将流体喷射入液体的装置、清洁所述装置的方法以及流出物处理设备与流程

本发明涉及一种能够将流体喷射入液体中的装置。

这种在某些情况下可以被称为“扩散器”的喷射装置特别适于专用于处理水性流出物，特别是处理含有泥浆的水性流出物的设备，和/或适于使用泥浆处理水性流出物的设备及方法。

背景技术：

本发明涉及水处理领域并且更具体地涉及用于处理废水(也称为“原水”)的设备及方法。本说明书还将提及“水性流出物”。

本发明特别涉及对含有活性泥浆的水性流出物的处理和/或涉及采用活性泥浆处理水性流出物的设备和方法。在本说明书中，“泥浆”也将用于指代“活性泥浆”。

处理设备由至少一个“反应器”或“主反应器”组成，泥浆在该“反应器”中保持悬浮和曝气以处理废水。在某些应用中，所使用术语为“箱”、“主箱”或“曝气箱”。

处理设备通常还包括固液分离装置，其可包括二级沉降箱、澄清器、膜或允许固液分离的任何其他装置。当分离装置包括膜时，该膜可位于主反应器中(或主箱中)或主反应器或箱外部(例如过滤器本体中或专用于过滤的箱中等)。通常，使用多种膜，例如呈一个或多个膜组件的形式。

在sbr类型的方法中，固液分离在主反应器或箱中进行。

处理设备最终包括用于将泥浆再循环到反应器或箱的装置。

与活性泥浆专用的反应器或箱可以是以下类型中的一种：

-传统曝气箱(无顺序，箱中没有膜)，其在下游连接到分离装置，通常连接至澄清器；

-顺序生物反应器，更广为人知的名称是“顺序批式反应器”(sbr)，其包含固液分离装置；

-膜反应器或膜生物反应器，更广为人知为膜生物反应器(mbr)。

处理设备需要包括使待处理的流出物与有助于处理所述流出物的流体接触的装置。这些装置可位于反应器或箱内部或所述反应器或箱的上游。流体可以是气体、液体、流体混合物或流体-固体混合物。

换言之，对于水性流出物的最佳处理，重要的是进入能够实现以下作用的装置：

-将至少一种试剂(液体、分散固体/液体混合物、溶解气体/液体混合物)混合到液体中，和/或

-将气体溶解和/或扩散到液体中。

试剂可以是例如过氧化氢、高锰酸盐、过乙酸或任何其他液体或者气态无机或有机化合物。

气体可以是空气、氧气、臭氧化或氯化气体(例如氯气、二氧化氯或臭氧)。

液体可以是待处理的流出物，例如待处理的水和/或生物泥浆的混合液。

液体可以是功能性液体(即，携带能够有助于处理水性流出物的至少一种试剂和/或至少一种气体的液体)。然后将功能液体与待处理的流出物混合。

混合和/或扩散/溶解可以与待处理的流出物接触而直接实现和/或通过随后与待处理的流出物混合的功能液体而间接实现。

能够实现液体/液体混合的装置包括例如允许进行机械或液压或电磁搅拌类型的动态混合器。例如，可以在反应器内部安装具有高旋转速度的搅拌叶片的混合器。

动态混合器的一个缺点是其需要设置有旋转部件的机械设备，并且其因此需要非常重要的能量供应以及对所述设备的维护。

此外，动态混合器通常并不最适合在液体中溶解/扩散气体。

能够进行液体/液体混合的装置还包括静态混合器。这种混合器可安装在管道中以在反应器上游执行串线混合。这些混合器可以例如是：

-简单混合器，其由喷射枪和通常位于喷射枪的出口处的孔板组成，从而允许喷射容易混合的试剂：这种装置的一个缺点是混合需要在长长度上执行，根据实施例，相当于管道直径的50到100倍；

