CN113788548B - 一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，涉及曝气试验装置领域，该城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，包括试验仓，所述试验仓背面设有冷却箱。该城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，通过横管，冷却箱与三个腔室配合，用于进行相同温度不同微生物数量对污水净化影响的试验。通过竖管，导管，回温器与降温器配合，能够进行相同微生物数量不同温度对污水净化影响的试验。起到调节变量的作用，提高装置的适用范围。利用固定环内两个电子阀带动上支管与下支管内两种液体反复交替，令铁球上浮下沉，从而令磁石带动硅胶片上下移动。对污水进行搅拌，有助于微生物在腔室内更好的扩散。避免微生物散步不均匀而影响试验数据。

Description

一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置

技术领域

本发明涉及曝气试验装置技术领域，具体为一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置。

背景技术

我国水环境现状堪忧，水质面临严重污染问题。研究水中污染物进行分析，确定污染物主要来源，并在此基础之上利用节省占地面积的厌氧、缺氧、深井曝气处理工艺，对污染水质进行处理。深井曝气需要借助微生物，而微生物的增殖及新陈代谢与环境温度有密切的关系。

在冬季温度降低，低温影响微生物的增殖代谢速率。其次，低温还会影响反硝化细菌的效能，导致硝态氮累积，加剧脱氮除磷的矛盾。其次，低温会降低大分子有机物的水解效率，从而缺少聚磷菌释磷所需的小分子碳源，影响除磷的效能。

传统的深井曝气装置结构简单，无法根据环境温度做出相应调节，导致水中污染物去除效果时好时坏。为此，需要一种新型试验装置对其进行试验，研究不同温度下深井曝气工艺去除水中污染物的能力。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，包括试验仓，所述试验仓背面设有冷却箱，试验仓内设有两个隔板，所述隔板将试验仓内部分成腔室一、腔室二、腔室三，所述冷却箱设有横管，横管横向依次贯穿腔室一、腔室二、腔室三，所述冷却箱设有纵向的竖管，竖管贯穿腔室二，所述腔室二连接有导管，导管穿过腔室三，所述竖管设有降温器，所述导管连接有回温器。

所述冷却箱内设有两个水泵，其中一个水泵将冷却液送入横管内，另一个水泵将冷却液送入竖管内，两个水泵能够单独工作。

优选的，所述回温器由磨擦板一、磨擦板二、套壳、马达和齿轮组成，磨擦板一包裹导管出水段的管身，磨擦板二包裹在磨擦板一外，套壳包裹在磨擦板二外，磨擦板二能够绕轴旋转，马达设在套壳外，马达传动轴与齿轮连接，套壳开设有通槽，磨擦板二管身相对于通槽处连接有齿环，所述齿轮伸入通槽与齿环啮合。

优选的，所述降温器呈圆柱状，降温器位于竖管出水端处，所述降温器包裹竖管管身，降温器内部中空且放置有干冰颗粒。

优选的，所述降温器顶部连接有箱体，箱体内设有气囊，气囊与降温器内部连通，所述箱体内滑动配合有滑块，滑块位于气囊上方，滑块顶部与箱体内壁顶部之间连接有弹簧，箱体顶部设有报警器，箱体内壁顶部连接有按压开关，报警器与按压开关电信连接。

优选的，所述腔室一、腔室二、腔室三内均设有固定环，固定环与横管连接，所述横管顶部设有上支管，横管底部设有下支管，上支管表面开设有竖直的滑槽，滑槽滑动配合有磁石，磁石连接有硅胶片。

优选的，所述上支管内设有铁块，固定环内开设有环形槽，环形槽分别与上支管、下支管相通，环形槽左侧设有左电子阀，环形槽右侧设有右电子阀，所述环形槽内且位于左电子阀上方设有单向膜，所述环形槽内且位于右电子阀下方设有单向膜，所述上支管内填充有盐水，下支管内填充有油，铁块与磁石相吸。

