CN113896320A - 一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，涉及深井曝气领域，该能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，包括试验炉，所述试验炉内两侧对称开设有上腔室、下腔室，下腔室位于上腔室下方，下腔室与上腔室之间连接有电子阀，所述试验炉中央处枢接有转轴。该能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，通过转轴，冷却水罐，通道以及回流管配合，令冷却液经过上腔室内部，从而对污水进行降温处理，模拟低温环境。利用磁石与磁铁对齐，借助磁极同极相斥原理，磁石牵动钢丝趋势滑环移动，令扇叶缓慢转动，从而加快污水中的微生物的扩散速度，避免微生物堆积在一处。通过气球，铁片，导片配合，起到检测通道是否与回流管对齐的目的。

Description

一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置
技术领域
本发明涉及深井曝气技术领域，具体为一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置。
背景技术
随着我国经济的发展，城市发展步伐的加快，地表水和地下水的污染日趋严重。大量的污水排放，直接严重影响着人类的生命健康，还影响到生态平衡。由于深井曝气法具有运行成本及维护成本低、占地面积小、环境污染轻等特点，因此广泛应用于污水处理工艺中。
随着科技不断发展，深井曝气要求日益提高，为了沿着污水净化效果需要对深井曝气装置进行测试。以此，研究更好的污水净化方案。
如在中国专利网中公开了“一种深井曝气污水处理装置”，专利号为CN201721856949.7。包括进水池、深井曝气反应器、脱气池、二次沉淀池、吸附池、灭菌池。通过上述部件配合，将氧气溶于污水中。
但上述装置结构相对简单，不能测试在不同压强下，微生物对污水净化能力是否存在差异。为此，需要一种能够提高传氧水平，并能进行压强测试的新型深井曝气试验装置。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，解决了上述背景技术中传统试验用的深井曝气装置结构简单，不能研究不同压强对微生物污水净化能力影响的问题。
(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：一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，包括试验炉，所述试验炉内两侧对称开设有上腔室、下腔室，下腔室位于上腔室下方，下腔室与上腔室之间连接有电子阀，所述试验炉中央处枢接有转轴，转轴后端延伸至试验炉外，试验炉背面放置有冷却水罐，冷却水罐与转轴之间连接有输送管，所述上腔室内设有回流管，回流管出水端穿过试验炉与冷却水罐连通，回流管进水端朝向转轴，转轴内开设有通道，所述通道能够与回流管对接。
试验炉底部设有两个空压机，两个空压机与两个下腔室一一对应，空压机连接有导管，导管伸入下腔室内。
优选的，所述上腔室内设有扩散器，扩散器由内部中空的滑杆，扇叶和滑环组成，所述滑杆呈倾斜状，滑杆两侧设有与上腔室内壁连接的延伸端，滑杆外开设有外螺纹，滑杆与滑环螺纹连接，所述扇叶绕轴线等角度布置滑环四周，当滑环沿试验炉杆身移动使得扇叶缓慢搅动污水。
优选的，所述滑杆内壁开设有内螺母，滑杆通过内螺母螺纹连接有磁铁，磁铁顶部连接有弹簧一，弹簧一远离磁铁一端与滑杆内壁顶部焊接，磁铁顶部中央处连接有钢丝，所述钢丝穿过弹簧一延伸至滑杆外，并与滑环连接。
优选的，所述转轴表面相对于通道处镶嵌有磁石，当通道与回流管对接时磁石与磁铁对齐，磁石与磁铁相对侧磁极相反，使得磁铁向上移动逐渐远离磁石，当磁铁向上移动时滑环下沉。
优选的，所述试验炉背面且位于转轴外侧连接有卡圈，转轴后端连接有六角卡块，卡圈内侧开设有与六角卡块相适配的限位槽，所述试验炉背面焊接有马达，马达传动轴焊接有拨杆，拨杆能够触碰到六角卡块凸起。
优选的，所述输送管杆身连接有预备箱，预备箱内设有连管，连管与输送管连通，连管顶部连通有气球，预备箱内壁顶部设有单片机，预备箱内滑动配合有铁片，铁片位于气球上方，单片机与铁片之间连接有弹簧二，预备箱内壁两侧对称设有导片，导片与单片机电性连接，当铁片下降时能够与导片抵触。
