CN105738166A - 一种可调式的污水处理厂/处理站微生物气溶胶采集装置 - Google Patents

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韩云平
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Abstract

本发明公开了一种污水处理厂/处理站微生物气溶胶采集装置，其主要由以下三部分组成：采样系统、延伸系统和延伸固定系统。延伸系统由一组格林头和柔性软管组成；延伸固定系统主要由可调节高度的主体杆、滑轮支架、定位支架、采样头吊篮等组成。本发明设计简单合理，拼接安装简易快捷，在突破传统采集装置限制性的同时，可以快速、简便地完成对污水处理厂/处理站气?液界面及不同垂直高度处微生物气溶胶的采样，其对于研究不同空间内微生物气溶胶的逸散特征和扩散规律具有重要的实用价值。

Description

一种可调式的污水处理厂/处理站微生物气溶胶采集装置
技术领域
本发明涉及大气环境监测领域，具体涉及一种污水处理厂/处理站微生物气溶胶采集装置。
背景技术
污水处理厂/处理站微生物气溶胶是指主要由污水处理过程逸散于大气环境中的包含大量细菌、真菌、病毒等活性成分的气溶胶颗粒。已有研究表明，城市污水处理厂/处理站曝气池、粗格栅、细格栅等工段在曝气、机械搅拌等过程中可逸散出高浓度的微生物气溶胶(具体参见“Distributioncharacterization of microbial aerosols emitted from a wastewater treatment plantusing the Orbal oxidation ditch process，Process Biochemistry，2011(46)，910-915”)，且这些微生物气溶胶颗粒中包含一定量的潜在致病微生物，对污水处理厂/处理站工作人员、附近居民健康及环境具有较大的潜在危害。因而，探明城市污水处理厂/处理站微生物气溶胶扩散特征具有重要意义。
通过追踪微生物气溶胶的种群演替可直接反映微生物气溶胶在污水处理厂/处理站的扩散轨迹，以及在扩散过程中微生物的衰减速率，这将有利于污水处理厂/处理站微生物气溶胶控制策略的制定，进而对污水处理厂/处理站工作人员及周边居民的健康防护发挥重要的指导作用。因此，采集污水处理厂/处理站不同位点、不同高度的微生物气溶胶样品至关重要。
目前，用于污水处理厂/处理站微生物气溶胶样品采集的装置主要为两类传统的大气采样器，即固体撞击式Andersen 6级采样器及液体冲击式SKC采样器，二者可分别用于空气中可培养微生物和全部微生物的采集，但是受限于两种采样器的采样泵动力、采样器的材质及现场采样时长等限制，无法快速、简便地完成对污水处理厂/处理站不同高度处微生物气溶胶的采集。
综上所述，克服传统大气采样装置采样的弊端，开发一种可以采集污水处理厂/处理站不同垂直高度处微生物气溶胶的采样装置，对于研究不同空间内微生物气溶胶的逸散特征和扩散规律具有重要的实用价值。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种污水处理厂/处理站微生物气溶胶采集装置，即能够克服传统大气采样装置无法完成不同垂直高度处微生物气溶胶采集的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种可调式的污水处理厂/处理站微生物气溶胶采集装置，包括采样系统、与采样系统相连的延伸系统及用于采样系统可调式安装的延伸固定系统。
作为上述技术方案的改进，所述采样系统包括采样器，采样器具体为便携式中流量大气采样器，其包括采样泵及采样头。
作为上述技术方案的改进，所述延伸系统包括柔性软管及设置于其两端的格林头，所述格林头通过其多环凸状插头与柔性软管连接，其中，位于下端的格林头与所述采样泵的进气口螺纹连接，位于上端的格林头与所述采样头螺纹连接。
作为上述技术方案的改进，所述延伸固定系统包括主体杆及安装于其上的滑轮支架、若干定位支架、采样头吊篮、绞轮及用于固定主体杆的若干支架。
作为上述技术方案的改进，所述主体杆由多节连接杆相连组成，其可根据需要设置为任意长度。
作为上述技术方案的改进，所述滑轮支架一端固定于主体杆上端，另一端设置有一用于调节采样头吊篮高度的滑轮。
