CN210834549U - 一种多联式自动化污泥比阻测定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多联式自动化污泥比阻测定装置，包括高压气瓶、高压气管、固定架、设于所述固定架上的若干测定单元以及计算机；测定单元包括气压调节阀、密封压滤器、滤液收集容器和智能电子天平。所述密封压滤器包括上杯体和下杯体，所述下杯体的底部设有弯折状的出液管，所述出液管的末端与滤液收集容器的内壁相接触，上杯体与下杯体通过硅胶密封垫和紧固螺栓实现密封连接。本实用新型有效避免滴下的滤液撞击水面影响天平读数的稳定性和准确性，且测定过程无需人工读数，避免了人工读数造成的误差。本实用新型自动化程度高、操作简单、测量数据准确，适宜在高校教学、科研和实际工程领域推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及污泥处理技术领域，具体地说涉及一种多联式自动化污泥比阻测定装置。
背景技术
污水生物处理过程中会产生大量的剩余污泥，剩余污泥中含有97%以上的水分，为了方便污泥的运输和后续处理处置，需要对剩余污泥进行脱水处理，而污泥的脱水性能直接影响着污泥脱水效果，因此，研究污泥的脱水性能具有重要意义。污泥比阻的大小是表征污泥脱水性能的重要指标，研发快速精确的污泥比阻测定装置，无论在实际工程应用还是在理论教学实践中都具有非常重要的意义。目前，传统的污泥比阻测定方法一般采用真空抽滤式，该方法存在诸多的不足：（1）抽滤过程中真空度会随滤饼厚度的增加而变化，难以维持测量过程中压力的稳定；（2）测量过程中，滤液会撞击量筒内液面，引起液面剧烈波动，导致体积读数误差大；（3）测量时需要两人同时配合记录时间和滤液体积，无法实现比阻的自动化智能在线监测；（4）布氏漏斗和滤纸之间贴合不紧密，容易导致漏气，影响测定结果的准确性。（5）真空泵震动会影响滤液体积的准确读取，影响测量结果。
为了提高比阻测定的准确性，王伟，许田田，杨传贺等人发明了一种气压式污泥比阻测定装置（授权公告号：CN 206906179U），采用正压法进行比阻的测定，实验过程中压力容易维持稳定，从而增加了结果的可靠性，利用电子天平测量滤液的重量，再将重量转化为滤液体积，避免了读取体积过程中液面波动造成的误差。然而，目前压滤式比阻测定装置仍存在一些问题：（1）采用常规电子天平测量滤液重量，仍需要人工读取数据，未实现数据的自动化采集，不能同时进行多个样品的比阻的测定；（2）采用空气压缩机提供压力，空气压缩机运行是产生的震动影响天平读数的准确性；（3）出水管处于滤液接收装置悬空位置，滴下来的滤液会对液面造成冲击，从而导致天平读数不准确；（4）当滤液流速较大时，可能会导致滤液出口管满流，此时滤纸底部不再和大气联通，导致实际过滤压差与压力表读数不符，造成测定结果误差。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种多联式自动化污泥比阻测定装置，以解决现有污泥比阻正压式测定装置所存在的问题，使污泥比阻测定装置更加精确化和自动化。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种多联式自动化污泥比阻测定装置，包括高压气瓶、高压气管、固定架、设于所述固定架上的若干测定单元以及用于数据处理分析的计算机；
所述测定单元包括密封压滤器、位于密封压滤器下方的滤液收集容器以及智能电子天平；所述密封压滤器包括上杯体和下杯体，所述上杯体的底部为敞口结构，在上杯体的顶部设有进气口和带有密封盖的加泥口，所述进气口通过高压气管连接高压气瓶，在所述进气口与高压气瓶之间设有气压调节阀；所述下杯体的顶部敞口且覆盖有用于支撑滤纸的穿孔板，所述下杯体的底部设有弯折状的出液管，所述出液管的末端与滤液收集容器的内壁相接触；在所述上杯体的底端和下杯体的顶端均设有环形的连接外沿，在连接外沿上设有螺栓孔，上杯体的连接外沿与下杯体的连接外沿对接，并通过硅胶密封垫和紧固螺栓实现密封连接。
在所述下杯体的侧壁上部设有通气管，所述通气管位于靠近下杯体的连接外沿处，通气管用于使滤纸下部在过滤时始终与大气相连通。
所述智能电子天平用于在线实时称量和记录滤液重量，并将数据传送给计算机。
本实用新型的密封压滤器的下杯体出液管采用弯折管设计，出液管末端与滤液收集容器内壁接触，有效避免滴下的滤液撞击水面影响天平读数的稳定性和准确性。密封压滤器包括下杯体上部靠近下杯体的连接外沿处设置了一个通气管，使过滤过程中滤纸下部始终与大气相连通，保证过滤压力的稳定性和准确性。
本装置中测量滤液重量的智能电子天平具有数据在线记录存储和数据输出功能，智能电子天平通过数据传输线与计算机连接，能够自动在线记录过滤过程不同时间所对应的滤液质量，测定过程无需人工读数，避免了人工读数造成的误差，采用多套过滤系统并联使用的方式，可同时自动测定多个污泥样品或同一污泥样品不同过滤压力条件下的比阻。