优选的，所述输送管内设有硅胶瓣膜。
优选的，所述试验炉内设有处理箱，导管与处理箱连通，处理箱内设有凹型挡片，凹型挡片两端与两个导管一一对应，凹型挡片内设有收集管，收集管延伸至试验炉外，处理箱内壁焊接有电机，电机位于凹型挡片内，凹型挡片端部与电机传动轴之间连接有细线。
(三)有益效果
本发明提供了一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置。具备以下有益效果：
1、该能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，通过转轴，冷却水罐，通道以及回流管配合，令冷却液经过上腔室内部，从而对污水进行降温处理，模拟低温环境。利用磁石与磁铁对齐，借助磁极同极相斥原理，磁石牵动钢丝趋势滑环移动，令扇叶缓慢转动，从而加快污水中的微生物的扩散速度，避免微生物堆积在一处。通过气球，铁片，导片配合，起到检测通道是否与回流管对齐的目的。
附图说明
图1为本发明结构立体图；
图2为本发明结构另一角度示意图；
图3为本发明局部结构示意图；
图4为本发明内部结构展示图；
图5为本发明扩散器结构示意图；
图6为本发明扩散器内部结构示意图；
图7为本发明预备箱内部结构示意图；
图8为本发明转轴局部结构示意图；
图9为本发明处理箱内部结构示意图。
图中：1试验炉、11上腔室、12下腔室、13回流管、14压力表、2冷却水罐、3转轴、31输送管、311硅胶瓣膜、32卡圈、321限位槽、33六角卡块、34通道、4扩散器、41滑杆、411外螺纹、412内螺母、42延伸端、43磁铁、44弹簧一、45钢丝、46滑环、47扇叶、5预备箱、51连管、52气球、53铁片、54单片机、55弹簧二、56导片、6马达、61拨杆、7磁石、8空压机、81导管、9处理箱、91收集管、92凹型挡片、93电机、94细线、10电子阀。
具体实施方式
本发明实施例提供一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，如图1-9所示，包括试验炉1，试验炉1内两侧对称开设有上腔室11、下腔室12。下腔室12位于上腔室11下方，下腔室12与上腔室11之间固定安装有电子阀10。试验炉1正面固定安装有控制模块，控制模块用于控制各个电子零件工作，由于这是常规技术手段，故控制模块具体结构不作详细描述。试验炉1顶部开设有与上腔室11连通的孔洞，通过开口将污水和微生物注入上腔室1内。试验炉1底部开设有与下腔室12连通的孔洞，用于将污水取出。孔洞螺纹连接有壳盖。利用壳盖将孔洞封住。
试验炉1中央处枢接有转轴3，转轴3后端延伸至试验炉1外，试验炉1背面放置有带有水泵的冷却水罐2。转轴3后端固定安装有输送管31，输送管31后半段处于转轴3轴线处，输送管31与冷却水管2的水泵2枢接。
结合附图2、3可知，上腔室11内焊接有回流管13，回流管13出水端穿过试验炉1与冷却水罐2连通。回流管13进水端朝向转轴3，转轴3内开设有通道34，通道34能够与回流管13对接。
试验炉1背面焊接有卡圈32，卡圈32位于转轴3外侧，转轴3后端焊接有六角卡块33。卡圈32内侧开设有与六角卡块33相适配的限位槽321。试验炉1背面焊接有马达6，马达6传动轴焊接有拨杆61，拨杆61能够触碰到六角卡块33凸起。
工作时，通过马达6带动拨杆61绕轴线旋转，拨杆61旋转过程中与六角卡块33的凸起接触，因此拨杆61拨动六角卡块33旋转，拨杆61每接触六角卡块33一次，六角卡块33旋转60°。所以六角卡块33旋转一周需要拨杆61转动六周。当转轴3转动一定次数后，通道34与回流管13对接，此时，冷却水罐2内的冷却液经过上腔室11再流回冷却水罐2。从而实现降温的目的。
试验炉1底部放置有两个空压机8，两个空压机8与两个下腔室12一一对应，空压机8焊接连通有导管81，导管81伸入下腔室12内。
工作时，先将污水以及微生物注入上腔室内11内。降低上腔室11内的温度，再打开电子阀10，将污水连同微生物送入下腔室12内。关闭电子阀10，空压机开始工作对下腔室12内部进行增压。
