CN109574103A - 一种多功能组合式水处理实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种多功能组合式水处理实验装置，该装置可根据实验目的单独或自由组合，在水处理实验或研究中使用。该设备由储水箱、筒柱支架、圆柱形处理单元、筒底、顶盖等构成。筒底设有进水口、出水口；长筒单元筒壁设带过滤网的取样口及滤料支架卡扣，顶部圆筒除设有取样口、支架卡扣和反冲洗液排放口；顶盖有进水口和带塞预留孔。圆柱长筒单元、筒底、顶盖间通过法兰连接，根据实验需要实现可以自由组合、拆卸功能。本发明提供的实验装置既可以实现污水过滤、吸附、沉淀等单一实验要求，也可根据实验需求，组合为水处理综合实验设备，功能多样、构造新颖、结构简单、操作方便。可在水处理试验中推广使用。

Description

一种多功能组合式水处理实验装置

技术领域

本发明专利公开了一种多功能组合式水处理实验装置，该装置将污水的物理、化学、物化和生化处理等工艺方法单独或自由组合，在污废水处理实验或研究过程中使用。可广泛应用在环境工程、环境监测与控制技术、水处理技术教学实习实验或科学研究中。具体属于教学实验仪器技术领域。

背景技术

为方便开展水处理实验和科学研究，近年来有公司和实验仪器厂家开发了许多水处理模拟仿真实训设备和实验装置，设备装置种类繁多，但许多设备使用功能单一，无法根据实验要求拆卸或者根本无法根据实验用途更换填料或更改设备用途等，使用不方便。而且设备价格昂贵，厂家安装好后很难变更，不利于开展水处理综合实验。

发明内容

本发明根据开展水处理过滤、吸附、自由沉淀、絮凝沉淀、生物处理等实验要求，开发一种可单独或综合开展污水物理、化学、物化、生化处理的实验设备，应用到污废水处理的实验或研究过程中，提高设备的综合利用效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：该设备由储水箱、筒柱支架、配有取样口的圆柱形长筒水处理单元、圆锥形筒底、顶盖构成。圆锥形筒底设有进水口、出水口；圆柱形长筒单元筒壁设有带过滤网的取样口和滤料支架卡扣，顶部圆筒除设有取样口和滤料支架卡扣外，预留反冲洗废液排放口；顶盖有进水口和带塞可插入导管的预留孔。另外，每个圆柱形长筒设有刻度线。组合好的圆柱形长筒固定在筒柱支架上，可以根据实验水头要求调节高度。装完过滤或者吸附填料的圆柱长筒单元、筒底、顶盖间通过法兰连接，根据实验需要实现可以自由组合、拆卸功能。所述储水箱内有潜水泵，可以实现污废水的提升或者反冲洗。设备由透明有机玻璃制成。所述设备所有管件、阀门、开关均采用卡套式塑料快接方式连接，方便根据需要拆卸组装。本发明提供的实验装置既可以实现污水过滤、吸附、沉淀等单一实验要求，也可根据实验需求，设置为污水处理综合实验设备；价格便宜、功能多样、设备构造新颖、结构简单、操作方便。可在水处理试验中推广使用。

与现有技术相比，本发明的优点：实现了污水处理实验的多种需求，设备构造新颖、结构简单、操作方便。可以根据实验的需求自由组合筒柱，如开展过滤实验，可以实现单一滤料的一级过滤，也可以通过增加筒体更改为二级、三级过滤。另外，通过组合实验设备，可以开展过滤+吸附、过滤+生物滤池、沉淀+活性污泥法、沉淀+生物膜法，满足不同的实验、研究需要，实现一个设备的多种用途。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明配有取样口的圆柱形长筒水处理单元示意图

图3是本发明留有进水口和带塞可插入导管的预留孔的顶盖示意图

图4是本发明滤料支架、配水板示意图

图中：1储水箱、2潜水泵、3筒柱支架、4转子流量计、5组合水处理圆柱形长筒、6单一流向开关、7滤料支架、8顶盖、9反冲洗排污口、10配有取样口的圆柱形长筒水处理单元、11带过滤网的取样口、12带塞可插入导管的顶盖预留孔、13圆锥形筒底。

具体实施方式

下面将对照附图，对本发明设备的技术方案进行清楚、完整地描述。对照附图1，该发明装置是有若干个配有取样口的圆柱形长筒水处理单元10，筒盖8和圆锥形筒底13构成的圆柱形实验长筒。如附图1，共有两个圆柱形实验长筒，每个长筒由3个单元筒构成。在圆柱形长筒水处理单元筒壁设有带有过滤网的取样口11和反冲洗废液排放口9；在圆锥形底座13下方开有反冲洗进水口13和排水口14，可以根据实验的要求调整此排水口14和进水口13的使用功能。如排水口14也可以作为好样生物处理工艺的曝气口。圆柱形长筒中可以根据实验需要选择不填充任何物料作为沉淀试验设备，或者填充不同的过滤滤料或吸附剂，也可以选择填充生物滤料或者挂膜材料。

