位于多孔板的下方设置有隔板，且隔板上均匀开设有穿插孔，所述多孔板的底部设置有贯穿穿插孔并延伸至隔板底端的穿插杆。

优选的，所述多孔板底部的中心位置处设置有转轴，且转轴的外部沿其圆周方向均匀设置有搅拌杆，所述搅拌杆的内部沿垂直于搅拌杆的方向对称设置有两组孔洞，且所述孔洞的中心处具有一段收截面积减小的收缩段，所述搅拌杆的纵截面为菱形。

优选的，所述排污组件包括设置在内筒内部并位于搅拌杆下方的漏斗，以及安装于漏斗底部开口处的电磁阀。

优选的，所述漏斗朝向转轴的一端连接有固定块，且固定块上镶嵌有滚珠，所述转轴上开设有螺旋槽，且滚珠位于螺旋槽的内部，所述转轴上还设置有超声波换能器，所述外筒的外侧面上还设置有超声波发生器，所述超声波发生器与超声波换能器之间电性连接。

优选的，所述内筒的顶部安装有气缸，且气缸的输出端与多孔板的顶部连接。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

1、当污泥经过喷嘴内部的收缩段时，压力会下降，当压力下降到低于液体的蒸汽压时，流动相中所溶解的气体会聚集并释放出来从而产生大量的空化气泡，空化泡随着流体流动，在此过程中，如果遇到流体周围的压力突增的情况时，空化泡的体积将迅速缩小塌缩直至爆裂，气泡在急剧崩溃的瞬间产生局部高温高压，这种极端的物理条件足以杀死大多数的微生物并破坏其细胞壁。微生物细胞中平均70%的是水，经水力空化破壁后，污泥中的表面吸附水、孔隙水、以及内部水在经后续的离心脱水或压滤后会与污泥分离，可大幅度的降低污泥含水率及污泥产量。与此同时还会产生大量具有强氧化活性的羟基自由基，羟基自由基会与水溶液中的有机物或其他还原性物质进行氧化反应，能够对污泥中的难降解有机污染物进行解环、断链、解毒。

2、本发明通过设置的多孔板能够升降，通过齿条与齿轮的啮合，使得喷嘴能进行顺时针或逆时针旋转，进而使得喷嘴出口处喷出的污泥是以旋转的状态喷射出去的，同时，每两个以内筒中轴线对称的喷嘴转动方向相反，当其中一个旋转的喷嘴喷出污泥时，与其对称的另一个旋转的喷嘴喷出的污泥以反向旋转的射流与前者发生对撞，能够加速空化气泡的产生空化气泡，气泡快速的形成并破裂，释放的能量足以破坏微生物的细胞壁，进而对污泥进行进一步地空化，进一步提升污泥的脱水率，以及对难生化降解物质的断链。

3、随着多孔板的升降，搅拌杆能够进行升降和旋转，而由于搅拌杆的纵截面为菱形，因此无论是搅拌杆的横向转动，还是搅拌杆的竖向位移，位于搅拌杆附近的污泥都会因为搅拌杆的菱形结构而被挤压至孔洞处，由于孔洞的内部也具有一段收缩段，因此，污泥水进入孔洞的内部后也会产生空化效应，进一步提升污泥的脱水率及对难生化降解物质的断链。

4、当多孔板上升至最高位置后，隔板下方的水会通过穿插孔进入到隔板与多孔板之间的空腔内，水流经过穿插孔时也会产生空化效应；而当多孔板下降时，穿插杆向下移动又会将穿插孔堵塞住，使得隔板与多孔板之间的空腔体积逐渐减小，进而使得空腔内部的水流能够通过多孔板进入到多孔板的上方并从出水口流出，水流经过多孔板时再次产生空化效应，使得脱泥后的污水能够再次受到双重空化的效果，进一步提升水处理效果，有效降解了脱水后水体的有机污染物，COD值下降的同时废水B/C能够有所上升，使得回流水质变优。