上腔室11内设有扩散器4，扩散器4由内部中空的滑杆41，扇叶47和滑环46组成。滑杆41呈倾斜状，滑杆41两侧有与上腔室11内壁焊接用的延伸端42，滑杆41外开设有外螺纹411。滑杆41与滑环46螺纹连接，扇叶47绕轴线等角度布置滑环46四周。当滑环46沿试验炉1杆身移动时，滑杆46带动扇叶47缓慢旋转，从而起到搅动污水作用，使得微生物快速扩散开。
滑杆41内壁开设有内螺母412，滑杆41通过内螺母412螺纹连接有磁铁43，磁铁43顶部放置有弹簧一44，弹簧一44远离磁铁43一端与滑杆41内壁顶部焊接，磁铁43顶部中央处连接有钢丝45，钢丝45穿过弹簧一44延伸至滑杆41外，并与滑环46连接。
转轴3表面相对于通道34处镶嵌有磁石7。磁石7存在通孔便于冷却液经过。
工作时，当通道34与回流管13对接时，磁石7与磁铁43对齐，磁石7与磁铁43相对侧磁极相同，使得磁铁43向上移动逐渐远离磁石7，磁铁43向上移动挤压弹簧一44，钢丝45从滑杆41内伸出，滑环46基于自身重力下降。当磁石7远离磁铁43，弹簧一44复原推动磁铁43向下移动，磁铁43拽动钢丝45伸入滑杆41内，钢丝45拽动滑环46上升。
结合附图7，输送管31杆身连通有预备箱5，预备箱5内固定安装有连管51，连管51与输送管31连通。连管51顶部连通有气球52，预备箱5内壁顶部固定安装有单片机54，预备箱5内滑动配合有铁片53。
铁片53位于气球52上方，单片机54与铁片53之间焊接有弹簧二55，预备箱5内壁两侧对称固定粘接有导片56，导片56与单片机54电性连接。
工作时，由于通道34并非始终与回流管13对接。因此，在未对接情况下，冷却液进入气球52内，气球52膨胀将铁片53顶起，弹簧二55受到挤压而收缩，此时铁片53与导片56远离。当转轴3旋转一定程度后，通道34与回流管13对接，输送管31畅通，气球52基于自身弹性收缩，将内冷却液挤入通道34内。此时，铁片53下降与导片56接触，整个电回路闭合，单片机54将信号传递给控制模块，控制模块停止马达6停转。等停转时间达到预设值后，控制模块令马达6再次工作。通道34与回流管13错开，气球52再次膨胀鼓起。
且冷却液输送速度小于气球52本身弹性。从而确保通道34与回流管13对接时，气球52能够快速收缩，将内部冷却液气压出去。
输送管31内固定安装有硅胶瓣膜311，硅胶瓣膜311起到单向阀的作用，使得冷却液只能朝通道34方向内移动。
试验炉1内固定安装有处理箱9，导管81与处理箱9连通。处理箱9内壁底部固定粘接有凹型挡片92。凹型挡片92两端与两个导管81一一对应。
凹型挡板92两端始终与处理箱9内壁顶部抵触。凹型挡片92内固定安装有收集管91。收集管91延伸至试验炉1外。处理箱9内壁焊接有电机93。收集管91、电机93均位于凹型挡片92内。凹型挡片92端部与电机93传动轴之间固定捆绑有细线94。
结合附图9，污水从上腔室11转移至下腔室12内时，存在部分污水进入导管81内的可能。为此，利用凹型挡片92将进入导管81内污水汇聚在一起。并通过收集管91排出。
对下腔室12进行增压时，电机93转动卷绕细线，令凹型挡片92端部远离导管81。但远离过程中，凹型挡片92仍旧与处理箱9内壁接触。从而防止气体泄漏。
试验炉1正面固定安装有用于测试下腔室12内部压力的压力表14。利用空压机改变两个下腔室11内部压强。以此试验不同压强环境下，微生物对污水净化的能力影响情况。
综上所述，该能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，通过转轴3，冷却水罐2，通道34以及回流管13配合，令冷却液经过上腔室11内部，从而对污水进行降温处理，模拟低温环境。利用磁石7与磁铁43对齐，借助磁极同极相斥原理，磁石7牵动钢丝45趋势滑环46移动，令扇叶47缓慢转动，从而加快污水中的微生物的扩散速度，避免微生物堆积在一处。通过气球52，铁片53，导片56配合，起到检测通道34是否与回流管3对齐的目的。
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 (8)