-内饰混合器，内饰通常由翅片、桨叶或反向螺距叶片组成，这种混合器允许将无机试剂和聚合物喷射入浓缩溶液中，其流率可以仅为原水(待处理的水)的流率的0.01％，混合在为管道直径的2到6倍的距离之后在混合器出口处完成：这种装置的一个缺点是其产生通常介于1和5mwc之间的水头损失，因此与原水的流率相比限制了将其用于低流率浓缩溶液。这种装置也很容易被纤维和/或各种沉积物堵塞；

-液压径向扩散混合器，其由以管道的轴线为中心的喷嘴以及带有周缘开口的孔板组成，从而允许喷射入最少试剂和聚合物，在小于管道的直径的长度上完全完成混合：这种混合器的一个缺点是由于其只允许以非常低的流率(达原水的流率的0.0005％)喷射入浓缩溶液，因此这种混合器主要适用于水；

-旋流式混合器，其更适用于泥浆的调节并且其包括具有用于泥浆和试剂的入口的圆柱形部件以及其中旋转运动允许完成混合的锥形部件，圆柱形部件包括两个可调节偏转器。如果存在悬浮物，则该装置可能对磨损敏感。

作为用于在反应器上游进行串线混合的管道的替代方案，静态混合器可以安装在开放通道中以进行串线混合。

这些可以是喷射器类型的静态混合器，包括喷射枪或格栅，使用流率为原水的流率的2至10％的加压稀释水；用于在试剂的扩散期间产生出口速度的稀释水在进入水处理装置前的几米处与试剂混合：这种混合器允许喷射入浓缩溶液，在10到20秒内实现完全混合，但缺点是水头损失可能高达1到10mwc。

其也可以是水力喷射器类型的混合器，其使用与文丘里效应结合的加压流体。

静态混合器(除了旋流混合器)的一个主要缺点是其会导致液压水头损失，并因此导致能量损失，并且这些静态混合器对堵塞高度敏感。

为了避免水头损失和堵塞现象，已经实施了包括涡流产生装置的单元，如专利申请wo2017202681中所述。更具体地，这是一种废水处理设备，其至少包括由上游的一级水道供给的第一生物处理单元，并且从第一生物处理单元的排放由下游的二级水道和泥浆通道执行，该泥浆通道进一步包括第二单元，该第二单元包括与通道中的一个或多个通道流体连通的涡流产生装置。该设备还包括与通道和/或涡流产生装置连通的额外流体供应回路。涡流产生装置可以是大致圆柱形形状的溜槽井。然而，从描述中，特别是从实施例中可以看出，包括涡流发生装置的第二单元位于处理单元的下游(而不是上游)，该处理单元例如是泥浆浓缩或脱水单元，沉淀箱、过滤装置、用于对下游的二级水进行消毒的接触和储存容器。其缺点是由于混合发生在二级情况下并且因此不一定处于最有利的点，因此混合效率更低。

能够将气体溶解/扩散到液体中的装置通常用于使用气体来促进处理水性流出物的处理设备中，例如在臭氧化反应器中。例如，该装置可以是：

-多孔扩散器，其定位于反应器的基部并能够产生气泡，待处理的水与气体逆流循环(例如通过使待处理的水处于柱体或臭氧化室的顶部)，水头通常在扩散器上方5到7m之间：这种装置的一个缺点是所需水头高并且有孔堵塞的风险；

-u形管，其包括在底部处连通的两个竖直同心管，待扩散的气体，例如臭氧化气体被夹带并分散到待处理的水中，待处理的水由高速泵喷射作为中心管的下降流，水速度和压力的增加产生小气泡，所产生的乳液从而在环形部件上升；静水压头和气泡的停留时间由于水头而很大，大约为20米，因此鼓励了气体的转移：这种系统的一个缺点是需要高水头以及泵的存在，这需要非常大的额能量供应以及维护；

-内饰混合器：待处理的水与气体(例如臭氧化气体)逆流喷雾；包含在反应器本体内的内饰的任务是在重力作用下以薄膜和液滴的形式将液相分布在其整个流动中；因此，内饰元件的润湿扩大了气液交换的表面面积：这种装置的一个缺点是存在堵塞和相关压头损失的风险；

