CN202322562U - 水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，包括提升水泵、原水水质稳定化装置、温度调节装置、测试平台、分析测试仪器、安全保障装置和计量装置，提升水泵的输出口与原水水质稳定化装置的输入口连接，原水水质稳定化装置的输出口与温度调节装置的输入口流体导通，温度调节装置的流体输出口通过原水输入管道与待验证污水处理装置入口导通，分析测试仪器包括在线自动分析测试仪器和人工分析测试仪器。能够保证在稳定的环境条件、污水温度和水质条件下，短时间内获得高质量、可重复的验证数据，实现对污水处理工艺技术各种生物反应器的客观、公正和科学评估。

Description

水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统

技术领域

本实用新型涉及环保领域污水处理装置的实验室验证评估装置或设备，特别涉及水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统。

背景技术

随着我国经济社会的快速发展，水污染问题日益加剧，对我国可持续发展战略的实施带来了明显的负面影响，通过开发和引进创新技术是解决我国目前水体环境污染问题的必由之路。

对于创新的环保技术评价，目前国内采用的方法大多是在政府部门的牵头下以召开专家评审会的方式进行，专家评审是在有限的会议时间内根据专家的学识和经验，在对技术开发方提供的数据进行审查、判断的基础上，对技术的先进性、经济性、可靠性等进行综合的定性评价。由于缺乏共同的评判标准和依据，评审专家的责任不明确以及评审专家主观性较强等原因，评审结果在科学性、公正性、客观性方面存在一定的局限性，难以客观、定量地反映技术的性能水平。而评审过程缺乏公正性和客观性会导致很多通过评审的技术的创新性不强，技术水平自然也无法得到可靠保证。技术的研发从本质上看是伴随着风险的不确定性活动，创新技术不经过科学的、客观的评估就投入市场，推广后存在很大风险；在发现问题时往往已经给国家造成很大损失，并且还会影响政府部门的信誉，在培育企业的市场信誉和竞争力方面也会产生负面影响。另外，对于国外引进的水处理技术，不进行科学、公正的评价，很可能造成盲目引进和大量资金的浪费。从另一方面来讲，技术使用方在决策是否采用创新技术时，往往存在着对创新技术缺乏了解并缺乏准确、可靠的信息支持等问题，这一点很大程度上影响了创新技术的使用和市场化、产业化的进程。

目前，国内在对污水处理装置进行验证评估的时都是将污水处理装置运送到现场进行验证、测试；其存在着验证的环境条件不稳定，验证周期长等技术缺陷。国内目前尚无能够保持恒温、水量、水质恒定等稳定环境条件的验证评估装置或设备。

因此，在我国目前急需建立以第三方验证为基础的环境技术验证评估体系，开展针对创新技术的科学、定量化的验证评估，提高环境技术评估的科学性、公正性、可靠性，提高技术的可信度，可以加速创新技术的转让，进而推动创新技术的产业化进程。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够保证在稳定的环境条件、污水温度和水质条件下，短时间内获得高质量、可重复的验证数据，实现对污水处理工艺技术各种生物反应器的客观、公正和科学评估的水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统。

本实用新型的技术方案是这样实现的：水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，包括提升水泵、原水水质稳定化装置、温度调节装置、测试平台和分析测试仪器，所述提升水泵的污水输出口通过管道与所述原水水质稳定化装置的污水输入口连接，所述原水水质稳定化装置的污水输出口与所述温度调节装置的流体输入口流体导通，所述温度调节装置的流体输出口通过原水输入管道与位于所述测试平台内的待验证污水处理装置的原水入口导通，所述分析测试仪器包括在线自动分析测试仪器和人工分析测试仪器，处理水输出管道的一端与所述待验证污水处理装置的出口流体导通、另一端与人工分析测试仪器的采样装置输入口导通，在线自动分析测试仪器的在线分析仪探头设置在待验证污水处理装置内。

上述水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，所述原水水质稳定化装置包括低温室和安装设置在所述低温室内的原水罐，所述原水罐包括储存槽、调节槽和配水槽，所述调节槽位于所述储存槽和所述调节槽之间并分别与二者流体导通，所述储存槽、所述调节槽和所述配水槽中均分别安装有潜水搅拌机和提升水泵。

上述水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，所述测试平台包括恒温室和位于所述恒温室内的设备台架。

上述水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，所述设备台架包括设备平台和设置在所述设备平台底部的承重滚轮。

上述水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，所述储存槽、所述调节槽和所述配水槽内分别设置有液位计，并且所述调节槽上设置有加药机构和稀释机构。

上述水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，所述液位计的信号输出与PLC控制系统的信号输入连接，所述PLC控制系统的信号输出分别与所述提升水泵的控制信号输入和所述流量控制装置的控制信号输入连接。可以精确设定进水量和时间，能够准确模拟用水高峰和低谷时生活污水排放方式，验证待验证污水处理装置在不同冲击负荷下的处理效果。

