CN113687043A - 一种工业废水毒性监测的装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业废水毒性监测的装置，设有曝气罐，曝气罐侧壁上部设有出水口，曝气罐侧壁上部还设有进水回泥口，曝气罐侧壁下部设有排空口，曝气罐相邻位置设有安装架，安装架上设有进水流量计，进水流量计进水端连接进水管，进水流量计出水端通过连接管连接曝气罐的进水回泥口，安装架上还设有污泥流量计，且污泥流量计位于进水流量计下方，曝气罐旁还设有沉淀池，本发明通过设有进水流量计和污泥流量计，让进水流量和污泥流量处于可调节状态，灵活应对不同的工作状态要求；在进水作为营养源的基础上，通过设置储存桶，确保微缩曝气池内氨氮浓度始终处于较高水平，进而保证硝化菌处于高负荷状态，避免影响监测准确性。
Description
技术领域
本发明涉及环境水质监测技术领域，具体为一种工业废水毒性监测的装置及其工作方法。
背景技术
工业化和城镇化的快速发展产生了大量的工业及生活污废水，废水中含有各种类型污染物，其毒性影响值得关注，工业废水中污染物种类复杂，难以一一测定所有污染物的浓度水平，而且污染物之间的毒性效应往往还具有加和(叠加)、协同、拮抗等作用。国外对工业废水中污染物的理化指标监测项目多达120余项，而国内仅仅有20项，主要测定废水中的无机污染物和有机污染物，很难反映其对环境的综合影响，因此有必要对污染物进行生物监测，理化监测指标只能反映单一污染物的瞬时浓度，不能反映污染物作用于环境的综合效应和长期效应。相比之下，生物监测不仅能监测污染物对环境的影响状况，更能说明污染物对生物生长、繁殖的影响问题。因此，采用生物毒性测试作为化学分析的补充手段是评价工业废水处理工艺安全性的重要手段；
现有仪表类毒性仪通常采用固定的进水流量及污泥流量比例，很难通过改变进水流量及污泥流量来调整反应器的水力停留时间和污泥停留时间，难以满足不同工况下的需求，现有仪表类毒性仪通常仅以进水为营养源，当进水浓度较低时，可能会影响毒性监测准确性，目前国内外普遍采用的“发光细菌”、“藻类”、“鱼类”、“水蚤类”、“蚕豆根尖微核技术”，其工作量大，实验周期较长，需要较长时间才能反映出被监测的水体的生物毒性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业废水毒性监测的装置及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业废水毒性监测的装置，设有曝气罐，所述曝气罐侧壁上部设有出水口，所述曝气罐侧壁上部还设有进水回泥口，所述曝气罐侧壁下部设有排空口，所述曝气罐相邻位置设有安装架，所述安装架上设有进水流量计，所述进水流量计进水端连接进水管，所述进水流量计出水端通过连接管连接所述曝气罐的进水回泥口，所述安装架上还设有污泥流量计，且所述污泥流量计位于所述进水流量计下方，所述曝气罐旁还设有沉淀池，所述沉淀池外壁上设有支撑架，所述沉淀池侧壁上部设有排水口，所述沉淀池底部设有污泥回流口，且所述沉淀池顶部为开口，所述曝气罐出水口连接出水管一端，所述出水管另一端设置在所述沉淀池上方，所述污泥回流口通过连接管与所述污泥流量计一端连接，所述污泥流量计另一端通过连接管连接所述进水回泥口。
优选的，所述曝气罐顶部设有投加口，所述安装架顶部设有储存桶，所述储存桶输出端与所述投加口通过投加管连接。
优选的，所述曝气罐上设有恒温装置，所述恒温装置包括保温外壳，所述保温外壳套设在所述曝气罐外部，且所述保温外壳顶部设有圆环型挡片，且所述圆环型挡片抵触在所述曝气罐侧壁，让所述保温外壳与所述曝气罐形成密闭结构，所述曝气罐内壁上设有螺旋状设置的加热丝，且所述加热丝上设有导热保护层，所述曝气罐外壁上还设有螺旋状设置的散热管，所述散热管两端均与水箱连接。
