專利名稱：基于好氧水處理工況模擬的仿曝氣試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種基于好氧水處理工況模擬的仿曝氣試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
曝氣裝置廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程特別是污水處理設(shè)施中，污水處理是高能耗行業(yè)之一，提高曝氣效率能有效提高污水處理能效，降低運(yùn)行成本。利用仿曝氣實(shí)驗(yàn)裝置模擬好氧水處理過(guò)程，進(jìn)行多種エ況下的實(shí)驗(yàn)研究，能用于幫助尋找最優(yōu)的曝氣エ況，提高曝氣效 率，降低處理能耗。因此，仿曝氣實(shí)驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性直接關(guān)系到污水處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精度和可靠。從高校與科研機(jī)構(gòu)的現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)研究經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，造成仿曝氣實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)結(jié)果失真的原因，多數(shù)情況下均與該實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)缺陷及不穩(wěn)定性有夫。另外，因?yàn)橛绊懞醚跛幚硇Ч膶?shí)驗(yàn)エ況極為復(fù)雜，很少有単一的實(shí)驗(yàn)裝置可以完成多種エ況下好氧水處理流程，并得到穩(wěn)定且可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。再者，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置都會(huì)由于設(shè)計(jì)缺陷造成拆裝困難，需要不斷更換零部件來(lái)完成所需的模擬條件。實(shí)踐表明，頻繁的拆裝及過(guò)度的更換部件會(huì)降低仿曝氣實(shí)驗(yàn)裝置的可靠性。傳統(tǒng)的仿曝氣實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)主要用于模擬連續(xù)エ況下好氧水處理過(guò)程，其不能對(duì)曝氣部分進(jìn)行精細(xì)控制同時(shí)保證曝氣模擬的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性，也未考慮觀察曝氣過(guò)程中，氣泡羽流運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)因光學(xué)折射所帯來(lái)的觀測(cè)失真，以及穩(wěn)定性差、拆卸不方便、模擬準(zhǔn)確性低等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于好氧水處理工況模擬的仿曝氣試驗(yàn)裝置，克服了現(xiàn)有的仿曝氣實(shí)驗(yàn)裝置準(zhǔn)確性低、模擬エ況少、拆卸調(diào)整及維護(hù)不變、使用成本高的不足。