CN110937649B - 一种现场气浮实验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环保工程领域，特别是涉及一种现场气浮实验装置包括上下贯通的筒状气浮箱，气浮箱的四周设有至少四个浮子，浮子与气浮箱的相对高度可调，气浮箱的内侧设有摄像头，摄像头在气浮箱内的位置可调，底部设有平行于水平面的溶气水释放管，溶气水释放管附近设有深度传感器，气浮箱的侧面垂直于水面。利用本发明的一种现场蓝藻气浮实验装置，可以在实际水体中直接进行气浮实验，要么省却了采样、运输、丢弃水样的麻烦；要么省却了对实际水样分析，制备水样和最后丢弃的麻烦。现场试验也具有无可比拟的代表性。本发明安装有水下摄像头，可以对气浮效果作即时直观的观察，有利于研究气浮效果和稳定性，有利于理解具体污染物气浮的机理。

Description

一种现场气浮实验装置及方法

技术领域

本发明涉及环保工程领域，特别是涉及一种现场气浮实验装置及方法。

背景技术

气浮是化工分离及污水处理领域中最基本的手段之一。对于不同的介质或污染物，气浮条件各异。所以需要针对具体的介质和污染物进行气浮条件的实验研究，以取得最佳气浮效果。一般气浮实验多在实验室进行。因而需要采样或制样、运输、保存直至丢弃。不仅繁琐费事，还难以保证样品的代表性，尤其对于那些具有活性的污染物，如蓝藻等，一旦离开了其生活的环境就会改变其存在状态。因而实验室所得到的气浮条件有其局限性。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供一种现场气浮实验装置，用于研究实际水体中气浮的条件和效果。

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之二是：提供一种现场气浮实验方法，用于研究实际水体中气浮的条件和效果。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种现场气浮实验装置，包括上下贯通的筒状气浮箱，气浮箱的四周设有至少四个浮子，浮子与气浮箱的相对高度可调，气浮箱的内侧设有摄像头，摄像头在气浮箱内的位置可调，底部设有平行于水平面的溶气水释放管，溶气水释放管附近设有深度传感器，气浮箱的侧面垂直于水面。

