CN204514909U - 一种供水管网水质模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种供水管网水质模拟试验装置，包括环路管道和通过环路管道串连的供水子系统、循环网组件、传感器组件和生物膜培养组件；该供水子系统用于操作待测水的进出以及试验药剂的投放，该循环网组件用于控制待测水在环路管道内形成连续稳定的循环水流，该传感器组件用于记录该模拟试验装置的压力和温度条件，该生物膜培养组件用于模拟微生物对供水管网水质的影响。本实用新型提供的供水管网水质模拟试验装置，可在较短的时间内模拟供水管网的水质指标变化规律、筛选消毒剂及剂量、水质余氯的衰减规律，同时可进行不同管道材质模拟铺设年限的生物学研究。

Description

一种供水管网水质模拟试验装置

技术领域

本实用新型涉一种水质模拟试验装置。

背景技术

城市供水通常通过供水管网从供水点输送至末端，虽然自来水公司出厂水一般都需经过严格的质量检测，但在供水管网的输送过程中，尤其是输送至偏远地区的过程中，需经过长距离以及长时间的输送，供水管网内的水质可能由于水中的有机物、微生物以及管道本身的作用而受到二次污染，对饮用水安全造成巨大隐患。

其中原因一部分是由于水经过水处理构筑物进入管网时，水中的有机物及其它一些物质并没有被完全去除，在管网中仍进行着一些反应，如余氯与有机物的反应导致余氯的衰减，从而使水质面临细菌等微生物的威胁；另一部分原因是由于输配水管网的内壁附着有微生物，水经过微生物时会发生各种复杂的反应，另外，水还有可能与管道管材本身反应，引起管道的腐蚀等问题。因此，对供水管网内水质的进一步研究需要加强，以保障管网内水质不受二次污染。

但是，供水管网深埋于地下，连接复杂，而且在实际管网中进行试验性质的研究，会对用户的用水安全造成很大威胁。因此，有必要设计一套供水管网水质模拟试验装置，用以模拟实际管网中的水质变化，通过建立管网模拟系统来研究供水系统中的水质变化规律，最大限度的模拟管网运行的实际情况。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种模拟供水管网水质变化的供水管网中水质模拟试验装置。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种供水管网水质模拟试验装置，包括环路管道、设置于环路管道上的供水子系统以及、循环网组件、传感器组件和生物膜培养组件；所述循环网组件、传感器组件和生物膜培养组件设置于供水子系统外；

所述供水子系统包括进水组件、排水口、药剂注入口，该供水子系统还包括连通环路管道与排水口的第一支路、连通进水组件与环路管道的第二支路以及连通药剂注入口与环路管道的第三支路；所述第一支路上设有第一阀门，所述进水组件至少包括一个进水口，第二支路连接进水口，在进水口与环路管道的第二支路上设有第二阀门；在第二支路与第一支路间设有第三阀门；

所述循环网组件包括高位补水箱、设置在环路管道上的管道泵和设置在管道泵下游的环路管道上的流量计，所述循环网组件还包括连通环路管道与高位补水箱的第四支路；所述管道泵位于供水子系统的下游；所述第四支路上设有第四阀门；所述高位补水箱上设有排气口；所述排气口与进水口处在同一水平面上；

所述传感器组件包括设置在环路管道上压力传感器和温度传感器；

所述生物膜培养组件包括设置在环路管道上法兰盘、培养管以及设置在培养管内的支架和生物膜挂片；所述生物膜培养组件通过法兰盘与环路管道连接；所述生物膜挂片连接于支架上。