作为上述技术方案的改进，所述定位支架可根据采样需求定位于所述主体杆的任意位置处，其用于固定所述采样头吊篮以避免其户外采样时随风摆动。
作为上述技术方案的改进，所述采样头吊篮与所述采样系统的采样头形成一配套支撑系统，其中采样头吊篮采用多孔网状材料制作而成，其用于稳固采样系统的采样头并利于气体的采集。
作为上述技术方案的改进，所述绞轮固定于主体杆适当位置处，通过摇动其可调节所述采样头吊篮至任意采样所需定位位置。
作为上述技术方案的改进，所述支架安装固定于曝气池过道处的栏杆上和/或与曝气池地面呈一定角度固定。
本发明带来的有益效果有：
本发明的可调式微生物气溶胶采集装置，为主要适用于气-液界面及不同垂直高度处微生物气溶胶的采集装置，其结构设计紧凑，操作便捷，有效克服了上述的传统大气采样装置采样的弊端，在突破传统采集装置限制性的同时，可以快速、简便地完成对污水处理厂/处理站气-液界面及不同垂直高度处微生物气溶胶的采样，其对于研究不同空间内微生物气溶胶的逸散特征和扩散规律具有重要的实用价值。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，
附图1是本发明的采集装置结构简示图；
附图2是本发明的采样系统结构示意图；
附图3是本发明的延伸系统结构示意图；
附图4是本发明适用于气-液界面处时延伸固定系统结构示意图；
附图5是本发明适用于不同垂直高度处时延伸固定系统结构示意图；
图中各序号所对应的标注名称如下：
采样系统1、延伸系统2、延伸固定系统3、采样泵11、采样头12、柔性软管21、格林头22、主体杆31、滑轮支架32、定位支架33、采样头吊篮34、绞轮35、支架36。
具体实施方式
实施例一：
本发明提供了一种污水处理厂/处理站微生物气溶胶采集装置，用以克服传统大气采样装置无法完成不同垂直高度处微生物气溶胶采集的问题。参照附图1，该微生物气溶胶采集装置主要包括采样系统1、与采样系统1相连的延伸系统2及用于采样系统1可调式安装的延伸固定系统3。
其中，参照附图2及3，上述的采样系统1包括采样器，采样器具体为便携式中流量大气采样器，其包括采样泵11及采样头12；延伸系统2则包括柔性软管21及设置于柔性软管21两端的格林头22，此格林头22通过其多环凸状插头与柔性软管21连接，并且位于下端的格林头22与采样泵11进气口通过螺纹固定连接，位于上端的格林头22与采样头12同样通过螺纹固定连接。
参照附图4及5，根据不同的场景需要，延伸固定系统3的实施方式略有不同，其主要包括主体杆31及安装于其上的滑轮支架32、若干定位支架33、采样头吊篮34、绞轮35及用于固定主体杆31的若干支架36。
其中主体杆31由多节连接杆首尾相连组成，可根据实际的需要设置为任意长度。上述的滑轮支架32一端固定于主体杆31上端，另一端设置有用于调节采样头吊篮34高度的滑轮。同时，定位支架33可根据采样需求定位于主体杆31的任意位置处，其主要对采样头吊篮34起固定作用，以避免其户外采样时随风摆动。
在本实施例中，采样头吊篮34与采样系统1的采样头12形成配套的支撑系统，其中采样头吊篮34采用多孔网状材料制作而成，其用于稳固采样系统1的采样头12，且网状结构更利于气体的采集。绞轮35可固定于主体杆31适当位置处，通过摇动其，可调节采样头吊篮34至任意采样所需定位位置。
用于固定主体杆31的支架36，可安装固定于曝气池过道处的栏杆上和/或与曝气池地面呈一定角度固定。
实施例二：
选择一处污水处理工艺为SBR工艺的城市污水处理厂，应用本发明装置采集曝气池气-液界面(距曝气池顶部-1.5m处)和曝气池顶部垂直高度4m处的微生物气溶胶。
该气-液界面及不同垂直高度处的微生物气溶胶采集装置主要包括采样系统1、与采样系统1相连的延伸系统2及用于采样系统1可调式安装的延伸固定系统3。
其中，采样系统1的采样器采用武汉天虹仪表有限责任公司TH-150C智能中流量总悬浮微粒采样器，配以TSP颗粒物切割器，流量为100L/min，其由采样泵11和采样头12组成。
上述的延伸系统2由柔性软管21及设置于其两端的格林头22组成，具体的，用以与采样系统1的采样泵11进气口螺纹连接的格林头22，其螺纹内径为1.5cm，用以与采样系统1的采样头12螺纹连接的格林头22，其螺纹外径为1.5cm，格林头22通过其多环凸状插头与内径为1.5cm的蛇皮塑料柔性软管21连接。