优选的，所述试验仓顶部设有进口，试验仓底部设有出口，所述试验仓正面固定安装有控制器，控制器用于控制各个电子零件工作。

优选的，所述导管管身且位于腔室三内连接有滞留管。

(三)有益效果

本发明提供了一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置。具备以下有益效果：

1、该城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，通过横管，冷却箱与三个腔室配合，用于进行相同温度不同微生物数量对污水净化影响的试验。通过竖管，导管，回温器与降温器配合，能够进行相同微生物数量不同温度对污水净化影响的试验。起到调节变量的作用，提高装置的适用范围。利用固定环内两个电子阀带动上支管与下支管内两种液体反复交替，令铁球上浮下沉，从而令磁石带动硅胶片上下移动。对污水进行搅拌，有助于微生物在腔室内更好的扩散。避免微生物散布不均匀而影响试验数据。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构另一角度示意图；

图3为本发明结构剖视图；

图4为本发明降温器结构剖视图；

图5为本发明回温器结构爆炸图；

图6为本发明局部结构立体图；

图7为本发明固定环结构剖视图。

图中：1试验仓、2冷却箱、3横管、4竖管、5导管、51滞留管、6降温器、61干冰颗粒、7回温器、71磨擦板一、72磨擦板二、721齿环、73套壳、731通槽、74马达、75齿轮、8箱体、81气囊、82滑块、83弹簧、84报警器、85按压开关、9固定环、91环形槽、92左电子阀、93右电子阀、94单向膜、10上支管、101铁块、102水、103滑槽、11下支管、111油、12磁石、121硅胶片、13进口、14出口、15隔板、16腔室一、17腔室二、18腔室三、19控制器。

具体实施方式

本发明实施例提供一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，如图1-7所示，包括试验仓1，试验仓1背面固定安装有冷却箱2，试验仓1内焊接有两个隔板15，隔板15将试验仓1内部分成腔室一16、腔室二17、腔室三18。冷却箱2固定安装有横管3，横管3横向依次贯穿腔室一16、腔室二17、腔室三18。冷却液进入横管3依次经过三个腔室，再重新流回冷却箱2。

结合附图1、2、3，冷却箱2固定安装有纵向的竖管4，竖管4贯穿腔室二17，腔室二17焊接连通有导管5，导管5穿过腔室三18。冷却液从下进入竖管4，向上流回冷却箱2内。其次冷却液进入竖管4未经过腔室二17时，形成分支进入导管5内。导管5内冷却液经过腔室三18，再流入竖管4。

竖管4设有降温器6，导管5连接有回温器7。冷却箱2内固定安装有两个水泵，其中一个水泵将冷却液送入横管3内，另一个水泵将冷却液送入竖管4内，两个水泵能够单独工作。由于冷却箱2、水泵是常规技术手段，故具体结构、连接方式等等与现有技术相同且不作详细描述。

回温器7由磨擦板一71、磨擦板二72、套壳73、马达74和齿轮75组成，磨擦板一71包裹导管5出水段的管身，磨擦板二72包裹在磨擦板一71外。磨擦板二72内壁与磨擦板一71外壁接触。套壳73包裹在磨擦板二72外，磨擦板一71与套壳73焊接，磨擦板二72与套壳73滑动配合。

结合附图5，磨擦板一71、磨擦板二72、套壳73三者为同心圆布置，磨擦板二72能够绕轴旋转，马达74固定安装在套壳73外。马达74传动轴与齿轮75焊接，套壳73开设有通槽731，磨擦板二72管身相对于通槽731处焊接有齿环721，齿轮75伸入通槽731与齿环721啮合。

工作时，通过马达74带动齿轮75旋转，齿轮75通过齿环721使得磨擦板二72绕轴旋转，由于磨擦板二72与磨擦板一71接触，根据摩擦生热原理产生热量，热量传递给导管5，从而对进入导管5内冷却液进行升温。