作为优选，所述第四支路设置在流量计的下游，或设置在供水子系统的上游。

作为优选，所述生物膜挂片卡接于支架上。

作为优选，所述生物膜挂片与支架螺纹连接或通过螺钉连接。

作为优选，所述进水组件包括两个进水口，所述第二阀门为三通阀。

作为优选，所述供水管网水质模拟试验装置至少设有一个检修阀。

作为优选，所述供水管网水质模拟试验装置至少设有一个取样口，且环路管道上设有连接所述取样口的取样支路。

作为优选，所述取样支路至少有一个设置在生物膜培养组件的下游。

作为优选，所述环路管道上还设有水压表，该水压表位于流量计的下游。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的供水管网水质模拟试验装置，在强制循环和生物膜培养的作用下，加快了模拟体系的水质变化速率，可在较短的时间内研究出供水管网的水质指标变化规律；可研究消毒剂的种类、用量与水质的变化的规律，以及对消毒产物的分析，以筛选合适的消毒剂和确定适量的剂量；可研究水质余氯的衰减规律；可进行不同管道材质模拟铺设年限的生物学研究。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为生物膜培养组件的结构示意图；

图3为支架的局部结构示意图；

图4为生物膜挂片的局部结构示意图；

图5为本实用新型实施例2的结构示意图；

图1-5中，各附图标记：1、环路管道；2、供水子系统；21、进水口；211、第二支路；212、第二阀门；22、排水口；221、第一支路；222、第一阀门；23、药剂注入口；231、第三支路；232、第五阀门；24、第三阀门；3、循环网组件；31、高位补水箱；311、第四支路；312、第四阀门；313、排气口；32、管道泵；33、流量计；34、水压表；4、传感器组件；41、温度传感器；42、压力传感器；5、生物膜培养组件；51、法兰盘；52、培养管；53、支架；531、挂孔；54、生物膜挂片；541、挂片孔；6、检修阀；7、取样口；71、取样支路。

具体实施方式

本实用新型提供一种供水管网水质模拟试验装置，如图1-5所示，一种供水管网水质模拟试验装置，包括环路管道1、设置于环路管道1上的供水子系统2、循环网组件3、传感器组件4和生物膜培养组件5；所述循环网组件3、传感器组件4和生物膜培养组件5设置于供水子系统2外；

所述供水子系统2包括进水组件、排水口22、药剂注入口23，该供水子系统2还包括连通环路管道1与排水口22的第一支路221、连通进水组件与环路管道1的第二支路211以及连通药剂注入口23与环路管道1的第三支路231；所述第一支路221上设有第一阀门222，所述进水组件至少包括一个进水口21，第二支路211连接进水口21，在进水口21与环路管道1的第二支路211上设有第二阀门212；在第二支路211与第一支路221间设有第三阀门24；

所述循环网组件3包括高位补水箱31、设置在环路管道1上的管道泵32和设置在管道泵32下游的环路管道1上的流量计33，所述循环网组件3还包括连通环路管道1与高位补水箱31的第四支路311；所述管道泵32位于供水子系统2的下游；所述第四支路311上设有第四阀门312；所述高位补水箱31上设有排气口313；所述排气口313与进水口21处在同一水平面上；

所述传感器组件4包括设置在环路管道1上压力传感器42和温度传感器41；

所述生物膜培养组件5包括设置在环路管道1上法兰盘51、培养管52以及设置在培养管52内的支架53和生物膜挂片54；所述生物膜培养组件5通过法兰盘51与环路管道1连接；所述生物膜挂片54连接于支架53上。

以下是本实用新型的具体实施例。

实施例1

如图1所示，一种供水管网水质模拟试验装置，一种供水管网水质模拟试验装置，包括环路管道1、设置于环路管道1上的供水子系统2、循环网组件3、传感器组件4和生物膜培养组件5；循环网组件3、传感器组件4和生物膜培养组件5均设置于供水子系统2外；

供水子系统2包括进水组件、排水口22以及药剂注入口23，该供水子系统2还包括连通环路管道1与排水口22的第一支路221、连通进水组件与环路管道1的第二支路211以及连通药剂注入口23与环路管道1的第三支路231；所述第一支路221上设有第一阀门222，所述进水组件至少包括一个进水口21，第二支路211连接进水口21，在进水口21与环路管道1的第二支路211上设有第二阀门212；在第二支路211与第一支路221间设有第三阀门24；第一阀门222和第二阀门212分别控制模拟试验中待测水的进水和出水，第五阀门232控制药剂的加入；第三阀门24控制待测水样在环路管道1中循环水流的形成和断开；