综上，空化装置1-3设计的有效组合，与常规工艺相比，可使污泥脱水效率提升，且无需引入化学药剂，降低药剂成本，避免二次污染，降低绝干泥产量，处理工艺稳定可靠，占地面积小。与既有空化氧化装置相比，可使污泥脱水效率提升5%-10%；空化装置1-4设计的有效组合，可使污泥水水质优化，可生化性增强，目前既有化学调理及空化氧化装置未涉及该领域的研究。

5、本发明能够根据企业及地方对污泥水的处理要求，选择是否耦合气体，常用的气体为臭氧或氧气，当泥水混合物通过喷嘴高速喷出时，在喷嘴附近形成负压，在负压条件下，气体与泥水混合物共同进入主反应器中，混合均匀并发生空化氧化反应，以臭氧为例，将强氧化性的臭氧通过空化效应注入流体中，可直接降解水中的污染物质，同时随着空化泡的溃灭，臭氧在流体中形成无数尺寸更小的微型气泡，这些微型气泡的随液体流动在水中漂浮，增加了臭氧气体与液体的接触时间与面积，大大提高了臭氧的传质利用效率，实现臭氧的高效利用，以及水力空化与臭氧的协同作用，进一步提升了污泥的脱水效率，并对污泥水起到净化作用。

针对上述空化氧化装置与气体耦合，与该单独的空化氧化装置对比，能进一步提升污泥脱水效率及进一步优化污泥水水质。与常规化学工艺相比，污泥脱水率能够提升10%-20%甚至更高；与常规空化氧化装置相比，空化效率提升5%-10%，并且对污泥水起到优化水质作用并提升污水的可生化降解能力，水质由难生化变为可生化，使得回流水质变优，通过生化系统后能够使得上述污染物质得到进一步处理，且该工艺不引入盐分等，不会造成该类物质在系统中的累积及无效循环。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是图2中a-a处的剖视图；

图4是本发明搅拌杆的结构示意图；

图5是本发明喷嘴的内部结构示意图；

图6是本发明搅拌杆的内部结构示意图；

图7是图2中A处的放大图；

图8是本发明固定盒的内部结构示意图；

图9是图2中B处的放大图；

图中：

1、外筒；2、内筒；3、多孔板；4、喷嘴；5、搅拌杆；501、孔洞；6、气缸；7、转轴；8、漏斗；9、电磁阀；10、固定块；11、滚珠；12、螺旋槽；13、顶板；14、齿条；15、齿轮；16、第一环形囊；17、第一支管；18、排污泵；19、第二环形囊；20、气体容纳盒；21、固定盒；22、活塞；23、连接杆；24、连接管；25、单向阀；26、第二支管；27、隔板；28、穿插孔；29、穿插杆；30、超声波换能器；31、超声波发生器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域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发明的示例性实施方式。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。

请参阅图1-图9，本发明主要应用于生化污泥脱水，也可应用于废水深度处理有机物的氧化降解，其中，生化污泥脱水的技术方案包括：污泥浓缩池→气体耦合空化氧化装置→板框压滤机；

本发明重点在气体耦合空化氧化装置，并提供一种气体耦合式水力空化装置，其他装置或设备为市购，其中，气体耦合式水力空化装置包括外筒1、内筒2以及设于外筒1内部的空化机构，空化机构包括：

多孔板3，设于内筒2的内部，并能够沿垂直于内筒2中轴线方向进行往复运动，多孔板3的外周壁与内筒2的内侧壁之间紧密滑动连接，可通过在多孔板3外周壁上设置一圈密封圈，使其增加与内筒2内壁之间的密封性，当然，若不考虑密封性，也可通过滑块和滑槽之间的相互配合，使得多孔板3往复运动更顺畅；