对照附图2，其结构是配有取样口的圆柱形长筒水处理单元示意图，通过法兰和其他结构连接，底部设有滤料支撑板卡扣7，用于支撑填料或者作为布水板使用；所述卡扣下部设有带过滤网的取样口11；距单元顶部一定距离设有反冲洗废液排放口，阀门在工艺运行过程中关闭，反冲洗过程中打开，排放反冲洗废液。

对照附图3，其是设有进水口和带塞、可插入导管的预留孔的顶盖示意图，顶盖进水口用于吸附、过滤或生物处理等实验下流式进水口使用；预留孔13可以根据实验的不同需要插入酸碱或其他试剂进料口或作为温度计插口等。

对照附图4，其是滤料支架或配水板示意图，根据滤料或吸附填料粒径或填料级配，设置不同孔径大小的支撑板；也可以作为反冲洗进水的布水板使用。

所述设备筒体由透明有机玻璃制成。所述设备所有管件、阀门、开关均采用卡套式塑料快接方式连接，方便更具需要拆卸组装。所述带有过滤网的取样口距单元筒底的距离是相等的。所述组合圆柱形长筒通过卡扣方式固定在筒体支架3上，卡扣可以调整，从而通过调节卡扣位置，实现圆柱形长筒一定范围内的上下移动，满足不同水头损失下能够实现废水一次提升后自由流动，过程中不需要二次加压。

以下对照附图1，重点介绍几种实验组合方案示例。

示例1，单个配有取样口的圆柱形长筒水处理单元10、顶盖8和圆锥形筒底13，实现活性炭吸附演示实验或单级过滤演示实验。此实验过程不需要支架、潜水泵等设备。具体操作为：将所需要的过滤材料填加到圆筒柱中，圆筒底部根据填料粒径选择合适的滤料支架7，关闭取样口11和出水口14，将污水从筒顶加入，实现一级过滤演示操作。

示例2，二级或三级过滤实验，当使用两种或两种以上滤料时，根据填料级数，选择不同数量的单体筒柱，组合好后的筒柱固定在筒体支架上。打开开关6-1，关闭开关6-2/6-3，通过离心泵从筒顶进水口进水，出水口14出水，等待过滤稳定后，可以通过每级的取样口11取样监测。通过调节开关，可以实现反冲洗操作。关闭进水管开关6-1和取样口11阀门，打开开关6-2/6-3,通过离心泵将清水从筒底进入，反冲洗后的废液从排放口9流出，接入废液池。

示例3，活性炭吸附实验，根据吸附柱的高低，选择圆柱形筒体单元的个数，以三个组合为例，筒底部安装吸附材料支架7，将吸附剂添加到筒内，打开开关6-1，关闭开关6-2/6-3，通过离心泵从筒顶进水口进水，出水口14出水，等待吸附稳定后，可以通过每级的取样口11取样检测。

示例4，生物滤池工艺，将2-3个圆柱形筒体单元10加装顶盖8和圆锥形筒底13，构成生物滤池，筒体内根据实验要求添加不同生物滤料，关闭所有取样口11，打开开关6-1，关闭开关6-2/6-3，污水通过离心泵从筒顶进水口流入，反应过程通过出水口14接入鼓风机进行曝气操作，处理后的水样通过出水口14排放。

示例5，厌氧生物处理，和示例4相似，将筒顶盖上的预留孔加塞，形成厌氧环境，进行厌氧生物处理实验。

示例6，SBR处理工艺，将2-3个圆柱形筒体单元10加装顶盖8和圆锥形筒底13，构成SBR反应器。关闭所有取样口11，打开开关6-1，关闭开关6-2/6-3，污水通过离心泵从筒顶进水口流入，根据SBR反应器的处理要求，实现进水、反应、沉淀、出水、闲置五个过程；反应阶段可以通过出水口14接入鼓风设备进行曝气操作，运行完成后，污水通过最底圆筒的取样口11排出，污泥通过出水口14排放。

Claims (10)