上述水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，还包括安全保障装置，所述安全保障装置的危险气体探测头分别位于所述原水水质稳定化装置和所述测试平台内。

上述水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，所述人工分析仪器为便携式水质分析仪、生物显微镜、纯水机、污泥浓度测定仪、离子色谱、紫外分光光度计、便携式重金属分析仪和生物安全柜中的一种或多种；所述在线自动分析测试仪器为ORP计、pH计和DO仪中的一种或多种在线分析设备。

上述水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统还包括由流量控制装置、转子风量计、智能电表和噪声仪组成的计量装置，所述原水水质稳定化装置的污水输出口通过管道与所述流量控制装置的流体输入口连接，所述流量控制装置的流体输出口通过管道与所述温度调节装置的流体输入口连接，所述转子风量计、所述智能电表和所述噪声仪分别与所述测试平台连接安装在一起。所述流量控制装置可以为电磁流量计等。

上述水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，所述提升水泵安装在污水集水井中，并且所述污水集水井中还安装有潜水搅拌机。

本实用新型的有益效果是：(1)全部设备采用PLC控制系统，提供了稳定的污水生物处理技术验证评估水质、水量条件及环境条件，对污水处理技术的能源消耗和二次污染能够实现数字化的准确计量，能够对多项水质指标进行快速的采集和测试分析。(2)能够提供稳定的原水水质，调整水质主要依靠定量投加酸或碱、甲醇、磷酸盐或尿素等多种药剂，或者使用稀释装置，进行稀释，保证用于验证评估的原水时时保持在恒定范围内。(3)本实用新型能够保证在稳定的环境条件、温度、水质条件下，短时间内获得高质量、可重复的验证数据，实现对污水处理工艺技术各种生物反应器的客观、公正、科学的评估；验证时间短，且验证时间可控；验证条件(温度、水质及其它环境)稳定，验证结果更加科学、更公正。(4)本实用新型的水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统克服了如下三个技术问题：(a)专家评审体系中的客观、可靠的定量化数据不足；(b)评审结果公正性有局限性的问题；(c)现场验证评估中存在的验证评估周期长、评估条件不稳定等问题。

附图说明

图1为本实用新型的水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统的流程示意图。

图中：1-提升水泵，2-原水输入管道，3-处理水输出管道，4-低温室，5-储存槽，6-调节槽，7-配水槽，8-设备台架，9-安全保障装置，11-污水集水井，12-潜水搅拌机，13-恒温室，14-流量控制装置，15-温度调节装置，17-待验证污水处理装置，18-循环泵，19-加药机构，20-稀释机构，21-在线自动分析测试仪器，22-人工分析测试仪器，23-采样装置，25-转子风量计，26-智能电表，27-噪声仪。

具体实施方式

结合附图对本实用新型做进一步的说明：

如图1所示，本实施例水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统包括提升水泵1、原水水质稳定化装置(确保用于验证评估的原水COD、NH₄

-N、T-N、T-P等指标经常保持在一个稳定的范围之内，为验证评估结果的公正、客观提供了保障)、温度调节装置15、测试平台和分析测试仪器，所述提升水泵1的污水输出口通过管道与所述原水水质稳定化装置的污水输入口连接，所述原水水质稳定化装置的污水输出口与所述温度调节装置15的流体输入口流体导通，所述温度调节装置15的流体输出口通过原水输入管道2与位于所述测试平台内的待验证污水处理装置的原水入口导通，所述分析测试仪器包括在线自动分析测试仪器21和人工分析测试仪器22，处理水输出管道3的一端与所述待验证污水处理装置17的出口流体导通、另一端与人工分析测试仪器22的采样装置输入口导通，在线自动分析测试仪器21的在线分析仪探头设置在待验证污水处理装置17内。所述原水水质稳定化装置包括低温室4和安装设置在所述低温室4内的原水罐，所述原水罐包括储存槽5、调节槽6和配水槽7，所述调节槽6位于所述储存槽5和所述调节槽6之间并分别与二者流体导通，所述储存槽5、所述调节槽6和所述配水槽7中均分别安装有潜水搅拌机12和提升水泵1。

所述测试平台包括恒温室13和位于所述恒温室13内的设备台架8；所述设备台架8包括设备平台和设置在所述设备平台底部的承重滚轮；可承载20t的重量，并可以自由滑动，可以满足大型验证评估装置的频繁搬入与搬出。