1.一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，包括试验炉(1)，其特征在于：所述试验炉(1)内两侧对称开设有上腔室(11)、下腔室(12)，下腔室(12)位于上腔室(11)下方，下腔室(12)与上腔室(11)之间连接有电子阀(10)，所述试验炉(1)中央处枢接有转轴(3)，转轴(3)后端延伸至试验炉(1)外，试验炉(1)背面放置有冷却水罐(2)，冷却水罐(2)与转轴(3)之间连接有输送管(31)，所述上腔室(11)内设有回流管(13)，回流管(13)出水端穿过试验炉(1)与冷却水罐(2)连通，回流管(13)进水端朝向转轴(3)，转轴(3)内开设有通道(34)，所述通道(34)能够与回流管(13)对接；
试验炉(1)底部设有两个空压机(8)，两个空压机(8)与两个下腔室(12)一一对应，空压机(8)连接有导管(81)，导管(81)伸入下腔室(12)内。
2.根据权利要求1所述的一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，其特征在于：所述上腔室(11)内设有扩散器(4)，扩散器(4)由内部中空的滑杆(41)，扇叶(47)和滑环(46)组成，所述滑杆(41)呈倾斜状，滑杆(41)两侧设有与上腔室(11)内壁连接的延伸端(42)，滑杆(41)外开设有外螺纹(411)，滑杆(41)与滑环(46)螺纹连接，所述扇叶(47)绕轴线等角度布置滑环(46)四周，当滑环(46)沿试验炉(1)杆身移动使得扇叶(47)缓慢搅动污水。
3.根据权利要求2所述的一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，其特征在于：所述滑杆(41)内壁开设有内螺母(412)，滑杆(41)通过内螺母(412)螺纹连接有磁铁(43)，磁铁(43)顶部连接有弹簧一(44)，弹簧一(44)远离磁铁(43)一端与滑杆(41)内壁顶部焊接，磁铁(43)顶部中央处连接有钢丝(45)，所述钢丝(45)穿过弹簧一(44)延伸至滑杆(41)外，并与滑环(46)连接。
4.根据权利要求3所述的一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，其特征在于：所述转轴(3)表面相对于通道(34)处镶嵌有磁石(7)，当通道(34)与回流管(13)对接时磁石(7)与磁铁(43)对齐，磁石(7)与磁铁(43)相对侧磁极相反，使得磁铁(43)向上移动逐渐远离磁石(7)，当磁铁(43)向上移动时滑环(46)下沉。
5.根据权利要求1所述的一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，其特征在于：所述试验炉(1)背面且位于转轴(3)外侧连接有卡圈(32)，转轴(3)后端连接有六角卡块(33)，卡圈(32)内侧开设有与六角卡块(33)相适配的限位槽(321)，所述试验炉(1)背面焊接有马达(6)，马达(6)传动轴焊接有拨杆(61)，拨杆(61)能够触碰到六角卡块(33)凸起。
6.根据权利要求1所述的一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，其特征在于：所述输送管(31)杆身连接有预备箱(5)，预备箱(5)内设有连管(51)，连管(51)与输送管(31)连通，连管(51)顶部连通有气球(52)，预备箱(5)内壁顶部设有单片机(54)，预备箱(5)内滑动配合有铁片(53)，铁片(53)位于气球(52)上方，单片机(54)与铁片(53)之间连接有弹簧二(55)，预备箱(5)内壁两侧对称设有导片(56)，导片(56)与单片机(54)电性连接，当铁片(53)下降时能够与导片(56)抵触。
7.根据权利要求6所述的一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，其特征在于：所述输送管(31)内设有硅胶瓣膜(311)。
8.根据权利要求1所述的一种能够模拟高压低温厌氧的深井曝气试验装置，其特征在于：所述试验炉(1)内设有处理箱(9)，导管(81)与处理箱(9)连通，处理箱(9)内设有凹型挡片(92)，凹型挡片(92)两端与两个导管(81)一一对应，凹型挡片(92)内设有收集管(91)，收集管(91)延伸至试验炉(1)外，处理箱(9)内壁焊接有电机(93)，电机(93)位于凹型挡片(92)内，凹型挡片(92)端部与电机(93)传动轴之间连接有细线(94)。
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