利用回温器7使得进入导管5内冷却液温度处于横管3和竖管4两者温度之间。为了防止回温器7对竖管4造成影响，尽可能的将回温器7远离竖管4。

降温器6呈圆柱状，降温器6位于竖管4出水端处，降温器6包裹竖管4管身，降温器6内部中空且放置有干冰颗粒61。利用干冰颗粒61升华吸热，降低竖管4出水端温度。从而令进入竖管4的冷却液降温。

降温器6顶部焊接有箱体8，箱体8内固定安装有气囊81，气囊81与降温器6内部连通，箱体8内滑动配合有滑块82，滑块82位于气囊81上方，滑块82顶部与箱体8内壁顶部之间焊接有弹簧83，箱体8顶部固定安装有报警器84，箱体8内壁顶部固定安装有按压开关85，报警器84与按压开关85电信连接。

工作时，干冰颗粒61升华形成二氧化碳气体，二氧化碳气体进入气囊81内，随着干冰颗粒61不断升华气囊81逐渐膨胀，从而将滑块82顶起，当干冰颗粒61全部转换成二氧化碳气体后，滑块82与按压开关85抵触，报警器84响起。以此提醒工作人员及时更换补充干冰。

腔室一16、腔室二17、腔室三18内均设有固定环9，固定环9与横管3固定安装在一起。横管3顶部焊接有上支管10，横管3底部焊接有下支管11，上支管10表面开设有竖直的滑槽103，滑槽103滑动配合有磁石12，磁石12固定安装有硅胶片121。通过磁石12反复上升下降，从而令硅胶片121搅动水流。使得测试用的微生物能够更好的扩撒至整个腔室内。

上支管10内放置有铁块101，铁块101与磁石12相吸。固定环9内开设有环形槽91，环形槽91分别与上支管10、下支管11相连通。环形槽91左侧固定安装有左电子阀92，左电子阀92用于将下支管11内液体送入上支管10内。环形槽91右侧固定安装有右电子阀93，右电子阀93用于将上支管10内液体送入下支管11内。环形槽91内且位于左电子阀92上方固定安装有单向膜94。该处单向膜94只允许下支管11内液体流入上支管10内。

环形槽91内且位于右电子阀93下方同样固定安装有单向膜94，而此处单向膜94只允许上支管10内液体流入下支管11内。上支管10内填充有盐水102，下支管11内填充有油111。

根据测试调整铁块101的密度，使得铁块101密度介于水和油之间。当上支管10、下支管11内液体可以更换其他液体。这里只是举例并非一定是水和油。只需两者液体密度不同，且两者液体不相容，使得铁块101能够上浮下沉即可。

工作时，左电子阀92与右电子阀93同时工作，将上支管10与下支管11内的液体互换。通过不断重复此过程，使得铁块101上下沉浮，从而趋势磁石12上下移动，令硅胶片121缓慢搅动。

试验仓1顶部固定安装有进口13，试验仓1底部固定安装有出口14。进口13与出口14均塞有堵塞块。进口13、出口14与三个腔室一一对应。

试验仓1正面固定安装有控制器19，控制器19用于控制各个电子零件工作。控制器19是常规技术手段，因此具体结构不作详细描述。

导管5管身且位于腔室三18内连接有滞留管51。滞留管51直径大于导管5，利用滞留管51延长加温后冷却液停留时间。使得加温的冷却液能够更好的将温度传递至腔室三18内。

竖管4工作时横管3不工作，横管3工作时竖管4不工作。横管3工作时由于三个腔室温度相同。因此，可以测试不同数量微生物群落对污水净化的影响。本装置用的污水先进行曝气处理，在送入试验仓1内进行试验测试。至于缺氧环境，可在注入污水前先将试验仓1内空气抽出再注入污水。