喷嘴4，用于将污泥和气体输送至内筒2的内部，喷嘴4沿内筒2圆周方向均匀设于内筒2上，并在多孔板3往复运动时，喷嘴4能够沿其中轴线进行往复旋转，喷嘴4的内部至少具有一段截面积减小的收缩段，需要说明的是，喷嘴4与内筒2之间的密封性好，且喷嘴4的纵截面为圆形，因此喷嘴4的转动并不会导致污水从喷嘴4与内筒2的连接处渗漏出去，当污泥经过喷嘴4内部的收缩段时，压力会下降，当污泥中的液体压强小于饱和蒸汽压时，液体中的气泡就会不断膨胀，体积变大；而随着流体运动，气泡到达高压强、低流速区域之后，气泡就会塌缩、爆裂，在急剧崩溃时可释放出巨大的能量，气泡在急剧崩溃的瞬间产生局部高温高压，这种极端的物理条件足以杀死污水中大多数的微生物并破坏其细胞壁；

出水口，开设于内筒2上，并位于多孔板3的上方，污泥在内筒2的内部被空化后，污泥下沉，污水上浮，污水经过多孔板3时再次被多孔板3空化，使其进一步被空化，空化效果再次提升；

由于微生物细胞中平均70%是水，经水力空化破壁后，污泥中的表面吸附水、孔隙水、以及内部水在经后续的离心脱水或压滤后会与污泥分离，可大幅度的降低污泥含水率及污泥产量，使得污泥的脱水率能够提升10%-20%，同时脱水后水体的有机污染物也能够被有效降解，COD值下降的同时废水B/C能够有所上升，使得回流水质变优；

排污组件，设于内筒2的内部，并用于对内筒2内部的污泥进行定期排放，排放后的污泥再经板框压滤等处理。

请着重参阅图2、图3和图5所示，外筒1的内侧壁上设置有第一环形囊16，且第一环形囊16与喷嘴4之间通过第一支管17连通，外筒1的侧边安装有排污泵18，且排污泵18的出口端通过出料管与第一环形囊16连通，由图5可知，第一支管17的一端延伸至喷嘴4的内部，且与喷嘴4内壁之间密封转动连接，当排污泵18将外界污泥通过出料管排至第一环形囊16的内部后，通过第一支管17能够使污泥从喷嘴4处喷出，而第一支管17的存在，能够使多个喷嘴4与一个第一环形囊16连接，进而使得仅需一个排污泵18就能够使污泥从多个喷嘴4处同时排出。

请着重参阅图2和图3所示，多孔板3的顶部设置有贯穿至内筒2顶部的支杆，且支杆的顶部设置有顶板13，顶板13的底部设置有位于内筒2外部的齿条14，喷嘴4上套接有与齿条14相配合的齿轮15，由图3可知，齿条14上可连接有一根滑动杆，滑动杆的另一端与内筒2的外周壁之间滑动连接，便于提升齿条14的稳定性，此外，齿条14的数量与喷嘴4的数量相同，且两者一一对应，当多孔板3上升或下降时，通过齿条14与齿轮15的啮合，能够使得喷嘴4进行顺时针或逆时针旋转，进而使得喷嘴4出口处喷出的污泥是以旋转的状态喷射出去的，同时，由图3可知，每两个以内筒2中轴线对称的喷嘴4上的齿条14同步上升时，这两个喷嘴4上的齿轮15转动方向相反，同理，两个齿条14同步上升时，两个齿轮15转动方向依然相反，通过该设计，其中一个旋转的喷嘴4喷出污泥时，与其对称的另一个旋转的喷嘴4喷出的污泥以反向旋转的射流与前者发生对撞，能够加速空化气泡的产生空化气泡，气泡快速的形成并破裂，释放的能量足以破坏微生物的细胞壁，进而对污泥进行进一步地空化，使得污泥被空化效果更好。