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種基于好氧水處理工況模擬的仿曝氣試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括進(jìn)氣器，進(jìn)氣器包括柱形空腔結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣器本體，進(jìn)氣器本體的前后兩端分別對(duì)應(yīng)通過(guò)前蓋板和后蓋板密封設(shè)置，前蓋板外側(cè)固定有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管與進(jìn)氣器內(nèi)腔相通，后蓋板上均勻開(kāi)有多個(gè)出氣孔；還包括仿曝氣試驗(yàn)發(fā)生器，仿曝氣試驗(yàn)發(fā)生器包括曝氣器底盤(pán)、以及固定且同軸設(shè)置在曝氣器底盤(pán)上的第一空心玻璃罩和第二空心玻璃罩，第一空心玻璃罩和第二空心玻璃罩為相同材質(zhì)制成且頂部均開(kāi)通設(shè)置，第二空心玻璃罩的橫截面大于第一空心玻璃罩的橫截面，第二空心玻璃罩位于第一空心玻璃罩的外部，曝氣器底盤(pán)上均勻開(kāi)有多個(gè)曝氣器通孔，曝氣器通孔的數(shù)量和后蓋板上出氣孔的數(shù)量相同，在對(duì)應(yīng)的曝氣器通孔和出氣孔之間通過(guò)供氣軟管相連接，各供氣軟管上均設(shè)置有各自的氣量調(diào)節(jié)閥和逆止反透水閥，各供氣軟管的一端穿過(guò)對(duì)應(yīng)的曝氣器通孔伸入在第一空心玻璃罩的內(nèi)腔后，在該供氣軟管的端部對(duì)應(yīng)安裝有曝氣器。進(jìn)氣器本體內(nèi)腔設(shè)置有進(jìn)氣均化器，進(jìn)氣均化器為柱形空腔結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣均化器的前端并固定連接在所述前蓋板的內(nèi)側(cè)，進(jìn)氣均化器的后端密封設(shè)置有圓片狀或圓錐狀的阻氣罩帽，進(jìn)氣均化器的側(cè)壁上周向分布開(kāi)有多個(gè)通氣孔；進(jìn)氣管與進(jìn)氣均化器內(nèi)腔相通，進(jìn)氣管、進(jìn)氣均化器和進(jìn)氣器為同軸線設(shè)置，且進(jìn)氣均化器的橫截面大于進(jìn)氣管的橫截面。第二空心玻璃罩的橫截面為矩形。仿曝氣試驗(yàn)發(fā)生器還包括底座，底座包括底板、設(shè)置在底板上的空心支撐柱和加強(qiáng)肋板、以及設(shè)置在該支撐柱和加強(qiáng)肋板上方的法蘭盤(pán)，曝氣器底盤(pán)連接在法蘭盤(pán)上方；空心支撐柱的側(cè)壁上對(duì)應(yīng)開(kāi)有多個(gè)供氣軟管通過(guò)的支撐柱通孔，法蘭盤(pán)上對(duì)應(yīng)開(kāi)有多個(gè)供氣軟管通過(guò)的法蘭盤(pán)通孔，多個(gè)法蘭盤(pán)通孔的位置和大小與對(duì)應(yīng)的曝氣器通孔相一致。本發(fā)明的有益效果是進(jìn)氣均化器、氣量調(diào)節(jié)閥和逆止反透水閥的協(xié)同作用，用于提供穩(wěn)定、均勻且可調(diào)控的進(jìn)氣，通過(guò)曝氣器底盤(pán)在第一空心玻璃罩內(nèi)可完成不同形態(tài)氣泡羽流エ況模擬，第一空心玻璃罩和第二空心玻璃罩組成外部光學(xué)折射消除裝置，為實(shí)驗(yàn)外部觀測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性提供了保證。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單，調(diào)整及維護(hù)方便、模擬準(zhǔn)確性高，可完成多種エ況下實(shí)驗(yàn)?zāi)M等優(yōu)點(diǎn)，從而極大的提高的實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和精度，降低了實(shí)驗(yàn)成本。


圖I是本發(fā)明基于好氧水處理工況模擬的仿曝氣試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中進(jìn)氣器和進(jìn)氣均化器的安裝位置示意圖。其中，I.進(jìn)氣器，1-1.進(jìn)氣器本體，1-2.前蓋板，1-3.后蓋板，1_4.出氣孔，2.進(jìn)氣管，3.仿曝氣試驗(yàn)發(fā)生器,3-1.曝氣器底盤(pán),3-2.第一空心玻璃罩,3-3.第二空心玻璃罩，4.供氣軟管，5.氣量調(diào)節(jié)閥，6.逆止反透水閥，7.曝氣器，8.進(jìn)氣均化器，8-1.阻氣罩帽,8-2.通氣孔,9.底座,9-1.底板,9-2.支撐柱，9-3.加強(qiáng)肋板，9-4.法蘭盤(pán)。