-上述类型的径向扩散器，其可以与水力喷射器结合：径向扩散器喷射由水力喷射器产生的臭氧化气体/水湍流；

-上述类型的水力喷射器，其可以与或不与径向扩散器相关联。

在这里列出的所有装置中，径向扩散器是一种有效、可靠和鲁棒的设备项目，其允许实现液体/液体混合以及在将该溶液混合至液体中之后实现气体溶解/扩散到功能流体中两者，该液体通常是与功能流体不同的液体。

图1a示出了在反应器1中浸没在液体2的头下方的径向扩散器的实例。密封系统12位于扩散器进入反应器的点处。扩散器包括在其上端部处装配有功能流体入口4和气体入口5的混合管3，并且在其浸没的下部处具有扩散管6，扩散管6在其端部处配备有扩散锥体7，该扩散锥体7将功能流体入口4和气体入口喷射并分配至液体2。

在那种情况下，扩散器将功能流体和气体的混合物或仅气体或仅功能流体喷射到反应器中。

图1b详细说明径向扩散器。扩散锥体7通过一系列螺栓9外部固定至平板8，这些螺栓9装配有间隔件10。间隔件确保用于气体5和/或功能流体4的喷射到液体2中的恒定通过截面11，该截面由间隔件10的长度固定。

径向扩散器的主要优点是其产生的水头损失低(通常小于0.5mwc)，即是水力喷射器类型的静态混合器所产生的水头损失(介于1到10mwc之间)的2到20分之一。这尤其允许在上述溶解、扩散或混合操作期间减少能量消耗。

径向扩散器的另一个优点是其使用灵活性。具体而言，其可以浸入反应器中或浸入连接至反应器上游的管道中。

当其位于反应器中时，扩散锥体可以朝向液体的表面或朝向反应器的底部定向。此外，扩散锥体可以抵靠反应器底部定位或自由悬浮在反应器中。

迄今为止，径向扩散器，如上文所述的大多数静态装置，尚未在含有大浓度泥浆的环境中使用。相反，其用于固体物质浓度非常低的水。

具体地，当待处理的功能流体和/或液体具有高浓度固体物质，例如悬浮物质(在本说明书中可称为“sm”)和/或纤维状废物时，例如生物泥浆的混合液(通常悬浮物值超过1克/升，或纤维废物值超过20毫克/升)，这种物质会被捕获并积聚在螺栓和间隔件处。随着时间的推移，这会导致通过截面减小，或者甚至最终将完全关闭通道截面，从而增加扩散器产生的压头损失并因此增加能量消耗，并降低其效率。

此外，为了恢复扩散器性能，需要冗长、费力和昂贵的清洁操作，这尤其需要：

-停止扩散器的操作，更广泛地说，关闭处理设备，

-清洁扩散器，这有时需要预先对反应器的气体顶棚进行通风，移动起重装置，并且需要清洁和处理时间。

最后，这些恢复扩散器性能的操作只能在离散的时间点并基于治疗进行，即只有在观察到扩散器的水头损失增加和/或其技术性能降低之后进行。对这种扩散器进行预期是不可能的。

已知扩散器的另一个缺点是间隔件和/或螺栓的逐渐磨损，特别是当存在沙子和更一般地存在无机颗粒物质时，从而加速其老化。

本发明试图克服现有技术的上述缺点。

所寻求的是一种用于将流体喷射入并且特别是径向扩散到液体中的装置，该装置不仅可以用水实施，而且更具体地在具有更高固体浓度(特别是泥浆、悬浮物、纤维废物)的流体的存在下实施，并且能够克服现有技术的上述缺点。