综上所述，本实用新型提供了一种自动化程度高、操作简单、测量数据准确的多联式自动化污泥比阻测定装置，适宜在高校教学、科研和实际工程领域推广应用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1—高压气瓶；2—高压气管；3—气压调节阀；4—密封压滤器；5—滤液收集容器；6—智能电子天平；7—固定架；8—数据传输线；9—计算机。
图2为密封压滤器的结构示意图。
其中：4-1—上杯体；4-2—下杯体；4-3—进气口；4-4—加泥口；4-5—密封盖；4-6—上连接外沿；4-7—下连接外沿；4-8—通气管；4-9—穿孔板；4-10—出液管；4-11—硅胶密封垫；4-12—螺栓，4-13—滤纸。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型的多联式自动化污泥比阻测定装置包括高压气瓶1、高压气管2、固定架7、多套测定单元以及计算机9，每套测定单元包括气压调节阀3、密封压滤器4、滤液收集容器5、智能电子天平6以及数据传输线8。
高压气瓶1通过高压气管2与密封压滤器4顶部的进气口连接，每套测定单元的高压气管支管上设置气压调节阀3，用于调节和稳定密封压滤器4内的气压。
密封压滤器包括上杯体4-1和下杯体4-2两部分，上杯体顶部设置有进气口4-3和加泥口4-4，加泥口顶部设有密封盖4-5，上杯体4-1底部为敞口结构，其底端外壁设有上连接外沿4-6；下杯体顶部敞口且覆盖有穿孔板4-9，下杯体顶端外壁设有下连接外沿4-7，下杯体4-2上部靠近下连接外沿4-7的位置设置了一个通气管4-8，下杯体4-2的底部设置有出液管4-10，上杯体与下杯体的连接外沿之间设置有硅胶密封垫4-11，上连接外沿4-6、硅胶密封垫4-11和下连接外沿4-7用螺栓4-12进行密封连接。
密封压滤器4通过固定架7进行固定，滤液收集容器5用于接收密封过滤器的出液管4-10流出的滤液，滤液收集容器5放置于智能电子天平6上，智能电子天平用于称量并记录过滤过程中滤液的质量。智能电子天平通过数据传输线8与计算机9连接。
密封压滤器4的出液管4-10采用弯折管，出液管4-10末端与滤液收集容器5内壁相接触。避免了滴下的滤液撞击水面影响电子天平读数的稳定性和准确性。
本实用新型多联式自动化污泥比阻测定装置测定污泥比阻方法如下：
1、将烘干并称重的滤纸放置于密封压滤器下杯体的穿孔板上，压上硅胶密封垫，再将上杯体盖上，将螺栓插入下连接外沿、硅胶密封垫和上连接外沿的螺栓孔，将螺栓对称拧紧，使上下杯体密封连接。
2、密封压滤器固定于固定架上，滤液收集容器放置于智能电子天平上，调整滤液收集容器位置，使密封压滤器出液管末端与滤液收集容器内壁接触，将智能电子天平设置为每10s记录一次质量，智能天平调零。
3、量取100mL待测污泥，将污泥通过加泥口倒入密封压滤器，盖上加泥口的密封盖。
4、打开高压气瓶出气口开关，调节各支管上的压力调节阀，将压力调节至所需的过滤压力值，智能电子天平实时采集滤液体积的变化数据，并传输至计算机。
5、污泥过滤完后，关闭高压气瓶出气口开关，打开加泥口上的密封盖放气。
6、将上下杯体之间的螺栓取下，将压滤过的泥饼和滤纸一同取出，放入烘箱烘干至恒重，计算污泥的含固率。
7、利用计算机将记录的滤液质量换算成滤液体积，t为过滤时间，V为滤液体积，通过获得的一系列的t-V数据，以V为横坐标，t/V为纵坐标，对数据点进行线性拟合，得到斜率b，并通过比阻计算公式计算出污泥的比阻。
Claims (3)
1.一种多联式自动化污泥比阻测定装置，其特征在于，包括高压气瓶、高压气管、固定架、设于所述固定架上的若干测定单元以及用于数据处理分析的计算机；
所述测定单元包括密封压滤器、位于密封压滤器下方的滤液收集容器以及智能电子天平；所述密封压滤器包括上杯体和下杯体，所述上杯体的底部为敞口结构，在上杯体的顶部设有进气口和带有密封盖的加泥口，所述进气口通过高压气管连接高压气瓶，在所述进气口与高压气瓶之间设有气压调节阀；所述下杯体的顶部敞口且覆盖有用于支撑滤纸的穿孔板，所述下杯体的底部设有弯折状的出液管，所述出液管的末端与滤液收集容器的内壁相接触；
在所述上杯体的底端和下杯体的顶端均设有环形的连接外沿，在连接外沿上设有螺栓孔，上杯体的连接外沿与下杯体的连接外沿对接，并通过硅胶密封垫和紧固螺栓实现密封连接。
2.根据权利要求1所述的多联式自动化污泥比阻测定装置，其特征在于，在所述下杯体的侧壁上部设有通气管，所述通气管位于靠近下杯体的连接外沿处，通气管用于使滤纸下部在过滤时始终与大气相连通。
3.根据权利要求1所述的多联式自动化污泥比阻测定装置，其特征在于，所述智能电子天平用于在线实时称量和记录滤液重量，并将数据传送给计算机。
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| CN114544421A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 天津科技大学 | 一种污泥脱水性能测量装置及使用方法 |
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2019
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