申请日2013.09.16
公开(公告)日2014.01.01
IPC分类号G01N33/18; G01N1/10
摘要
污水厂与再生水厂原位取样并在线测试装置及其运行方法，属于原位取样与测试装置技术领域。圆锥形钻头底面与直筒型取样杆固定密封连接，取样杆底端侧面开有取样口，挡板作为取样口开关，挡板的顶部与金属杆连接，金属杆与拉手连接;取样口的上面设有孔板滤网，孔板滤网与硅胶管连通，硅胶管通过蠕动泵与集水装置连接;集水装置密封安装有探头，探头与仪表连接。钻头深入到液面下指定深度，然后上拉拉手使挡板错开取样口，待测原位点的水样在压力作用下流进取样杆内，水样经过杆内孔板滤网过滤后进入硅胶管，接着打开蠕动泵，进入集水装置的水样使用探头实时测定其各种指标。本发明能提供一种灵活、简单、准确、安全可靠方法。
权利要求书
1.污水厂与再生水厂原位取样并在线测试装置，其特征在于，主要由五部分 组成，圆锥形钻头(1)、直筒型取样杆(2)、蠕动泵(4)、集水装置(5)、 仪表(7);圆锥形钻头(1)底面与直筒型取样杆(2)固定密封连接，直 筒型取样杆(2)与圆锥形钻头(1)的这一端的侧面开有孔作为取样口(8)， 取样口(8)由紧贴直筒型取样杆(2)内壁的挡板(9)作为开关实现对 取样口(8)的打开和密封，挡板(9)的顶部与金属杆(10)连接，然后 金属杆(10)的另一端与拉手(11)连接，拉手(11)位于取样杆(2) 顶端外部;取样杆(2)内取样口(8)的上面设有孔板滤网(12)，孔板 滤网(12)的孔与硅胶管(3)连通，硅胶管(3)的另一端通过蠕动泵(4) 与集水装置(5)连接;集水装置(5)的封口上设有不同的圆孔，通过圆 孔密封安装有在线测试装置的探头(6)，探头(6)与仪表(7)连接。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于，测试装置为能够测试DO、pH、ORP、 NH4+、NO3-参数的装置。
3.按照权利要求1的装置，其特征在于，取样口(8)优选为举行，其尺寸 长度不小于2cm。
4.按照权利要求1的装置，其特征在于，圆锥形钻头(1)底面内直径32mm， 高100mm，钻头表面光滑;取样杆(2)内直径32mm，高1.5-2.5m，距 取样杆底部20cm处,开有边长为20mm的矩形孔作为取样口(8)，矩形取 样口(8)再由紧贴内壁的矩形挡板(9)密封，矩形挡板(9)的边长为 30mm，其顶部连接直径3mm的金属杆(10)，金属杆(10)顶端接合塑 料拉手(11)，取样杆(2)底部往上50mm处设有孔板滤网(12)，孔板 滤网(12)上部粘连硅胶管(3);硅胶管(3)规格为φ8mm×11mm，硅 胶管(3)的另一端通过蠕动泵(4)与集水装置(5)连接。
5.按照权利要求1的装置，其特征在于，所述的孔板滤网(12)，其表面均 匀布满直径2mm的小孔。
6.按照权利要求1的装置，其特征在于，孔板滤网(12)采用漏斗式的装置 使得孔板滤网(12)的孔与硅胶管(3)固定连通。
7.按照权利要求1的装置，其特征在于，取样杆(2)表面刻有刻度，能够 指示深入液面下的深度。
8.按照权利要求1的装置，其特征在于，圆锥形钻头(1)优选采用多功能 钻头。
9.采用权利要求1-8的任一装置进行原位取样并在线测试的方法，特征在于， 包括以下步骤：
圆锥形钻头(1)能够自由深入到反应器液面下的指定深度，然后上拉拉手 (11)使挡板(9)错开取样口(8)，待测原位点的水样在压力作用下流进取样 杆(2)内，水样经过杆内孔板滤网(12)过滤后进入硅胶管(3)，接着打开蠕 动泵(4)，将水样抽进集水装置(5)，进入集水装置(5)的水样使用探头(6) 实时测定其各种指标。
或将硅胶管(3)从取样杆(2)顶部断开，接到对应的原水取样点即可， 然后打开蠕动泵(4)，直接将水样收集在集水装置(5)中，进而测定各项指标。
说明书
污水厂与再生水厂原位取样并在线测试装置及其运行方法
技术领域