所寻求的是一种用于将流体喷射入液体的装置，该装置的性能不会劣化并且特别不会随着时间的推移而堵塞、不会过早老化、不需要艰苦冗长且昂贵的维护操作。

有利的是，实现可以监测并且尤其是可以预期性能潜在下降的喷射装置。

最后，具有利的是，实现简单设计的喷射装置，该喷射装置易于实施、装配和移除并且可以安装在现有的流出物处理设备上。

技术实现要素：

允许实现该目标的本发明的第一主题是一种用于将二级流体喷射入主液体中的装置，包括：

-第一部件，其能够沿大致纵向方向输送二级流体；

-第二部件，其能够从装置喷射二级流体以将所述二级流体喷射入主液体中，所述第二部件与第一部件流体连接并包括开口端部；

所述装置至少包括被称为低位置的第一位置以及被称为高位置的第二位置，并且进一步包括能够将装置定位在介于第一位置和第二位置之间的位置处的定位装置。

因此，根据本发明的装置具有至少两个位置，从而允许改变用于二级流体的出口截面(或喷射截面)。这显著降低了装置中固体堆积的风险并因此降低了装置堵塞的风险。其还降低了装置磨损和老化的风险。

根据本发明，“喷射装置”被定义为能够将流体喷射到作为主液体的另一种流体中的装置。

根据一个特定实施例，该装置还具有扩散功能并且可以被称为“扩散器”，特别是径向扩散器。

二级流体可以是液体、气体、液体或气体与固体的混合物、液体-气体混合物或任何液体-气体-固体组合。

根据本发明，术语“上游”和“下游”、“入口”和“出口”或“下方”和“上方”是相对于二级流体在装置中的主流动方向而定义的。

根据本发明，“纵向”方向(由方向“z”表示)也被定义为二级流体在装置中的主流动方向。

因此，“横向”被定义为垂直于纵向方向，并且“径向”方向也被定义为在径向于横向平面的方向。

纵向方向可以是竖直方向。在那种情况下，该装置竖直使用并且二级流体可以从顶部向下流动。

可替代地，纵向方向可以相对于竖直方向成非零角度。

“第一位置”或“低位置”被定义为其中二级流体的出口截面最小的装置构造。

二级流体的“出口截面”被定义为在装置的第二部件的开口端部处的所有可用开口的总和，这些所有可用开口允许喷射二级流体。

“最小”是指最小开口且因此是装置提供的二级流体的最小出口截面。该最小出口截面对应于所述装置的低位置。

“第二位置”或“高位置”被定义为其中装置的二级流体的出口截面最大的装置构造。

“最大”是指最小开口且因此是装置提供的二级流体的最大出口截面。该最大出口截面对应于所述装置的高位置。

装置可定位在第一或第二位置中，或至少一个中间位置中，其中二级流体的出口截面大于最小出口截面且小于最大出口截面。

根据本发明，必须理解介于第一位置(z1)和第二位置(z2)之间的位置包括所述第一和第二位置。

第一和第二部件可以制成为单件，或双件，或甚至多于两件。

根据一个实施例，定位装置包括能够纵向移动第一部件的装置。

根据替代实施例，定位装置包括能够纵向移动第二部件的装置。

根据另一个替代实施例，定位装置包括能够纵向移动第一和第二部件两者的装置。

根据一个实施例，第一和第二位置是关于第二部件的开口端部与位于横向平面中的参考表面之间的距离而定义，最小距离对应于第一位置以及最大距离对应于第二位置。

根据本发明，术语第二部件的开口端部和参考表面之间的“距离”被定义为其间在纵向方向上的最短距离。

根据一个特定实施例，最大距离介于3和6cm之间。这允许清洁装置同时仍保持足够的二级流体喷射压力，使得所述流体可以充分有效地喷射入主液体中。

根据一个实施例，第二部件以这种方式被构造成向二级流体施加横向于、基本上径向于纵向方向的偏转。这允许实现径向喷射装置，特别是径向扩散装置。

根据一个有利实施例，第二部件具有在其开口端部处加宽的锥体形状。

根据一个特定实施例，第二部件的开口端部具有呈基本沿纵向方向定向的一系列峰和谷的形式的第一波浪形轮廓。

这种波浪形轮廓以简单的方式确保了用于喷射二级流体的最小通过截面，而无论喷射装置处于高位置还是低位置，同时有利地免除了现有技术的扩散装置的螺栓和间隔件固定。这避免了固体可能被捕获的区域和/或固体可能积聚的区域。