1.一种多功能组合式水处理实验装置，该设备由储水箱1、潜水泵2、筒柱支架3、转子流量计4、组合水处理圆柱形长筒5、若干个单一流向开关6、滤料支架7、顶盖8、反冲洗排污口9、配有取样口的圆柱形长筒水处理单元10、带过滤网的取样口11、具塞可插入导管的顶盖预留孔12、圆锥形筒底13构成。圆锥形筒底13底部设有进水口、出水口14；圆柱形长筒单元筒壁设有带过滤网的取样口11和滤料支架卡扣，顶部长圆筒除设有取样口和滤料支架卡扣外，预留反冲洗废液排放口；顶盖有进水口和带塞可插入导管的预留孔。

2.根据权利要求1所述的多功能组合式水处理实验装置，其特征在于：设备筒体由透明有机玻璃制成，每个圆柱形长筒都标有刻度线，可以观察水位或填料高低。

3.根据权利要求1所述的多功能组合式水处理实验装置，其特征在于：组合好的长筒固定在筒柱支架上，并且可以根据实验水头要求调节高度差，实现污水一次性提升，不需要二次使用离心泵。

4.根据权利要求1所述的多功能组合式水处理实验装置，其特征在于：装完过滤或者吸附填料的圆柱长筒单元、筒底、顶盖间通过法兰相互连接，设备所有管件、阀门、开关均采用卡套式塑料快接方式连接，根据实验需要实现可以自由组合、拆卸的功能。

5.根据权利要求1所述的多功能组合式水处理实验装置，其特征在于：本发明提供的实验装置既可以实现污水过滤、吸附、沉淀、SBR反应器、生物滤池等单一实验要求，也可以根据实验的需求，组合为不同的污水处理综合实验设备。

6.根据权利要求6所述的一种多功能组合式水处理实验装置，过滤实验或吸附设备其特征在于：单独使用圆柱形长筒水处理单元10和锥形筒底13连接构成一级过滤演示实验装置，将所需要的过滤或吸附材料填加到圆筒柱中，圆筒底部根据填料粒径选择合适的滤料支架7，关闭取样口11和出水口14，将污水从筒顶加入，实现一级过滤演示操作；当使用两种或两种以上滤料时，根据填料级数，选择不同数量的单体筒柱组合，组合好后的圆柱筒固定在筒体支架上。打开开关6-1，关闭开关6-2/6-3，通过离心泵从筒顶进水口进水，出水口14出水，等待过滤或吸附稳定后，通过每级的取样口11取样检测。通过调节开关，可以实现反冲洗操作：关闭进水管开关6-1和取样口阀门，打开开关6-2/6-3,通过离心泵将清水从筒底送入，反冲洗后的废液从排放口9流出，接入废液池。

7.根据权利要求6所述的一种多功能组合式水处理实验装置，SBR生物反应器其特征在于：将2-3个圆柱形筒体单元10加装顶盖8和圆锥形筒底13，构成SBR反应器。关闭所有取样口11，打开开关6-1，关闭开关6-2/6-3，污水通过离心泵从筒顶进水口流入，根据SBR反应器的处理要求，实现进水、反应、沉淀、出水、闲置五个过程；反应阶段可以通过筒底出水口14接入鼓设备进行曝气操作，运行完成后，污水通过最底圆筒的取样口11排出，污泥通过出水口14排放。

8.根据权利要求9所述的一种多功能组合式水处理实验装置，生物滤池其特征在于：将2-3个圆柱形筒体单元10加装顶盖8和圆锥形筒底13，构成生物滤池，筒体内根据实验要求添加不同生物滤料，关闭所有取样口11，打开开关6-1，关闭开关6-2/6-3，污水通过离心泵从筒顶进水口流入，反应过程通过出水口14接入鼓风设备进行曝气操作，污水通过出水口14排放。也可以将筒顶盖上的预留孔加塞，形成厌氧环境，进行厌氧生物滤池实验。

9.根据权利要求6所述的一种多功能组合式水处理实验装置，污水处理综合实验设备其特征在于：如图1所示，将组合好的两个筒体连接起来，形成一套水处理实验设备，例如AO法，打开开关6-1/6-4/6-5，关闭开关6-2/6-3关闭，关闭所有取样口11，左筒塞好筒顶预留孔12，右边圆筒最下方的取样口11接入曝气设备，污水在左筒进行厌氧或缺氧氧生物处理；通过调整左右两筒高差，实现污水通过离心泵进入左筒处理后，可以流入右通进行好氧处理，最终处理过的污水通过右筒出水口14排放。运行过程中可以根据不同处理阶段，通过取样口11取样检测。

10.根据权利要求6所述的一种多功能组合式水处理实验装置，可以根据不同的实验需求，组合为絮凝沉淀+生物滤池工艺、厌氧生物处理+沉淀、生物流化床演示等实验设备。