优选的，所述曝气罐旁还设有充气泵，所述充气泵与所述曝气罐之间设有气体流量计，所述充气泵与所述气体流量计之间通过连接管连接，所述曝气罐与所述气体流量计之间通过充气管连接，所述充气管设置在所述曝气罐内部底部，且所述充气管输出端设有曝气盘。
优选的，所述曝气罐和所述沉淀池均采用玻璃钢材料制成，玻璃钢居然良好的耐腐蚀性，在承载工业废水和污泥的工作环境下，工作寿命更久，更耐用。
一种工业废水毒性监测的装置的工作方法，包括如下步骤：
S1：将工业废水和污泥从进水回泥口引入到曝气罐内，同时将污泥中带有的硝化菌引入到曝气罐内；
S2：在曝气罐内放入加入氯化铵溶液，让硝化菌处于高负荷状态，监测溶解氧的变化斜率，侧面反应工业废水的是否具有毒性；
S3：检测完成后，将工业废水和污泥的混合液排出到沉淀池；
S4：工业废水和污泥的混合液在沉淀池内沉淀，然后将工业废水排出；
S5：沉淀池内部的污泥，从沉淀池底部通过管道及回流污泥泵回流到曝气罐内；
S6：污泥因监测工业废水而含有毒性后，将使用过的含有毒性的污泥直接从沉淀池及曝气罐排出，而后在曝气罐内添加新的污泥。
S7：曝气池污泥的浓度高于设定浓度，通过排空口排除污泥达到设定浓度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置微缩为1m3的曝气池及二次沉淀池，克服了反应器及取样管路容易堵塞的局限；分别设有进水流量计和污泥流量计，让进水流量和污泥流量处于可调节状态，灵活应对不同的工作状态要求；在进水作为营养源的基础上，通过设置储存桶，确保微缩曝气池内氨氮浓度始终处于较高水平，进而保证硝化菌处于高负荷状态，避免因进水浓度降低而影响监测准确性，而在曝气罐外部设有保温外壳，曝气罐与保温外壳之间设有散热管，能形成密闭空间的同时，保证曝气罐的外部温度处于稳定的状态，在曝气罐内部设有加热丝，在加热丝的外部设有导热保护层，能加热的同时，保护加热丝不被腐蚀，能保证曝气池的温度恒定，保证硝化菌的活性状态，测试效果更佳准确。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为本发明的工作原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是焊接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示：一种工业废水毒性监测的装置，设有曝气罐1，曝气罐体积为1m3，曝气罐1内设有硝化菌，所述曝气罐1侧壁上部设有出水口2，所述曝气罐1侧壁上部还设有进水回泥口3，所述曝气罐1侧壁下部设有排空口4，所述曝气罐1相邻位置设有安装架5，所述安装架5上设有进水流量计6，还设有相应的调节阀门，所述进水流量计6进水端连接进水管，所述进水流量计6出水端通过连接管连接所述曝气罐1的进水回泥口3，所述安装架5上还设有污泥流量计7，且所述污泥流量计7位于所述进水流量计6下方，所述曝气罐1顶部设有投加口12，所述安装架5顶部设有储存桶13，储存桶13内设有氯化铵溶液，所述储存桶13输出端与所述投加口12通过投加管连接，并设有流量调节装置，确保微缩曝气池内氨氮浓度始终处于较高水平，进而保证硝化菌处于高负荷状态，避免影响监测准确性，所述曝气罐1旁还设有充气泵19，所述充气泵19与所述曝气罐1之间设有气体流量计20，所述充气泵19与所述气体流量计20之间通过连接管连接，所述曝气罐1与所述气体流量计20之间通过充气管连接，所述充气管设置在所述曝气罐1内部底部，