参照附图4及5，延伸固定系统3主体杆31的连接杆采用直径为2cm、长度为1.5m的铝合金杆，铝合金杆两端内含直径为0.9cm的螺杆和螺母，在本实施例中采样高度分别为距曝气池地面-1.5m和4m处，因此主体杆31分别需要2节和3节铝合金杆拼接形成。
定位支架33可根据采样所需高度，即距曝气池地面-1.5m和4m处，分别定位于主体杆31的1.5m和4m处，同时对采样头吊篮34起固定作用，避免户外采样时其随风摆动。
同样地，在本实施例中，采样头吊篮34与采样系统1的采样头12形成配套的支撑系统，其中采样头吊篮34采用多孔网状材料制作而成，其用于稳固采样系统1的采样头12，且网状结构更利于气体的采集。绞轮35可固定于主体杆31适当位置处，通过摇动其，可调节采样头吊篮34至任意采样所需定位位置。
部分支架36安装固定于曝气池过道处的栏杆上，部分支架36与曝气池地面呈一定角度固定。
上述介绍了本发明的两种不同实施例，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节。
同时应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，本说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
尽管如此，不论采用上述的哪种实施方式，本发明较之于现有技术都应具有如下优点：
本发明的可调式微生物气溶胶采集装置，为主要适用于气-液界面及不同垂直高度处微生物气溶胶的采集装置，其结构设计紧凑，操作便捷，有效克服了上述的传统大气采样装置采样的弊端，在突破传统采集装置限制性的同时，可以快速、简便地完成对污水处理厂/处理站气-液界面及不同垂直高度处微生物气溶胶的采样，其对于研究不同空间内微生物气溶胶的逸散特征和扩散规律具有重要的实用价值。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种可调式的污水处理厂/处理站微生物气溶胶采集装置，其特征在于：包括采样系统(1)、与采样系统(1)相连的延伸系统(2)及用于采样系统(1)可调式安装的延伸固定系统(3)。
2.根据权利要求1所述的微生物气溶胶采集装置，其特征在于：所述采样系统(1)包括采样器，采样器具体为便携式中流量大气采样器，其包括采样泵(11)及采样头(12)。
3.根据权利要求2所述的微生物气溶胶采集装置，其特征在于：所述延伸系统(2)包括柔性软管(21)及设置于其两端的格林头(22)，所述格林头(22)通过其多环凸状插头与柔性软管(21)连接，其中，位于下端的格林头(22)与所述采样泵(11)的进气口螺纹连接，位于上端的格林头(22)与所述采样头(12)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的微生物气溶胶采集装置，其特征在于：所述延伸固定系统(3)包括主体杆(31)及安装于其上的滑轮支架(32)、若干定位支架(33)、采样头吊篮(34)、绞轮(35)及用于固定主体杆(31)的若干支架(36)。
5.根据权利要求4所述的微生物气溶胶采集装置，其特征在于：所述主体杆(31)由多节连接杆相连组成，其可根据需要设置为任意长度。
6.根据权利要求4所述的微生物气溶胶采集装置，其特征在于：所述滑轮支架(32)一端固定于主体杆(31)上端，另一端设置有一用于调节采样头吊篮(34)高度的滑轮。
7.根据权利要求4所述的微生物气溶胶采集装置，其特征在于：所述定位支架(33)可根据采样需求定位于所述主体杆(31)的任意位置处，其用于固定所述采样头吊篮(34)以避免其户外采样时随风摆动。
8.根据权利要求4所述的微生物气溶胶采集装置，其特征在于：所述采样头吊篮(34)与所述采样系统(1)的采样头(12)形成一配套支撑系统，其中采样头吊篮(34)采用多孔网状材料制作而成，其用于稳固采样系统(1)的采样头(12)并利于气体的采集。
9.根据权利要求4所述的微生物气溶胶采集装置，其特征在于：所述绞轮(35)固定于主体杆(31)适当位置处，通过摇动其可调节所述采样头吊篮(34)至任意采样所需定位位置。
10.根据权利要求4所述的微生物气溶胶采集装置，其特征在于：所述支架(36)安装固定于曝气池过道处的栏杆上和/或与曝气池地面呈一定角度固定。
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