具體實(shí)施例方式如圖I和圖2所示，本發(fā)明基于好氧水處理工況模擬的仿曝氣試驗(yàn)裝置，包括進(jìn)氣器I和仿曝氣試驗(yàn)發(fā)生器3。進(jìn)氣器I包括柱形空腔結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣器本體1-1，進(jìn)氣器本體1-1的前后兩端分別對(duì)應(yīng)通過(guò)前蓋板1-2和后蓋板1-3密封設(shè)置。前蓋板1-2和后蓋板1-3均通過(guò)法蘭螺絲與進(jìn)氣器本體1-1相連接，并在接ロ處由凡士林密封，防止氣體的逸出。前蓋板1-2外側(cè)固定有用于和外部進(jìn)氣設(shè)備相連接的進(jìn)氣管2，進(jìn)氣管2與進(jìn)氣器I內(nèi)腔相通，后蓋板1-3上均勻開(kāi)有多個(gè)出氣孔1-4。仿曝氣試驗(yàn)發(fā)生器3包括曝氣器底盤(pán)3-1、以及固定且同軸設(shè)置在曝氣器底盤(pán)3-1上的第一空心玻璃罩3-2和第二空心玻璃罩3-3，可自由拆卸和更換。第一空心玻璃罩3-2和第二空心玻璃罩3-3頂部均開(kāi)通設(shè)置,第二空心玻璃罩3-3的橫截面大于第一空心玻璃罩3-2的橫截面,且第二空心玻璃罩3-3位于第一空心玻璃罩3-2的外部。第一空心玻璃罩3-2和第二空心玻璃罩3-3為相同材質(zhì)制成，該兩者組合形成光學(xué)折射消除裝置。曝氣 器底盤(pán)3-1為圓盤(pán)形狀，第一空心玻璃罩3-2的橫截面為圓形，第二空心玻璃罩3-3的橫截面為矩形。在使用本發(fā)明進(jìn)行仿曝氣實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)在第一空心玻璃罩3-2和第二空心玻璃罩3-3之間填充與其材質(zhì)相同折射率的液體，能有效降低或消除第一空心玻璃罩3-2因光學(xué)折射所帯來(lái)的觀測(cè)失真，保證外部觀察和測(cè)量的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。
曝氣器底盤(pán)3-1上均勻開(kāi)有多個(gè)曝氣器通孔，曝氣器通孔的數(shù)量和后蓋板1-3上出氣孔1-4的數(shù)量相同，在對(duì)應(yīng)的曝氣器通孔和出氣孔1-4之間通過(guò)供氣軟管4相連接。各供氣軟管4上均設(shè)置有各自的氣量調(diào)節(jié)閥5和逆止反透水閥6。通過(guò)多個(gè)氣量調(diào)節(jié)閥5能單獨(dú)控制每個(gè)供氣軟管4的開(kāi)啟或關(guān)閉以及控制通過(guò)的氣體流量大小。通過(guò)多個(gè)逆止反透水閥6能阻止第一空心玻璃罩3-2中的液體受壓向供氣軟管4中反壓，避免在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中影響進(jìn)氣和造成系統(tǒng)不能正常工作或損壞。

各供氣軟管4的一端穿過(guò)對(duì)應(yīng)的曝氣器通孔伸入在第一空心玻璃罩3-2的內(nèi)腔后，在該供氣軟管4的端部對(duì)應(yīng)安裝有曝氣器7。通過(guò)對(duì)不同供氣軟管4的開(kāi)啟和流量調(diào)節(jié)，構(gòu)成不同位置曝氣器7工作的多個(gè)、組合方式，能完成不同形態(tài)氣泡羽流エ況模擬。進(jìn)氣器本體1-1內(nèi)腔設(shè)置有進(jìn)氣均化器8。進(jìn)氣均化器8為柱形空腔結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣均化器的前端并固定連接在所述前蓋板1-2的內(nèi)側(cè)，進(jìn)氣均化器8的后端密封設(shè)置有圓片狀或圓錐狀的阻氣罩帽8-1，進(jìn)氣均化器8的側(cè)壁上周向分布開(kāi)有多個(gè)半圓形通氣孔8-2。