且所述充气管输出端设有曝气盘21，设有(充气泵19、气体流量计、相应调节阀门及曝气盘21)，曝气盘21位于曝气罐1内，为曝气罐1内的污泥混合液中的微生物提供溶解氧，所述曝气罐1上还设有毒性检测装置，所述曝气罐1旁还设有沉淀池8，所述曝气罐1和所述沉淀池8均采用玻璃钢材料制成，耐腐蚀性好，所述沉淀池8外壁上设有支撑架9，所述沉淀池8侧壁上部设有排水口10，所述沉淀池8底部设有污泥回流口11，且所述沉淀池8顶部为开口，所述曝气罐1出水口2连接出水管一端，所述出水管另一端设置在所述沉淀池8上方，所述污泥回流口11通过连接管与所述污泥流量计7一端连接，所述污泥流量计7另一端通过连接管连接所述进水回泥口3，并且连接污泥回流口11的连接管上还设有回流泵，污泥混合液从曝气罐1进入沉淀池8后，进行泥水分离，上清液从顶部排水口10出水，污泥沉淀至沉淀池8底部，经过污泥回流口11回流，并通过回流泵加压让污泥进入曝气罐1内，所述曝气罐1上设有恒温装置14，所述恒温装置14包括保温外壳15，所述保温外壳15套设在所述曝气罐14外部，且所述保温外壳15顶部设有圆环型挡片16，且所述圆环型挡片16抵触在所述曝气罐1侧壁，让所述保温外壳15与所述曝气罐1形成密闭结构，所述曝气罐1内壁上设有螺旋状设置的加热丝17，且所述加热丝17上设有导热保护层，在曝气罐内部设有加热丝，在加热丝的外部设有导热保护层，能加热的同时，保护加热丝不被腐蚀，所述曝气罐1外壁上还设有螺旋状设置的散热管18，所述散热管18两端均与水箱连接，曝气罐1外部设有保温外壳15，曝气罐1与保温外壳15之间设有散热管18，能形成密闭空间的同时，保证曝气罐1的外部温度处于稳定的状态；并且本装置能同时并列设置三个，保证实验数据的准确；
曝气罐1上还设有溶解氧仪，实时监测曝气罐内的溶解氧浓度，曝气罐1旁边还设有配合整套设备实现运转实施的PLC系统，画面显示溶解氧值、回流污泥量、进水流量、空气流量、回流泵启停状态、充气泵19启停状态，并可远程操控回流泵及充气泵19启停。画面显示溶解氧值、回流污泥量及进水流量三条历时曲线，画面可设定溶解氧与时间的斜率关系，单位时间内溶解氧变化值超过设定值，即显示报警，提示进水可能有毒性物质进入，并且该PLC系统还能控制同时控制恒温装置14工作状态，当外部温度过高时，开启水箱阀门，让流水经过散热管，带走热量，当外部温度过低时，启动加热丝开始加热，保证曝气罐1的温度恒定。
一种工业废水毒性监测的装置的工作方法，包括如下步骤：
S1：将工业废水和污泥从进水回泥口3引入到曝气罐1内，同时将污泥中带有的硝化菌引入到曝气罐1内；
S2：在曝气罐1内放入加入氯化铵溶液，让硝化菌处于高负荷状态，监测溶解氧的变化斜率，侧面反应工业废水的是否具有毒性；
S3：检测完成后，将工业废水和污泥的混合液排出到沉淀池8；
S4：工业废水和污泥的混合液在沉淀池8内沉淀，然后将工业废水排出；
S5：沉淀池8内部的污泥，从沉淀池8底部通过管道及回流污泥泵回流到曝气罐1内；
S6：污泥因监测工业废水而含有毒性后，将使用过的含有毒性的污泥直接从沉淀池8及曝气罐1排出，而后在曝气罐1内添加新的污泥。
S7：曝气池1污泥的浓度高于设定浓度，通过排空口4排除污泥达到设定浓度。
工作原理：如图2所示：工业废水和污泥从进水回泥口3进入曝气罐1内，而且设有进水流量计6，能调节进水量的大小，曝气罐1内主要通过氯化铵溶液，让硝化菌处于高负荷状态，从而让检测数据更加准确，工业废水和污泥在曝气罐1内经过毒性检测装置检测后，通过出水口2流入到沉淀池8，在经过沉淀后，将工业废水从排水口10排除，污泥通过沉淀后，从污泥回流口11回流到曝气罐1内，而设有污泥流量计，能调节污泥流量的大小，当污泥多次使用产生毒性后，将污泥排除，引入新的污泥。