特别地，第一波浪形轮廓可以是由第一周期和第一幅值定义的基本正弦轮廓。正弦轮廓的峰-峰幅值对应于相邻的波峰和波谷之间的高度差并且等于幅值的两倍。

正弦轮廓的优点在于其易于使用和制造。另一个优点是其避免了额外沉积固体颗粒的风险。

根据一个实施例，该装置还包括基部，该基部具有形成参考表面并且面向第二部件定位的第一表面。

第二部件的开口端部可以以这种方式构造成当装置处于第一位置时具有与基部的至少一个接触点，同时仍然允许第二流体流出。

根据一个特定实施例，基部的第一表面具有具有呈基本沿纵向方向定向的一系列峰和谷的形式的第二波浪形轮廓。

该装置可以包括：

-仅位于基部的第一表面上的波浪形轮廓，或

-仅位于装置的第二部件的开口端部上的波浪形轮廓，或

-位于基部的第一表面以及装置的第二部件的开口端部两者上的波浪形轮廓。

有利地，第二波浪形轮廓可以被构造为以这种方式与第一波浪形轮廓协作以相对于基部定位第二部件并且阻止所述第二部件相对于所述基部的横向运动。这允许改进第二部件的定位并且限制所述第二部件相对于基部的潜在横向运动，因此显著地限制了喷射装置的任何潜在振动的影响。

特别地，第二波浪形轮廓可以是由第二周期和第二幅值定义的基本正弦轮廓，第二周期基本等于(第一波浪形轮廓的)第一周期并且第二幅值小于(第一波浪形轮廓的)第一幅值。

根据一个实施例，基部包括面向第二部件定位的定心装置。所述定心装置还可用作二级流体的偏转器，以迫使所述二级流体遵循径向路径。

根据一个实施例，该装置还包括定位于基部下方的支撑件，使得所述基部定位于支撑件和第二部件之间。

根据一个实施例，该装置还包括在纵向方向上柔性的柔性部件。所述柔性部件可以位于第一和第二部件中的一个或另一个处或位于第一和第二部件之间。这种柔性部件有利于装置的纵向移动，特别是其在低位置和高位置之间的移动，且反之亦然。

根据一个实施例，第一部件和第二部件形成为单件。

根据可替代实施例，第一部件和第二部件由以液密方式连接在一起的双件形成。连接装置可以是柔性部件。

根据一个实施例，该装置还包括用于测量所述装置内部的压力的测量装置。

本发明的第二主题是一种清晰喷射装置的清洗方法，其包括以下步骤:

-将装置定位于第三位置的第一步骤，该第三位置位于第一位置上方且位于第二位置下方或与第二位置持平；

-对于给定持续时间保持第三位置的第二步骤；

-将装置定位于第四位置的第三步骤，该第四位置位于第三位置下方且位于第一位置上方或与第一位置持平；

至少在所有所述步骤中，流体被连续喷射入装置中。

第三位置可以是第二位置或高位置，或者可以是低于第二位置且高于第一位置或第四位置的中间位置。

第四位置可以是第一位置或低位置，或者可以是高于第一位置且低于第二位置或第三位置的中间位置。

根据一个实施例，喷射装置包括用于测量压力的测量装置，当测量的压力超过最大压力阈值时启动定位第一步骤，并且执行保持第二步骤直到达到最小压力阈值。

本发明的第三主题是包括根据本发明第一主题的喷射装置的流出物处理设备。

根据一个特定实施例，流出物处理设备包括处理反应器或箱，其表面可以形成喷射装置的参考表面。

附图说明

本发明的进一步特征和优点将通过参考附图以非限制性说明的方式给出的以下描述而变得显而易见，其中：

图1包括两个图1a和图1b，其示出了现有技术的径向扩散器；

图2示出了根据本发明的喷射装置的示例；

图3示出了图2的喷射装置的示例的细节；

图4图示了图3的示例的变型；

图5包括四个图5a，图5b，图5c，图5d，其示出了图3的装置在低位置和低位置两个位置的示例；

图6示出了使用根据本发明的喷射装置的示例。

具体实施方式

图1a和1b已经在本说明书的“背景技术”部分中进行了描述。

图2至5d图示了喷射装置的示例。

喷射装置2被设计成合并入反应器1中，该反应器1包括底板11、顶板12和壁(壁未示出)。反应器还包含主液体l的头13和在所述主液体上方的气体顶部14。作为反应器的替代物，这可以是箱。