循环网组件3包括高位补水箱31和设置在环路管道1上的管道泵32和设置在管道泵32下游的流量计33，循环网组件3还包括连通环路管道1与高位补水箱31的第四支路311；图1所示，管道泵32位于供水子系统2的下游，第四支路311设置在流量计33的下游，高位补水箱31上设有排气口313；所述排气口313与进水口21处在同一水平面上；高位补水箱31的有效容积应不小于环路管道1内的总体积；

待测水在环路管道1内前几轮循环时，环路管道1内的空气通过高位补水箱31内排出，高位补水箱31内的水补入环路管道1，以形成连续完整的循环回路；

传感器组件4包括设置在环路管道1上的压力传感器42和温度传感器41；该压力传感器42用于检测模拟试验时环路管道1内的总压力，该温度传感器41用于检测模拟试验时环路管道1内的水温，或进一步地，同时记录环境温度，以用于记录本供水管网水质模拟试验装置的试验条件，以进行计算和推测供水管网在实际工作时的水质变化趋势以及供水管网系统的老化趋势；

如图2和图3所示，所述生物膜培养组件5包括设置在环路管道1上的法兰盘51、培养管52以及设置在培养管52内的支架53和生物膜挂片54；培养管52的两端均设有法兰盘51，所述生物膜培养组件5通过位于培养管52两端的法兰盘51与环路管道1连接；所述生物膜挂片54卡接在支架53上。

本实施例提供的供水管网水质模拟试验装置，该供水子系统2控制待测水的进出以及试验药剂的投放，该循环网组件3用于控制待测水在环路管道1内形成连续稳定的循环水流，该传感器组件4用于记录该模拟试验装置的压力和温度条件，可在较短的时间内推测出供水管网的水质在较长一段时间内指标可能的变化规律；可研究消毒剂的种类、用量与水质的变化的规律，以及对消毒产物的分析，以筛选合适的消毒剂和确定适量的剂量；可研究水质余氯的衰减规律；可进行不同管道材质模拟铺设年限的生物学研究。

实施例2

一种供水管网水质模拟试验装置，包括环路管道1、设置于环路管道1上的供水子系统2、循环网组件3、传感器组件4和生物膜培养组件5；循环网组件3、传感器组件4和生物膜培养组件5均设置于供水子系统2外；

供水子系统2包括进水组件、排水口22以及药剂注入口23，该供水子系统2还包括连通环路管道1与排水口22的第一支路221、连通进水组件与环路管道1的第二支路211以及连通药剂注入口23与环路管道1的第三支路231；第一支路221上设有第一阀门222；进水组件包括两个进水口21，第二支路211上设有第二阀门212，第二支路211连接其中一个进水口21，该第二阀门212为三通阀，另一个进水口21通过一管道连接三通阀；第二支路211连接进水口21，在进水口21与环路管道1的第二支路211上设有第二阀门212；在第二支路211与第一支路221间设有第三阀门24；第一阀门222和第二阀门212分别控制模拟试验中待测水的进水和出水，第五阀门232控制药剂的加入；第三阀门24控制待测水样在环路管道1中循环水流的形成和断开；通过设置两个进水口21，可以对不同来源的水样进行检测，或是进行两种水样混合后的水质模拟试验；

循环网组件3包括高位补水箱31和设置在环路管道1上的管道泵32和设置在管道泵32下游的流量计33，循环网组件3还包括连通环路管道1与高位补水箱31的第四支路311；图5所示，管道泵32位于供水子系统2的下游，第四支路311设置在供水子系统2的上游，高位补水箱31上设有排气口313；所述排气口313与进水口21处在同一水平面上；高位补水箱31的有效容积应不小于环路管道1内的总体积；

待测水从进水口21通过第二支路211进入环路管道1时，先暂存于高位补水水箱中，环路管道1内的空气也通过该高位补水箱31排出，加水完毕时打开第三阀门24，待测水在环路管道1中形成连续的循环水流；