请着重参阅图2和图8所示，内筒2的外壁上设置有与喷嘴4一一对应且对齐的固定盒21，且固定盒21的内部设置有活塞22，活塞22的顶部设置有贯穿至固定盒21外部并与顶板13的底部连接的连接杆23，固定盒21的底部设置有与第一支管17连通的连接管24，且连接管24的内部设置有单向阀25，固定盒21的内部还设有连通至外界的管道，其内部也设有单向阀25，当连接管24内部单向阀25打开时，管道内部的单向阀25关闭；当管道内部单向阀25打开时，连接管24内部的单向阀25就关闭；而当多孔板3上升时，能够使得顶板13上升，进而使得连接杆23带动活塞22下降，活塞22将其内部的气体（可为空气，也可注入氧气或臭氧）通过连接管24注入到喷嘴4的内部（此时连接管24内部的单向阀处于打开状态），进一步促进喷嘴4内部的压力，使得空化氧化效果更好，同时固液气均匀混合，气体的引入进一步增强空化氧化效应，臭氧氧化与空化氧化作用加持，效果更明显，实现难降解有机污染物的解环、断链、解毒，最终实现污水治理目标提升水质。

请着重参阅图2和图3所示，内筒2的外壁上还设置有第二环形囊19，且第二环形囊19与喷嘴4之间通过第二支管26连通，外筒1与内筒2之间设置有气体容纳盒20，且气体容纳盒20的出气端通过出气管与第二环形囊19连通，由图2可知，通过设置的第二支管26，能够使多个喷嘴4与一个第二环形囊19之间连通，进而使得仅需一个气体容纳盒20就能够使气体同时进入到多个喷嘴4内部，此外，气体容纳盒20的内部可通过进气管提前注入臭氧或氧气，当泥水混合物通过喷嘴高速喷出时，在喷嘴附近形成负压，在负压条件下，气体容纳盒20内部的气体被吸入至喷嘴4的内部，并与泥水混合物共同进入主反应器中，混合均匀并发生空化氧化反应，以臭氧为例，将强氧化性的臭氧通过空化效应注入流体中，可直接降解水中的污染物质，同时随着空化泡的溃灭，臭氧在流体中形成无数尺寸更小的微型气泡，这些微型气泡的随液体流动在水中漂浮，增加了臭氧气体与液体的接触时间与面积，大大提高了臭氧的传质利用效率，实现臭氧的高效利用，以及水力空化与臭氧的协同作用，进一步提升了污泥的脱水效率，并对污泥水起到净化作用；

此外，根据污泥处理难度及出水污泥指标要求，进行调节设备。以某造纸厂生化污泥处理为例，现场污泥脱水工艺为：污泥浓缩池→化学调理池→板框压滤机。而本发明所提出的气体耦合空化氧化装置代替了既有的化学调理工艺。以下为几种工况对比（以某造纸厂生化污泥处理为例），如表一所述：

表一

现场工艺脱水后COD值600mg/L左右，BOD值为0；

而由上述表格可知，经本发明的装置根据企业需求进行装置及工艺调节后，与传统工艺（化学调理工艺）相比，污泥脱水率存在10%-20%及更高的提升；而与既有空化氧化装置对比，空化效果可实现5%-10%的提升。

且该装置对污泥脱水后的水体能够作进一步处理，采用特有结构设计与臭氧耦合后，脱水后水体的COD值能够得到有效降低，而BOD值能够得到显著提升，可进行进一步生化降解，避免难生化降解的有机物在整个体系中的无效循环；

因此，与常规化学工艺相比，本装置对污泥的脱水率能够提升10%-20%甚至更高，同时还能够有效降解脱水后水体的有机污染物，对该难生化降解有机物能够进行氧化断链，COD值下降的同时废水B/C能够有所上升，使得回流水质变优，通过生化系统后能够使得上述污染物质得到进一步处理，且该工艺不引入盐分等，不会造成该类物质在系统中的累积及无效循环。