可替代地，喷射装置可位于反应器或箱的上游。

喷射装置包括第一部件21，该第一部件21能够在大致纵向方向z上输送二级流体f。在所描绘的示例中，第一部件21是管道管20的一部分。

管道管20可以在其上端部(未浸入主液体l的端部)处连接到压力测量装置3，例如，但不排他地，压力计。

此外，第一部件21可以包括在纵向方向z上是柔性的柔性部件23。所述柔性部件可以是波纹管，特别是金属波纹管。

所示的柔性部件23连接到定位装置24，该定位装置在被致动时能够作用在所述柔性部件的长度上，从而允许喷射装置沿纵向轴线z移动几厘米。稍后将结合图5a至5d描述定位装置。

能够喷射二级流体f的第二部件22与第一部件21仅形成单件。换言之，管20是包括能够输送二级流体f的第一部件以及能够喷射所述二级流体的第二部件的单件。

根据所描绘的示例，第二部件是锥体或“喷射锥体”22，所述锥体能够浸入主液体l中。换言之，管道管20以锥体形状结束。这种锥体形状允许二级流体显著偏转以迫使其径向离开。作为锥体形状的替代，可以设想在二级流体离开管时能够在二级流体上赋予径向方向的任何其他张开形状，例如棱锥形状、椭圆形状等。

根据所描绘的示例，喷射锥体22以呈基本上沿纵向方向z定向的一系列峰221a和谷221b的形式的第一波浪形轮廓221结束。

图3更详细地示出了第一波浪形轮廓221的一个示例。喷射锥体以正弦第一波浪形轮廓结束。正弦第一轮廓由第一周期p和幅值a定义。峰-峰幅值b，即相邻的峰221a和谷221b之间的幅值，等于幅值a的两倍。用于喷射二次流体f的最小喷射截面smin(对应于装置处于低位置时的喷射截面)等于由连接两个相邻谷的正弦曲线(锥体的轮廓)并由连接所述相邻谷的直线所界定的n个区域的总和，n是谷(或峰)的数量。

例如可以如下定义正弦第一波浪形轮廓：

-d/n比介于10和100之间，优选介于20和70之间；d是锥体的外直径(以毫米为单位)，

-峰-峰幅值b介于2和20毫米之间，优选介于2和10毫米之间。

作为正弦型轮廓的替代，该轮廓可以是三角形、正方形或任何其他合适的形状。然而，正弦曲线的优点是易于使用和制造。另一个优点是其避免了在装置中额外沉积固体颗粒的风险。

根据所描绘的示例，喷射锥体22面向基部4定位，该基部以板的形式示出。

所描绘的板在其第一表面4a或面向喷射锥体的表面上包括截头圆锥形突起41。所述突起41沿纵向轴线z定向并且指向喷射锥体22的内部。这允许所述喷射锥体在纵向轴线z上定心并保持在适当位置，而无需对装置添加特定固定和/或保持和/或定心装置。

当喷射锥体与板4接触时，仅波浪形轮廓221的谷221b与所述板接触。在这种情况下，二级流体f的出口的总截面对应于用于喷射所述二级流体的最小喷射截面smin，即对应于由连接两个相邻谷的正弦曲线(锥体的波浪形轮廓)并由连接所述相邻谷的直线(板的轮廓)所界定的n个区域的总和。