进一步，气浮箱为长方体形状，气浮箱贯通方向的横截面为矩形，溶气水释放管的长度大于或者等于气浮箱横截面的长边。

进一步，气浮箱设有刚性框架，刚性框架由两根平行的第一型材和两根与第一型材相垂直的第二型材焊接或铆接构成，刚性框架相对于气浮箱的高度可调，浮子固接于刚性框架。

进一步，刚性框架与气浮箱之间设有摩擦垫片，刚性框架设有若干个螺钉，螺钉穿过刚性框架抵接于摩擦垫片，使摩擦垫片压紧气浮箱。

进一步，刚性框架的四周安装浮子；浮子为气囊，能够分别充放气。

进一步，摄像头通过软管固定在刚性框架上，可随刚性框架一起变动相对高度，其电源和信号线穿走于软管中，从刚性框架端引出。

进一步，气浮箱的底部设有释放管支架，用螺杆夹紧固定在气浮箱底部，可拆卸更换以变换溶气水释放管的横向位置。

进一步，溶气水释放管用管道螺母锁紧于释放管支架上，可以更换，也可以转动以改变喷水方向。

一种现场气浮实验方法，包括如下步骤，

步骤一、根据选定的气浮深度条件，用固定螺丝和摩擦垫片将刚性框架固定在气浮箱应有的高度；

步骤二、选择合适的喷水口宽度的溶气水释放管，调整好溶气水释放管的喷射角度；

步骤三、对四角的浮子初步充气使之气量基本相同；

步骤四、将实验装置放置于需要试验的实际水体中；

步骤五、通过对四个气囊充气或放气，微调气浮箱的平衡；

步骤六、将气浮箱调平后，对实际水体中的蓝藻进行气浮实验；

步骤七、分别改变溶气水释放管的喷口宽度和喷射角度按照步骤一至六进行多次实验。

步骤八、上述一组试验完成后，重复步骤一改变气浮箱吃水深度，重复步骤二和步骤七进行下一深度的试验；

步骤九、更换释放管支架，也就是改变溶气水释放管横向位置，重复步骤一至步骤八，研究溶气水释放管横向位置对气浮效果的影响。

进一步，将实验装置放置于需要试验的实际水体中之前还需要接好压力软管，连接好摄像头电源和信号线。

总的说来，本发明具有如下优点：

利用本发明的一种现场蓝藻气浮实验装置为在实际水体中进行气浮实验提供了硬件设备和条件，使在实际水体中进行气浮实验可实现。

本发明安装有水下摄像头，可以对气浮效果作即时直观的观察，有利于研究气浮效果和稳定性，有利于理解具体污染物气浮的机理。

本发明通过调节、更换溶气水释放管规格、位置、喷射角度，可以方便地研究这些气浮条件对气浮效果的影响。

本发明通过调节浮子对气浮箱的相对高度，调节溶气水的释放深度，可以方便地研究气浮深度、溶气压强对气浮效果的影响。

一种现场气浮实验方法，可以在实际水体中直接进行气浮实验，要么省却了采样、运输、丢弃水样的麻烦；要么省却了对实际水样分析，制备水样和最后丢弃的麻烦。现场试验也具有无可比拟的代表性。

附图说明

图1为本发明一种现场气浮实验装置的立体结构示意图。

图2为本发明一种现场气浮实验装置的一个角度的结构示意图。

图3为本发明一种现场气浮实验装置的另外一个角度的结构示意图。

图4为本发明一种现场气浮实验装置的另外一个角度的结构示意图。

其中图1至图4中包括有：

1——气浮箱、2——浮子、3——摄像头、4——溶气水释放管、5——槽钢、6——浮筒支架、7——螺杆、8——软管、9——释放管支架、10——固定螺丝、11——摩擦垫片。

具体实施方式

下面来对本发明做进一步详细的说明。

如图1至图4所示，一种现场气浮实验装置，包括上下贯通的筒状气浮箱1，气浮箱1的四周设有至少四个浮子2，浮子2与气浮箱1的相对高度可调，气浮箱1的内侧设有摄像头3，摄像头3在气浮箱1内的位置可调，底部设有平行于水平面的溶气水释放管4，溶气水释放管4附近设有深度传感器，气浮箱1的侧面垂直于水面。本申请能够根据具体实验需要调整浮子2与气浮箱1的相对位置，即调整气浮箱1的吃水深度，也就是调整气源的深度，便于在实际水体中观察蓝藻在不同气浮深度、气浮量时的状态，并且可以通过调节摄像头3的位置，观察不同深度水体中蓝藻的状态，帮助理解不同气浮条件下的气浮效率和稳定性。可以在实际水体中直接进行气浮实验，要么省却了采样、运输、丢弃水样的麻烦，要么省却了对实际水样分析，制备水样和最后丢弃的麻烦。现场试验也具有无可比拟的代表性。本发明安装有水下摄像头3，可以对气浮效果作即时直观的观察，有利于研究气浮效果和稳定性，有利于理解具体污染物气浮的机理。本发明通过调节、更换溶气水释放管4的规格、位置、喷射角度，可以方便地研究这些气浮条件对气浮效果的影响。本发明通过调节浮子2对气浮箱1的相对高度，调节溶气水的释放深度，可以方便地研究气浮深度、溶气压强对气浮效果的影响。

气浮箱1为长方体形状，气浮箱1贯通方向的横截面为矩形，溶气水释放管4的长度大于或者等于气浮箱1横截面的长边。

气浮箱1设有刚性框架，刚性框架由两根平行的第一型材和两根与第一型材相垂直的第二型材焊接或铆接构成，刚性框架相对于气浮箱1的高度可调，浮子2固接于刚性框架。

刚性框架与气浮箱1之间设有摩擦垫片11，刚性框架设有若干个螺钉，螺钉穿过刚性框架抵接于摩擦垫片11，使摩擦垫片11压紧气浮箱1，在摩擦力的作用下固定刚性框架与气浮箱1的相对高度。

刚性框架的四周安装浮子2；浮子2为气囊，能够分别充放气。通过对某个气囊充气或放气，微调气浮实验装置的平衡。

摄像头3通过软管8固定在刚性框架上，可随刚性框架一起变动相对高度，其电源和信号线穿走于软管8中，从刚性框架端引出。

气浮箱1的底部设有释放管支架9，用螺杆7夹紧固定在气浮箱1底部，可拆卸更换以变换溶气水释放管4的横向位置。溶气水释放管4用管道螺母锁紧于释放管支架9上，可以更换以研究不同喷口宽度对气浮效果的影响，也可转动以改变喷水方向，以便研究溶气水的喷射角度对气浮效果的影响。