请着重参阅图2和图9所示，内筒2内部位于多孔板3的下方设置有隔板27，且隔板27上均匀开设有穿插孔28，多孔板3的底部设置有贯穿穿插孔28并延伸至隔板27底端的穿插杆29，其中，值得注意的是，隔板27是固定在内筒2的内壁上的，因此多孔板3能下降到的最大限度也只是仅仅抵触到隔板27，并不会带动隔板27继续下降，因此多孔板3的升降并不会与喷嘴4之间发生碰撞，此外，通过设置的隔板27能够将内筒2内部分隔成上腔室和下腔室，上腔室作为辅空化腔室，下腔室作为主空化腔室，具体地，如图9所示，当多孔板3上升至最高位置后，穿插杆29底端的斜面会位于穿插孔28的顶端位置，使得穿插孔28此时处于打开状态，主空化腔室内部的水会通过穿插孔28进入到隔板27与多孔板3之间的空腔内，由于穿插孔28为上小下大的喇叭状开口，因此，水流经过穿插孔28时也会产生空化效应；而当多孔板3下降时，穿插杆29向下移动又会将穿插孔28堵塞住，使得隔板27与多孔板3之间的空腔体积逐渐减小，进而使得空腔内部的水流能够通过多孔板3进入到多孔板3的上方并从出水口流出，由于多孔板3上的口径也是为上小下大的喇叭状开口，因此也能够进一步地产生空化效应，提升水处理效果。

请着重参阅图2、图4、图6和图7所示，多孔板3底部的中心位置处设置有转轴7，且转轴7的外部沿其圆周方向均匀设置有搅拌杆5，搅拌杆5的内部沿垂直于搅拌杆5的方向对称设置有两组孔洞501，且孔洞501的中心处具有一段收截面积减小的收缩段，搅拌杆5的纵截面为菱形，此外，漏斗8朝向转轴7的一端连接有固定块10，且固定块10上镶嵌有滚珠11，转轴7上开设有螺旋槽12，且滚珠11位于螺旋槽12的内部，当多孔板3升降时，转轴7也会随之升降，由于转轴7上开设有螺旋槽12，而固定块10上镶嵌有滚珠11，滚珠11位于螺旋槽12的内部，因此当转轴7升降时，在滚珠11和螺旋槽12相互配合的作用下，能够使得转轴7进行转动，进而带动搅拌杆5进行转动，由于搅拌杆5的纵截面为菱形，因此无论是搅拌杆5的横向转动，还是搅拌杆5的竖向位移，位于搅拌杆5附近的污泥都会因为搅拌杆5的菱形结构而被挤压至孔洞501处，由于孔洞501的内部也具有一段收缩段，因此，污泥进入孔洞501的内部后也会产生空化效应，进而进一步提升空化效果；

此外，转轴7上还设置有超声波换能器30，外筒1的外侧面上还设置有超声波发生器31，超声波发生器31与超声波换能器30之间电性连接，超声波发生器31的功率为400-500W，在使用时，可启动超声波发生器31，通过转轴7上分布的超声波换能器30诱导超声波空化的发生，通过水力空化和超声波空化双重作用产生空化泡，通过空化泡从产生到溃灭过程中释放瞬时高压高温，在高温高压条件下产生的大量高活性羟自由基来氧化废水中的化学物质，高温高压会使分子中的化学键断裂从而达到降解大分子有机物的目的，进一步提升了降解有机废水的效果。

请着重参阅图1和图2所示，排污组件包括设置在内筒2内部并位于搅拌杆5下方的漏斗8，以及安装于漏斗8底部开口处的电磁阀9，当需要对内筒2内部的污泥进行排放时，打开电磁阀9，使得无你能够从漏斗8处落下，然后开启外筒1上的密封门进行清理。

请着重参阅图1和2所示，内筒2的顶部安装有气缸6，且气缸6的输出端与多孔板3的顶部连接，通过设置的气缸6带动多孔板3进行上升或下降。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气体耦合式水力空化装置，包括外筒(1)、内筒(2)以及设于外筒(1)内部的空化机构，其特征在于，所述空化机构包括：