進(jìn)氣管2與進(jìn)氣均化器8內(nèi)腔相通，進(jìn)氣管2、進(jìn)氣均化器8和進(jìn)氣器I為同軸線設(shè)置，且進(jìn)氣均化器8的橫截面大于進(jìn)氣管I的橫截面。阻氣罩帽8-1利用空氣動(dòng)力學(xué)原理阻止氣體帶速流向出氣孔1-4，再通過(guò)通氣孔8-2將進(jìn)氣管2中的氣體均勻輸入進(jìn)氣器本體1-1的內(nèi)腔，因此，進(jìn)氣均化器8不僅能夠減少帶速氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的沖擊，而且能保證多管段的均化進(jìn)氣。仿曝氣試驗(yàn)發(fā)生器3還包括底座9，底座9包括底板9-1、設(shè)置在底板9_1上的空心支撐柱9-2和加強(qiáng)肋板9-3、以及設(shè)置在該支撐柱9-2和加強(qiáng)肋板9-3上方的法蘭盤(pán)9_4，使用法蘭螺絲將各部件連接在一起，相接處由凡士林密封，日后方便拆卸，維修及更換部件。曝氣器底盤(pán)3-1連接在法蘭盤(pán)9-4上方?？招闹沃?-2的側(cè)壁上對(duì)應(yīng)開(kāi)有多個(gè)供氣軟管4通過(guò)的支撐柱通孔，法蘭盤(pán)9-4上對(duì)應(yīng)開(kāi)有多個(gè)供氣軟4管通過(guò)的法蘭盤(pán)通孔，多個(gè)法蘭盤(pán)通孔的位置和大小與對(duì)應(yīng)的曝氣器通孔相一致。曝氣器底盤(pán)3-1和法蘭盤(pán)的連接方式，使方便拆卸更換。本發(fā)明的工作過(guò)程是將進(jìn)氣管2與外部進(jìn)氣設(shè)備相連接，在第一空心玻璃罩3-2內(nèi)腔以及第一空心玻璃罩3-2和第二空心玻璃罩3-3之間，均填充與第一空心玻璃罩3-2材質(zhì)相同折射率的液體。整個(gè)供氣管路為單向密閉通路帶壓氣體從供氣設(shè)備進(jìn)入進(jìn)氣管2，再通過(guò)進(jìn)氣均化器8均勻輸入進(jìn)氣器I內(nèi)腔，并由于阻氣罩帽8-1的阻擋作用變成緩慢溢入狀態(tài)。在進(jìn)氣器I內(nèi)氣體壓カ達(dá)到一定值后，帶壓氣體經(jīng)各供氣軟管4定量定速定壓輸出至第一空心玻璃罩3-2的內(nèi)腔，最終帶壓氣體經(jīng)對(duì)應(yīng)的曝氣器7輸出氣泡羽流柱，完成エ況模擬。
權(quán)利要求
1.一種基于好氧水處理工況模擬的仿曝氣試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括進(jìn)氣器(1)，所述進(jìn)氣器(I)包括柱形空腔結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣器本體(1-1)，所述進(jìn)氣器本體(1-1)的前后兩端分別對(duì)應(yīng)通過(guò)前蓋板(1-2)和后蓋板(1-3)密封設(shè)置，所述前蓋板(1-2)外側(cè)固定有進(jìn)氣管(2)，所述進(jìn)氣管(2)與進(jìn)氣器(I)內(nèi)腔相通，所述后蓋板(1-3)上均勻開(kāi)有多個(gè)出氣孔(ト4)； 還包括仿曝氣試驗(yàn)發(fā)生器(3)，所述仿曝氣試驗(yàn)發(fā)生器(3)包括曝氣器底盤(pán)(3-1)、以及固定且同軸設(shè)置在曝氣器底盤(pán)(3-1)上的第一空心玻璃罩(3-2)和第二空心玻璃罩(3-3)，所述第一空心玻璃罩(3-2)和第二空心玻璃罩(3-3)為相同材質(zhì)制成且頂部均開(kāi)通設(shè)置，所述第二空心玻璃罩(3-3)的橫截面大于第一空心玻璃罩(3-2)的橫截面,所述第二空心玻璃罩(3-3)位于第一空心玻璃罩(3-2)的外部,所述曝氣器底盤(pán)(3-1)上均勻開(kāi)有多個(gè)曝氣器通孔，所述曝氣器通孔的數(shù)量和后蓋板(1-3)上出氣孔(1-4)的數(shù)量相同，在對(duì)應(yīng)的曝氣器通孔和出氣孔(1-4)之間通過(guò)供氣軟管(4)相連接，所述各供氣軟管(4)上均設(shè)置有各自的氣量調(diào)節(jié)閥(5)和逆止反透水閥出)，所述各供氣軟管(4)的一端穿過(guò)對(duì)應(yīng)的曝氣器通孔伸入在所述第一空心玻璃罩(3-2)的內(nèi)腔后，在該供氣軟管(4)的端部對(duì)應(yīng)安裝有曝氣器(7)。