根据选定的气浮深度条件，用固定螺丝10和摩擦垫片11将刚性框架也就是槽钢5和浮筒支架6固定在气浮箱1应有的高度。安装好选定的溶气水释放管4，固定好喷射角度，并接好压力软管，连接好摄像头3电源和信号线，对四角的浮子2初步充气使之气量基本相同，遂将整套装置平稳放入试验水体中，视需要对某个浮子2充气或放气，使装置在水中完全水平。然后便能通气开始试验了。

一组试验结束后将装置取出水体，按序分别改变深度、气压、喷水量、等气浮条件，对另一组气浮条件进行试验。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种现场气浮实验装置，其特征在于：包括上下贯通的筒状气浮箱，气浮箱的四周设有至少四个浮子，浮子与气浮箱的相对高度可调，气浮箱的内侧设有摄像头，摄像头在气浮箱内的位置可调，底部设有平行于水平面的溶气水释放管，通过调节浮子对气浮箱的相对高度，调节溶气水的释放深度，溶气水释放管附近设有深度传感器，气浮箱的侧面垂直于水面；浮子为气囊，能够分别充放气。

2.按照权利要求1所述的一种现场气浮实验装置，其特征在于：气浮箱为长方体形状，气浮箱贯通方向的横截面为矩形，溶气水释放管的长度大于或者等于气浮箱横截面的长边。

3.按照权利要求2所述的一种现场气浮实验装置，其特征在于：气浮箱设有刚性框架，刚性框架由两根平行的第一型材和两根与第一型材相垂直的第二型材焊接或铆接构成，刚性框架相对于气浮箱的高度可调，浮子固接于刚性框架。

4.按照权利要求3所述的一种现场气浮实验装置，其特征在于：刚性框架与气浮箱之间设有摩擦垫片，刚性框架设有若干个螺钉，螺钉穿过刚性框架抵接于摩擦垫片，使摩擦垫片压紧气浮箱。

5.按照权利要求1所述的一种现场气浮实验装置，其特征在于：刚性框架的四周安装浮子。

6.按照权利要求3所述的一种现场气浮实验装置，其特征在于：摄像头通过软管固定在刚性框架上，可随刚性框架一起变动相对高度，其电源和信号线穿走于软管中，从刚性框架端引出。

7.按照权利要求1所述的一种现场气浮实验装置，其特征在于：气浮箱的底部设有释放管支架，用螺杆夹紧固定在气浮箱底部，可拆卸更换以变换溶气水释放管的横向位置。

8.按照权利要求7所述的一种现场气浮实验装置，其特征在于：溶气水释放管用管道螺母锁紧于释放管支架上，可以更换，也可转动以改变喷水方向。

9.一种现场气浮实验方法，采用权利要求1-8任一项所述的一种现场气浮实验装置，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一、根据选定的气浮深度条件，用固定螺丝和摩擦垫片将刚性框架固定在气浮箱应有的高度；

步骤二、选择合适的喷水口宽度的溶气水释放管，调整好溶气水释放管的喷射角度，用管道螺母将释放管两端夹紧固定在释放管支架上；

步骤三、对四角的浮子初步充气使之气量相同；

步骤四、将实验装置放置于需要试验的实际水体中；

步骤五、通过对四个气囊充气或放气，微调气浮箱的平衡；

步骤六、将气浮箱调平后，对实际水体中的蓝藻进行气浮实验；

步骤七、分别改变溶气水释放管的喷口宽度和喷射角度按照步骤一至六进行多次实验；

步骤八、步骤一至步骤七完成后，重复步骤一改变气浮箱的吃水深度，重复步骤二和步骤七进行下一深度的试验；

步骤九、更换释放管支架，也就是改变溶气水释放管横向位置，重复步骤一至步骤八，研究溶气水释放管横向位置对气浮效果的影响。

10.按照权利要求9所述的一种现场气浮实验方法，其特征在于：将实验装置放置于需要试验的实际水体中之前还需要接好压力软管，连接好摄像头电源和信号线。

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