板4可以有利地固定到支撑件5，例如块。所述支撑件可定位在反应器1的底板11上，以将二次流体f从所述底板升高。随着时间的推移，这显著限制了所述底板的磨损。

板4优选地但不排他地由钢制成。支撑件5优选地但不排他地由混凝土制成。

如果反应器需要是流体密封的并且需要包含气体顶部，则密封装置6，例如密封件，可以位于管20和反应器的顶部12之间。作为优选，密封件是液压密封件。作为优选，密封件被构造成在低压(通常约为例如0.02至0.03巴，但非排他地)下提供喷射装置和反应器之间的密封，同时允许喷射装置沿纵向轴线实现一定移动性。密封件因此防止气体逸出到大气中。

图4描绘了板4的变体形式，包括位于其第一表面4a(面向喷射锥体22的表面)上的基本正弦型的第二波浪形轮廓42，其第二周期p’基本等于第一周期p(喷射锥体的波浪形轮廓的周期)并且其幅值a’小于第一幅值a(喷射锥体的波浪形轮廓的幅值)。

这允许改进喷射锥体的定位并且限制所述锥体相对于板的潜在横向运动并且还显著地限制喷射装置的任何潜在振动的影响。其还允许取消突起41。

在那种情况下，用于二级流体的喷射的最小喷射截面s’min(并且其对应于当装置处于低位置时的喷射截面)等于由连接两个相邻谷的正弦曲线(锥体的波浪形轮廓)并由连接所述相邻谷的直线(板的轮廓)所界定的n个区域的总和。表面面积s’min小于表面面积smin。

喷射锥体的波浪形周缘轮廓以简单的方式确保了用于喷射二级流体的最小通过截面smin或s’min，无论喷射装置处于高位置还是低位置，而在同时有利地省去了现有技术的扩散装置的螺栓和间隔件固定。这避免了固体(例如纤维废物)可能被捕获的区域和/或这种固体可能积聚的区域。

此外，本发明的装置包括允许喷射锥体相对于基部沿纵向轴向轴线移动的装置。这允许改变喷射锥体和基部之间的距离，并且这具有改变二级流体的通过截面的效果。

作为优选，喷射锥体可远离基部移动在3cm和6cm之间变化的距离，以便允许清洁装置，同时保持足够的二次流体喷射压力用于所述流体能够充分有效地喷射入到主液体中。

图5a至5d示出了喷射装置的两个位置。图5a和5b图示了定位装置(图5a)和喷射锥体在低位置或被称为“植入”位置的位置中的定位(图5b)，该位置是装置进行操作的标称位置。图5c和5d示出了定位装置(图5c)和喷射锥体在高位置或被称为“升高”位置中的位置的定位(图5d)，该位置是用于清洁(或疏通)装置的位置。

定位装置24被构造为作用在管的柔性部件23上，使得喷射锥体22可以升高或降低而无需停止装置中的二级流体的循环和将所述流体喷射入主液体。因此，二级流体的不间断循环使得喷射装置能够被清洁，并且允许喷射所述流体的速度不会显著降低(或者甚至在堵塞的情况下可能发生的降低到为零)。这尤其意味着可以消除可能积聚在装置中，特别是喷射锥体中的泥浆和纤维废物，从而避免堵塞。

所描绘的定位装置24是杠杆型系统，其包括基本沿纵向方向延伸并连接到反应器的顶部12的固定杆242，以及在枢转点243处连接到所述固定杆并在第一端部241a处连接至柔性部件23的杠杆臂241。为了提升装置，所需的只是通过向下按压所述臂的第二端部241b来致动杠杆臂241。这允许柔性部件23被压缩以升高管道管20并因此升高喷射锥体22。锥体的纵向移动对应于柔性部件的压缩。

因此，本发明的装置的纵向移动非常容易实现。因此，清洗操作非常容易进行，并且可以在不中断流出物处理操作的情况下进行。这可以自动完成，例如通过将杠杆臂的第二端部连接到编程控制器。