2.按照權(quán)利要求I所述的基于好氧水處理工況模擬的仿曝氣試驗(yàn)裝置，其特征在干，所述進(jìn)氣器本體(1-1)內(nèi)腔設(shè)置有進(jìn)氣均化器(8)，所述進(jìn)氣均化器為柱形空腔結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)氣均化器的前端并固定連接在所述前蓋板(1-2)的內(nèi)側(cè)，所述進(jìn)氣均化器(8)的后端密封設(shè)置有圓片狀或圓錐狀的阻氣罩帽(8-1)，所述進(jìn)氣均化器(8)的側(cè)壁上周向分布開(kāi)有多個(gè)通氣孔(8-2);所述進(jìn)氣管(2)與所述進(jìn)氣均化器(8)內(nèi)腔相通，所述進(jìn)氣管(2)、進(jìn)氣均化器(8)和進(jìn)氣器(I)為同軸線設(shè)置，且所述進(jìn)氣均化器(8)的橫截面大于進(jìn)氣管(I)的橫截面。
3.按照權(quán)利要求I所述的基于好氧水處理工況模擬的仿曝氣試驗(yàn)裝置，其特征在干，所述第二空心玻璃罩(3-3)的橫截面為矩形。
4.按照權(quán)利要求I所述的基于好氧水處理工況模擬的仿曝氣試驗(yàn)裝置，其特征在干，所述仿曝氣試驗(yàn)發(fā)生器(3)還包括底座(9)，所述底座(9)包括底板(9-1)、設(shè)置在底板(9-1)上的空心支撐柱(9-2)和加強(qiáng)肋板(9-3)、以及設(shè)置在該支撐柱(9-2)和加強(qiáng)肋板(9-3)上方的法蘭盤(pán)(9-4)，所述曝氣器底盤(pán)(3-1)連接在法蘭盤(pán)(9-4)上方；所述空心支撐柱(9-2)的側(cè)壁上對(duì)應(yīng)開(kāi)有多個(gè)供氣軟管(4)通過(guò)的支撐柱通孔，所述法蘭盤(pán)(9-4)上對(duì)應(yīng)開(kāi)有多個(gè)供氣軟(4)管通過(guò)的法蘭盤(pán)通孔，所述多個(gè)法蘭盤(pán)通孔的位置和大小與對(duì)應(yīng)的曝氣器通孔相一致。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于好氧水處理工況模擬的仿曝氣試驗(yàn)裝置，包括進(jìn)氣器，進(jìn)氣器包括進(jìn)氣器本體、前蓋板和后蓋板，前蓋板外側(cè)固定有進(jìn)氣管，后蓋板上均勻開(kāi)有多個(gè)出氣孔；還包括仿曝氣試驗(yàn)發(fā)生器，仿曝氣試驗(yàn)發(fā)生器包括曝氣器底盤(pán)，第一空心玻璃罩，第二空心玻璃罩，曝氣器底盤(pán)上均勻開(kāi)有多個(gè)曝氣器通孔，在對(duì)應(yīng)的曝氣器通孔和出氣孔之間通過(guò)供氣軟管相連接，各供氣軟管上均設(shè)置有各自的氣量調(diào)節(jié)閥和逆止反透水閥，各供氣軟管的一端穿過(guò)對(duì)應(yīng)的曝氣器通孔伸入在第一空心玻璃罩的內(nèi)腔后，在該供氣軟管的端部對(duì)應(yīng)安裝有曝氣器。本發(fā)明克服了現(xiàn)有的仿曝氣實(shí)驗(yàn)裝置準(zhǔn)確性低、模擬工況少、拆卸調(diào)整及維護(hù)不變、使用成本高的不足。
文檔編號(hào)C02F7/00GK102642936SQ20121005103
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者王蒙, 程文, 蘇潔, 馬騰飛, 馬霞 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)