综上所述，该城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，通过横管3，冷却箱2与三个腔室配合，用于进行相同温度不同微生物数量对污水净化影响的试验。通过竖管4，导管5，回温器7与降温器6配合，能够进行相同微生物数量不同温度对污水净化影响的试验。起到调节变量的作用，提高装置的适用范围。利用固定环9内两个电子阀带动上支管10与下支管11内两种液体反复交替，令铁块101上浮下沉，从而令磁石12带动硅胶片121上下移动。对污水进行搅拌，有助于微生物在腔室内更好的扩散。避免微生物散布不均匀而影响试验数据。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，包括试验仓(1)，其特征在于：所述试验仓(1)背面设有冷却箱(2)，试验仓(1)内设有两个隔板(15)，所述隔板(15)将试验仓(1)内部分成腔室一(16)、腔室二(17)、腔室三(18)，所述冷却箱(2)设有横管(3)，横管(3)横向依次贯穿腔室一(16)、腔室二(17)、腔室三(18)，所述冷却箱(2)设有纵向的竖管(4)，竖管(4)贯穿腔室二(17)，所述腔室二(17)连接有导管(5)，导管(5)穿过腔室三(18)，所述竖管(4)设有降温器(6)，所述导管(5)连接有回温器(7)；

所述冷却箱(2)内设有两个水泵，其中一个水泵将冷却液送入横管(3)内，另一个水泵将冷却液送入竖管(4)内，两个水泵能够单独工作；

所述腔室一(16)、腔室二(17)、腔室三(18)内均设有固定环(9)，固定环(9)与横管(3)连接，所述横管(3)顶部设有上支管(10)，横管(3)底部设有下支管(11)，上支管(10)表面开设有竖直的滑槽(103)，滑槽(103)滑动配合有磁石(12)，磁石(12)连接有硅胶片(121)；

所述上支管(10)内设有铁块(101)，固定环(9)内开设有环形槽(91)，环形槽(91)分别与上支管(10)、下支管(11)相通，环形槽(91)左侧设有左电子阀(92)，环形槽(91)右侧设有右电子阀(93)，所述环形槽(91)内且位于左电子阀(92)上方设有单向膜(94)，所述环形槽(91)内且位于右电子阀(93)下方设有单向膜(94)，所述上支管(10)内填充有盐水(102)，下支管(11)内填充有油(111)，铁块(101)与磁石(12)相吸。

2.根据权利要求1所述的一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，其特征在于：所述回温器(7)由磨擦板一(71)、磨擦板二(72)、套壳(73)、马达(74)和齿轮(75)组成，磨擦板一(71)包裹导管(5)出水段的管身，磨擦板二(72)包裹在磨擦板一(71)外，套壳(73)包裹在磨擦板二(72)外，磨擦板二(72)能够绕轴旋转，马达(74)设在套壳(73)外，马达(74)传动轴与齿轮(75)连接，套壳(73)开设有通槽(731)，磨擦板二(72)管身相对于通槽(731)处连接有齿环(721)，所述齿轮(75)伸入通槽(731)与齿环(721)啮合。

3.根据权利要求2所述的一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，其特征在于：所述降温器(6)呈圆柱状，降温器(6)位于竖管(4)出水端处，所述降温器(6)包裹竖管(4)管身，降温器(6)内部中空且放置有干冰颗粒(61)。

4.根据权利要求3所述的一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，其特征在于：所述降温器(6)顶部连接有箱体(8)，箱体(8)内设有气囊(81)，气囊(81)与降温器(6)内部连通，所述箱体(8)内滑动配合有滑块(82)，滑块(82)位于气囊(81)上方，滑块(82)顶部与箱体(8)内壁顶部之间连接有弹簧(83)，箱体(8)顶部设有报警器(84)，箱体(8)内壁顶部连接有按压开关(85)，报警器(84)与按压开关(85)电信连接。

5.根据权利要求1所述的一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，其特征在于：所述试验仓(1)顶部设有进口(13)，试验仓(1)底部设有出口(14)，所述试验仓(1)正面固定安装有控制器(19)，控制器(19)用于控制各个电子零件工作。

6.根据权利要求1所述的一种城镇污水试验用的缺氧深井曝气装置，其特征在于：所述导管(5)管身且位于腔室三(18)内连接有滞留管(51)。

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