Claims (6)
1.一种工业废水毒性监测的装置，其特征在于：设有曝气罐(1)，所述曝气罐(1)侧壁上部设有出水口(2)，所述曝气罐(1)侧壁上部还设有进水回泥口(3)，所述曝气罐(1)侧壁下部设有排空口(4)，所述曝气罐(1)相邻位置设有安装架(5)，所述安装架(5)上设有进水流量计(6)，所述进水流量计(6)进水端连接进水管，所述进水流量计(6)出水端通过连接管连接所述曝气罐(1)的进水回泥口(3)，所述安装架(5)上还设有污泥流量计(7)，且所述污泥流量计(7)位于所述进水流量计(6)下方，所述曝气罐(1)旁还设有沉淀池(8)，所述沉淀池(8)外壁上设有支撑架(9)，所述沉淀池(8)侧壁上部设有排水口(10)，所述沉淀池(8)底部设有污泥回流口(11)，且所述沉淀池(8)顶部为开口，所述曝气罐(1)出水口(2)连接出水管一端，所述出水管另一端设置在所述沉淀池(8)上方，所述污泥回流口(11)通过连接管与所述污泥流量计(7)一端连接，所述污泥流量计(7)另一端通过连接管连接所述进水回泥口(3)。
2.根据权利要求1所述一种工业废水毒性监测的装置，其特征在于：所述曝气罐(1)顶部设有投加口(12)，所述安装架(5)顶部设有储存桶(13)，所述储存桶(13)输出端与所述投加口(12)通过投加管连接。
3.根据权利要求1所述一种工业废水毒性监测的装置，其特征在于：所述曝气罐(1)上设有恒温装置(14)，所述恒温装置(14)包括保温外壳(15)，所述保温外壳(15)套设在所述曝气罐(14)外部，且所述保温外壳(15)顶部设有圆环型挡片(16)，且所述圆环型挡片(16)抵触在所述曝气罐(1)侧壁，让所述保温外壳(15)与所述曝气罐(1)形成密闭结构，所述曝气罐(1)内壁上设有螺旋状设置的加热丝(17)，且所述加热丝(17)上设有导热保护层，所述曝气罐(1)外壁上还设有螺旋状设置的散热管(18)，所述散热管(18)两端均与水箱连接。
4.根据权利要求1所述一种工业废水毒性监测的装置，其特征在于：所述曝气罐(1)旁还设有充气泵(19)，所述充气泵(19)与所述曝气罐(1)之间设有气体流量计(20)，所述充气泵(19)与所述气体流量计(20)之间通过连接管连接，所述曝气罐(1)与所述气体流量计(20)之间通过充气管连接，所述充气管设置在所述曝气罐(1)内部底部，且所述充气管输出端设有曝气盘(21)。
5.根据权利要求1所述一种工业废水毒性监测的装置，其特征在于：所述曝气罐(1)和所述沉淀池(8)均采用玻璃钢材料制成。
6.一种工业废水毒性监测的装置的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：将工业废水和污泥从进水回泥口(3)引入到曝气罐(1)内，同时将污泥中带有的硝化菌引入到曝气罐(1)内；
S2：在曝气罐(1)内放入加入氯化铵溶液，让硝化菌处于高负荷状态，监测溶解氧的变化斜率，侧面反应工业废水的是否具有毒性；
S3：检测完成后，将工业废水和污泥的混合液排出到沉淀池(8)；
S4：工业废水和污泥的混合液在沉淀池(8)内沉淀，然后将工业废水排出；
S5：沉淀池(8)内部的污泥，从沉淀池(8)底部通过管道及回流污泥泵回流到曝气罐(1)内；
S6：污泥因监测工业废水而含有毒性后，将使用过的含有毒性的污泥直接从沉淀池(8)及曝气罐(1)排出，而后在曝气罐(1)内添加新的污泥。
S7：曝气池(1)污泥的浓度高于设定浓度，通过排空口(4)排除污泥达到设定浓度。
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