多孔板(3)，设于所述内筒(2)的内部，并能够沿垂直于所述内筒(2)中轴线方向进行往复运动；

喷嘴(4)，用于将污泥和气体输送至内筒(2)的内部，所述喷嘴(4)沿内筒(2)圆周方向均匀设于内筒(2)上，并在所述多孔板(3)往复运动时，所述喷嘴(4)能够沿其中轴线进行往复旋转，所述喷嘴(4)的内部至少具有一段截面积减小的收缩段；

出水口，开设于内筒(2)上，并位于所述多孔板(3)的上方；

排污组件，设于内筒(2)的内部，并用于对内筒(2)内部的污泥进行定期排放；

所述内筒(2)内部位于多孔板(3)的下方设置有与隔板(27)，且隔板(27)上均匀开设有穿插孔(28)，所述多孔板(3)的底部设置有贯穿穿插孔(28)并延伸至隔板(27)底端的穿插杆(29)，所述穿插孔(28)为上小下大的喇叭状开口，所述多孔板(3)上的孔也是上小下大的喇叭状开口；

所述内筒(2)的顶部安装有气缸(6)，且气缸(6)的输出端与多孔板(3)的顶部连接。

2.根据权利要求1所述的气体耦合式水力空化装置，其特征在于：所述外筒(1)的内侧壁上设置有第一环形囊(16)，且第一环形囊(16)与喷嘴(4)之间通过第一支管(17)连通，所述外筒(1)的侧边安装有排污泵(18)，且排污泵(18)的出口端通过出料管与第一环形囊(16)连通。

3.根据权利要求2所述的气体耦合式水力空化装置，其特征在于：所述多孔板(3)的顶部设置有贯穿至内筒(2)顶部的支杆，且支杆的顶部设置有顶板(13)，所述顶板(13)的底部设置有位于内筒(2)外部的齿条(14)，所述喷嘴(4)上套接有与齿条(14)相配合的齿轮(15)。

4.根据权利要求3所述的气体耦合式水力空化装置，其特征在于：所述内筒(2)的外壁上设置有与喷嘴(4)一一对应且对齐的固定盒(21)，且固定盒(21)的内部设置有活塞(22)，所述活塞(22)的顶部设置有贯穿至固定盒(21)外部并与顶板(13)的底部连接的连接杆(23)，所述固定盒(21)的底部设置有与第一支管(17)连通的连接管(24)，且连接管(24)的内部设置有单向阀(25)。

5.根据权利要求4所述的气体耦合式水力空化装置，其特征在于：所述内筒(2)的外壁上还设置有第二环形囊(19)，且第二环形囊(19)与喷嘴(4)之间通过第二支管(26)连通，所述外筒(1)与内筒(2)之间设置有气体容纳盒(20)，且气体容纳盒(20)的出气端通过出气管与第二环形囊(19)连通。

6.根据权利要求1所述的气体耦合式水力空化装置，其特征在于：所述多孔板(3)底部的中心位置处设置有转轴(7)，且转轴(7)的外部沿其圆周方向均匀设置有搅拌杆(5)，所述搅拌杆(5)的内部沿垂直于搅拌杆(5)的方向对称设置有两组孔洞(501)，且所述孔洞(501)的中心处具有一段收截面积减小的收缩段，所述搅拌杆(5)的纵截面为菱形。

7.根据权利要求6所述的气体耦合式水力空化装置，其特征在于：所述排污组件包括设置在内筒(2)内部并位于搅拌杆(5)下方的漏斗(8)，以及安装于漏斗(8)底部开口处的电磁阀(9)。

8.根据权利要求7所述的一种气体耦合式水力空化装置，其特征在于：所述漏斗(8)朝向转轴(7)的一端连接有固定块(10)，且固定块(10)上镶嵌有滚珠(11)，所述转轴(7)上开设有螺旋槽(12)，且滚珠(11)位于螺旋槽(12)的内部，所述转轴(7)上还设置有超声波换能器(30)，所述外筒(1)的外侧面上还设置有超声波发生器(31)，所述超声波发生器(31)与超声波换能器(30)之间电性连接。

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