所述传感器组件4包括设置在环路管道1上的压力传感器42和温度传感器41；该压力传感器42和温度传感器41用于记录本供水管网水质模拟试验装置的试验条件，以进行计算和推测供水管网在实际工作时的水质变化趋势以及供水管网系统的老化趋势；

如图2、3和4所示，所述生物膜培养组件5包括设置在环路管道1上的法兰盘51、培养管52以及设置在培养管52内的支架53和生物膜挂片54；培养管52的两端均设有法兰盘51，所述生物膜培养组件5通过位于培养管52两端的法兰盘51与环路管道1连接；所述支架53沿培养管52轴向分布，所述生物膜挂片54上设有挂片孔541，且在支架53上设有与该挂片孔541形状大小相匹配的挂孔531，生物膜挂片54通过螺钉连接于支架53上。

在实施例1或2的基础上，如图5所示，在进一步的方案中，所述供水管网水质模拟试验装置至少设有一个检修阀6；更进一步地，所述供水管网水质模拟试验装置至少设有一个取样口7，以方便在检测水处理循环过程中，在线检测环路管道1内的水质变化情况，环路管道1上设有连接该取样口7的取样支路71；取样支路71中至少有一个设置在生物膜培养组件5的下游，以最大限定地排除管道内其它因素，对微生物试验的影响。

作为更进一步的方案，环路管道1上还设有水压表34，该水压表34位于流量计33的下游，以检测管路中水体压力。上述实施例中，压力传感器42和温度传感器41可设置于环路管道1上供水子系统2外的任意位置。作为更进一步的方案，所述排气口313上设有防尘罩。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种供水管网水质模拟试验装置，包括环路管道、设置于环路管道上的供水子系统、循环网组件、传感器组件和生物膜培养组件；所述循环网组件、传感器组件和生物膜培养组件设置于供水子系统外；

所述供水子系统包括进水组件、排水口、药剂注入口，该供水子系统还包括连通环路管道与排水口的第一支路、连通进水组件与环路管道的第二支路以及连通药剂注入口与环路管道的第三支路；所述第一支路上设有第一阀门，所述进水组件至少包括一个进水口，第二支路连接进水口，在进水口与环路管道的第二支路上设有第二阀门；在第二支路与第一支路间设有第三阀门；

所述循环网组件包括高位补水箱、设置在环路管道上的管道泵和设置在管道泵下游的环路管道上的流量计，所述循环网组件还包括连通环路管道与高位补水箱的第四支路；所述管道泵位于供水子系统的下游；所述第四支路上设有第四阀门；所述高位补水箱上设有排气口；所述排气口与进水口处在同一水平面上；

所述传感器组件包括设置在环路管道上压力传感器和温度传感器；

所述生物膜培养组件包括设置在环路管道上法兰盘、培养管以及设置在培养管内的支架和生物膜挂片；支架和生物膜挂片；所述生物膜培养组件通过法兰盘与环路管道连接；所述生物膜挂片连接于支架上。

2.如权利要求1所述的供水管网水质模拟试验装置，其特征在于，所述第四支路设置在流量计的下游，或设置在供水子系统的上游。

3.如权利要求1所述的供水管网水质模拟试验装置，其特征在于，所述生物膜挂片卡接于支架上。

4.如权利要求1所述的供水管网水质模拟试验装置，其特征在于，所述生物膜挂片与支架螺纹连接或通过螺钉连接。

5.如权利要求1所述的供水管网水质模拟试验装置，其特征在于，所述进水组件包括两个进水口，所述第二阀门为三通阀。

6.如权利要求1所述的供水管网水质模拟试验装置，其特征在于，所述供水管网水质模拟试验装置至少设有一个检修阀。

7.如权利要求1所述的供水管网水质模拟试验装置，其特征在于，所述供水管网水质模拟试验装置至少设有一个取样口，且环路管道上设有连接所述取样口的取样支路。

8.如权利要求7所述的供水管网水质模拟试验装置，其特征在于，所述取样支路至少有一个设置在生物膜培养组件的下游。

9.如权利要求1所述的供水管网水质模拟试验装置，其特征在于，所述环路管道上还设有水压表，该水压表位于流量计的下游。