所述储存槽5、所述调节槽6和所述配水槽7内分别设置有液位计，所述液位计的信号输出与PLC控制系统的信号输入连接，所述PLC控制系统的信号输出分别与所述提升水泵1的控制信号输入和所述流量控制装置14的控制信号输入连接；所述液位计可以为浮球式液位计，以实现原水的自动输送、同时保护设备；当液位超过最高水位或者低于最低水位时，所述液位计都会触发相关操作，保证工艺运行所需水量；当原水罐中的污水水位低于最低水位时，PLC控制系统就会联动启动污水输送泵，同时启动格栅、所述潜水搅拌机12，所述污水集水井11内的水就会自动进入原水罐，进行原水储存；同样，当水位在最高水位时，PLC控制系统就会联动关闭污水输送设备与格栅。

所述潜水搅拌机的作用是防止污染物的沉淀，保证原水水质的均匀。还包括安全保障装置9，所述安全保障装置9的危险气体探测头分别位于所述原水水质稳定化装置和所述测试平台内。根据验证评估的样品多、精度要求高的特点，所述人工分析测试仪器22为便携式水质分析仪、生物显微镜、纯水机、污泥浓度测定仪、离子色谱、紫外分光光度计、便携式重金属分析仪和生物安全柜中的一种或多种；所述在线自动分析测试仪器21为ORP计、pH计和DO仪中的一种或多种在线分析设备，以便实现数据的实时显示和传输功能，从而提高验证评估的效率。本实施例水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统还包括由流量控制装置14、转子风量计25、智能电表26和噪声仪27组成的计量装置，所述原水水质稳定化装置的污水输出口通过管道与所述流量控制装置14的流体输入口连接，所述流量控制装置14的流体输出口通过管道与所述温度调节装置15的流体输入口连接，所述转子风量计25、所述智能电表26和所述噪声仪27分别与所述测试平台连接安装在一起。另外，所述提升水泵1安装在污水集水井11中以便随时提升污水。

本实施例水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统在实际工作中，首先通过所述提升水泵1将附近家属区的生活污水提升至所述储存罐5中储存起来，并在需要时将所述储存罐5中的原水引入所述调节槽6，所述调节槽6上设置有加药机构19和稀释机构20，按照评估要求通过所述加药机构19向所述调节槽6加入酸、碱、尿素或磷酸一氢钾等调节原水的浓度，或者利用所述稀释机构20向所述调节槽6加入水进行稀释，以满足不同技术的验证评估的需求；调节好的污水进入所述配水槽7中以备配送给待验证污水处理装置17。为防止水在所述储存槽5、所述调节槽6或所述配水槽7内停留过程中的水质发生变化，当污水进入所述调节槽6后，冷却用热交换器开启，污水进入循环泵18进行冷却降温，从而将污水在短时间内冷却到5-10摄氏度。在进行配水前，需要利用所述温度调节装置15将实验用原水升温至预先设定的温度，以满足实验的使用要求。由于生物处理技术的处理效果与水温密切相关，进行污水处理技术冬季处理效果的评估时，就需要将污水水温调整至13±1摄氏度。

所述恒温室13内的温度主要是通过大型工业空调的设置将验证评估的环境调整至验证所需的不同温度，以模拟不同季节的环境温度条件；例如：温度调整范围可以设置为13-30摄氏度。

所述流量控制装置14可以为电磁流量计等；通过所述流量控制装置14和所述PLC控制系统，可精确控制进入位于所述恒温室13内的待验证污水处理装置17的水量和时间(误差不超过2％，保证了原水进水流量的稳定)，按评估所需的进水时间和流量将调整好水质和水温的原水输送至所述待验证污水处理装置17。使得能够准确模拟用水高峰和低谷时生活污水排放方式，可以设定不同变化系数，验证待验证污水处理装置在不同冲击负荷下的处理效果，并能够做到瞬时流量及累计流域实时显示和记录。

所述安全保障装置9由甲烷、一氧化碳等多种危险气体的探测报警系统组成，探测值可实时显示，超过控制值时实现自动报警。根据待验证污水处理装置运转过程中会散发硫化氢、甲烷等危险气体，具有腐蚀实验室内设备，存在安全隐患的特点，安全保障装置9能够实现脱臭和自动换气功能，并能够实现危险气体浓度时时显示。保证了验证评估人员的身体健康及设备的安全。

所述计量装置由电磁流量计、转子风量计、智能电表、噪声仪等设备组成，可实现对进水量、曝气风量、电耗、噪声等等二次污染指标的瞬时值和累计值的计量，提高了验证评估的可靠性和公正性。通过集成电磁流量计、转子风量机、智能电表、噪声仪等计量系统，使各种污水处理工艺技术的二次污染指标和工艺技术指标能够准确计量，为公正、客观的验证评估奠定了基础。

所述设备台架8实现了大型验证评估装置的高效搬入与搬出，可以满足大型验证评估装置的频繁搬入与搬出；节省劳动力，提高工作效率。最大限度地减少高强度的劳动，保证了不同处理装置的高效、快速的搬入搬出，提高了验证评估的工作效率。