作为该系统的替代，可以设想另一种杠杆型系统或者执行相同功能的另一种定位装置，例如磁性系统或机动(电动、气动等机动)或者简单地手动系统。

定位装置可作用于喷射装置的第一部件或第二部件或同时作用于这两个部件。

根据一个实施例，用于清洁喷射装置的方法可以定期(手动和/或自动)启动，特别是作为预防措施。例如，可以规定在使用这种的每天或每周执行清洁方法。清洁的频率可以适合于装置的使用参数和/或被处理的流出物的质量。

根据替代或补充实施例，可启动(手动和/或自动)清洁喷射装置的方法作为治疗措施。

无论是作为预防措施还是作为治疗措施执行，清洁方法可以根据所述喷射装置中的压力的启动，例如当在所述装置中测量的压力高于由操作员所限定的最大压力阈值时。在那种情况下，喷射装置包括压力测量装置，例如，但不排他地，压力计。

本发明的喷射装置可用于处理流出物，通常在处理反应器或箱中，更通常在任何流出物处理设备中。喷射装置也可以在外部使用，例如在反应器或箱的上游。

喷射装置可用于：

-将气体(二级流体)溶解和/或扩散到主液体中，和/或

-将液体(二级流体)混合到主液体中，和/或

-将气体/液体混合物(二级流体)溶解和/或扩散到主液体中。

此外，二级流体可以装载有固体颗粒。

气体可以是空气、氧气、臭氧化或氯化气体(例如氯气、二氧化氯或臭氧等)。

主液体可以是待处理的流出物，例如水性流出物。

二级流体可以包括生物泥浆混合液。

图6示出了喷射装置的使用示例，该喷射装置包括管20以及位于管的端部处的锥体22，并且允许臭氧化气体通过功能液体扩散到生物混合液中而溶解，混合液/气体混合物是二级流体，其然后在装置的出口处与待处理的流出物(主液体l)混合以喷射入反应器1中。喷射装置在反应器底部放置于基部4上。

喷射装置包括连接到功能液体入口8和气体入口9的混合器7。

气体流率例如为25kgo2/o3·h-1，液体流率例如为25m3/h。二级流体因此表现出1kg气体/m3液体的气体混合液比。

生物混合液的特征在于：

-sm浓度介于1和15g/l之间，例如3.1g/l；和/或

-挥发性物质含量介于50％和95％之间，例如77％；和/或

-纤维废物浓度超过20mg/l，例如138mg/l；和/或

-存在砂，特别是微砂，例如其中90％的砂的粒径低于0.2毫米。

因此，功能流体可以特别地集中在固体物质中，具有堵塞能力并且还可以具有一定程度的磨蚀性。

作为非限制性说明，图6中说明的装置可显著具有以下特征：

-管道管20的长度为5m并且内直径为100mm(dn100)。

-在反应器中将管浸入主液体l的4.5米以下并且气体顶部为50cm。

-喷射锥体22的直径d为25cm。

-锥体轮廓的峰数量(或起伏数量)n为8。

-因此d(mm)与n的比为31.25。

-峰-峰幅值b为2.5mm。

-底座4具有扁平轮廓。

当装置处于低位置时，锥体的这种构造产生9.8×10-4m2的通过截面以及9.6m/s的喷射速度。

综上所述，很明显，根据本发明的喷射装置可用于载有固体物质(泥浆、悬浮物质、纤维废物等)的介质，例如典型的生物混合液。例如，悬浮物质浓度可能超过1g/l。根据本发明的喷射装置还可用于载有磨损物质(例如沙子和/或淤泥)的介质。

喷射装置还提供以下优点：

-易于制造(没有难以执行的焊缝并且因此可能对腐蚀更敏感)；

-易于安装在现有的反应器或箱中；

-易于装配和拆卸(无螺栓或间隔件)；

-易于使用；

-鲁棒，特别是保持装置的技术和能源性能；

-显著降低固体(泥浆、纤维废物等)在装置中积聚的风险，并因此降低装置堵塞的风险；

-降低装置磨损和老化的风险；

-进行维护操作的能力(清洁、疏通等)：

-不中断装置、反应器或箱的操作以及更广泛地不中断处理设备的操作，

-手动或自动，

-作为治疗和/或预防措施。