通过所述PLC控制系统，所有设备能够实现在自动和手动两种方式控制，手动控制可以在现场和监控室完成，设备的运行状态全部在现实屏上实时显现，实现了设备的精确化和自动化管理。

通过所述低温室4、所述恒温室13和所述温度调节装置15等实现对环境温度及水温的调节功能，能够随时模拟冬季的水温和环境温度并保持恒定，缩短验证评估的周期。

还可以通过在线自动数据采集系统，实现工艺运行参数数据的实时显示和传输，提高验证评估效率，提高数据的准确性，提高验证评估效率行。

本实施例水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统具有如下特点：

1、采用PLC控制系统，全部设备实现了自动化控制和手动控制两种操作模式。手动操作可以在现场和监控室实现。

2、可以控制环境温度、污水水温，并使之保持恒定，可以模拟不同季节的污水处理进水条件和环境温度，与现场验证评估相比最大限度地缩短验证评估的周期，可以在短时间内获得高质量、可重复的验证数据。

3、通过原水水质的调整，可以保证原水水质控制在验证评估所需的恒定范围，提高验证评估结果的科学性、公正性、客观性。

4、通过安装电磁流量计、转子风量机、智能电表、噪声仪等计量设备，实现进水流量、曝气风量、耗电量、噪声等能源消耗与二次污染指标的“数字化”计算，为公正、客观的验证测试奠定了基础。

Claims (10)

1.水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，其特征在于，包括提升水泵(1)、原水水质稳定化装置、温度调节装置(15)、测试平台和分析测试仪器，所述提升水泵(1)的污水输出口通过管道与所述原水水质稳定化装置的污水输入口连接，所述原水水质稳定化装置的污水输出口与所述温度调节装置(15)的流体输入口流体导通，所述温度调节装置(15)的流体输出口通过原水输入管道(2)与位于所述测试平台内的待验证污水处理装置(17)的原水入口导通，所述分析测试仪器包括在线自动分析测试仪器(21)和人工分析测试仪器(22)，处理水输出管道(3)的一端与所述待验证污水处理装置(17)的出口流体导通、另一端与人工分析测试仪器(22)的采样装置(23)输入口导通，在线自动分析测试仪器(21)的在线分析仪探头设置在待验证污水处理装置(17)内。

2.根据权利要求1所述的水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，其特征在于，所述原水水质稳定化装置包括低温室(4)和安装设置在所述低温室(4)内的原水罐，所述原水罐包括储存槽(5)、调节槽(6)和配水槽(7)，所述调节槽(6)位于所述储存槽(5)和所述调节槽(6)之间并分别与二者流体导通，所述储存槽(5)、所述调节槽(6)和所述配水槽(7)中均分别安装有潜水搅拌机(12)和提升水泵(1)。

3.根据权利要求2所述的水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，其特征在于，所述测试平台包括恒温室(13)和位于所述恒温室(13)内的设备台架(8)。

4.根据权利要求3所述的水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，其特征在于，所述设备台架(8)包括设备平台和设置在所述设备平台底部的承重滚轮。

5.根据权利要求2所述的水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，其特征在于，所述储存槽(5)、所述调节槽(6)和所述配水槽(7)内分别设置有液位计，并且所述调节槽(6)上设置有加药机构(19)和稀释机构(20)。

6.根据权利要求5所述的水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，其特征在于，所述液位计的信号输出与PLC控制系统的信号输入连接，所述PLC控制系统的信号输出分别与所述提升水泵(1)的控制信号输入和所述流量控制装置(14)的控制信号输入连接。

7.根据权利要求1-6任一所述的水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，其特征在于，还包括安全保障装置(9)，所述安全保障装置(9)的危险气体探测头分别位于所述原水水质稳定化装置和所述测试平台内。

8.根据权利要求7所述的水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，其特征在于，所述人工分析测试仪器(22)为便携式水质分析仪、生物显微镜、纯水机、污泥浓度测定仪、离子色谱、紫外分光光度计、便携式重金属分析仪和生物安全柜中的一种或多种；所述在线自动分析测试仪器(21)为ORP计、pH计和DO仪中的一种或多种在线分析设备。

9.根据权利要求7所述的水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，其特征在于，水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统还包括由流量控制装置(14)、转子风量计(25)、智能电表(26)和噪声仪(27)组成的计量装置，所述原水水质稳定化装置的污水输出口通过管道与所述流量控制装置(14)的流体输入口连接，所述流量控制装置(14)的流体输出口通过管道与所述温度调节装置(15)的流体输入口连接，所述转子风量计(25)、所述智能电表(26)和所述噪声仪(27)分别与所述测试平台连接安装在一起。

10.根据权利要求7所述的水污染防治生物处理技术实验室验证评估保障系统，其特征在于，所述提升水泵(1)安装在污水集水井(11)中。

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