本发明涉及一种能够在污水厂和再生水厂任一取样点原位取样,并在线测试 DO、pH、ORP、NH4+、NO3-等参数的装置及其运行操作方法，属于原位取样与 测试装置技术领域。
背景技术
随着全国城市污水处理量日益扩大，以及大中型缺水城市污水的再生水， 我国水污染问题等到了一定缓解，但污水处理厂及再生水厂的整体运行水平仍 较低，同时，新型污水处理工艺和再生水处理工艺，虽然有较多的小试和中试 研究成果，但仍需进一步解决工艺的实际工程应用问题。因此，迫切需要针对 实际污水处理厂和再生水厂进行深入的研究。由于实际污水处理厂或再生水厂 中工艺流程长，各单元工艺有效水深较高等原因，导致无法测试水厂实际运行 状况，难于分析水厂各工艺段的污染物去除情况和出现的问题。针对上述问题， 研制和开发了污水处理厂和再生水厂原位取样与在线测试装置。
原位取样与在线测试装置可根据需要深入污水厂或再生水厂不同工艺单元 液面以下的不同深度，同时可在线测定仪测定各项指标，并能准确的完成任一 取样点液体样品的采集，可准确、方便、快捷和安全地完成任一测试点的在线 测试和取样过程，为水厂运行人员与科研人员提供准确可靠的数据。该装置不 但能够解决活性污泥系统的原位测试与取样问题，而且，能够解决悬浮填料和 生物滤池等生物膜系统的原位测试与取样问题。
发明内容：
本发明所涉及的该套污水厂与再生水厂原位取样并在线测试装置，具有灵 活、简单、准确、安全可靠的特点。
污水厂与再生水厂原位取样并在线测试装置，其特征在于，主要由五部分 组成，圆锥形钻头(1)、直筒型取样杆(2)、蠕动泵(4)、集水装置(5)、仪 表(7);圆锥形钻头(1)底面与直筒型取样杆(2)固定密封连接，直筒型取 样杆(2)与圆锥形钻头(1)的这一端的侧面开有孔作为取样口(8)，取样口 (8)由紧贴直筒型取样杆(2)内壁的挡板(9)作为开关实现对取样口(8) 的打开和密封，挡板(9)的顶部与金属杆(10)连接，然后金属杆(10)的另 一端与拉手(11)连接，拉手(11)位于取样杆(2)顶端外部;取样杆(2) 内取样口(8)的上面设有孔板滤网(12)，孔板滤网(12)的孔与硅胶管(3) 连通，硅胶管(3)的另一端通过蠕动泵(4)与集水装置(5)连接;集水装置 (5)的封口上设有不同的圆孔，通过圆孔密封安装有测试装置的探头(6)，在 线探头(6)与仪表(7)连接。
测试装置为能够测试DO、pH、ORP、NH4+、NO3-等参数的装置。在线测试 装置上设置不同尺寸的圆孔,供不同测试探头的安装，该装置测试DO时能够防 止外界空气富氧的干扰。取样口(8)优选为举行，其尺寸长度不小于2cm。
进一步：
圆锥形钻头(1)底面内直径32mm，高100mm，钻头表面光滑;取样杆(2) 内直径32mm，高1.5-2.5m，距取样杆底部20cm处,开有边长为20mm的矩形孔 作为取样口(8)，矩形取样口(8)再由紧贴内壁的矩形挡板(9)密封，矩形 挡板(9)的边长为30mm，其顶部连接直径3mm的金属杆(10)，金属杆(10) 顶端接合塑料拉手(11)，取样杆(2)底部往上50mm处设有孔板滤网(12)， 孔板滤网(12)上部粘连硅胶管(3);硅胶管(3)规格为φ8mm×11mm，硅 胶管(3)的另一端通过蠕动泵(4)与集水装置(5)连接;蠕动泵(4)在硅 胶管(3)的末端，(型号为BT300蠕动泵);密封在集水装置(5)内的探头(6) 与仪表(7)构成在线测试装置，探头(6)与仪表(7)连接。
在线测试装置组成，在线测试装置上设置不同尺寸的圆孔,供不同测试探头 的安装，该装置测试DO时能够防止外界空气富氧的干扰。
所述的孔板滤网(12)，其表面均匀布满直径2mm的小孔，能够阻截污水 厂内较大的杂质,以及采用填料或滤料的再生水处理工艺中的填料或滤料，从而 防止与其相连的管路系统堵塞，孔板滤网(12)采用漏斗式的装置使得孔板滤 网(12)的孔与硅胶管(3)固定连通。
样杆(2)表面刻有刻度，能够指示深入液面下的深度。硅胶管(3)在取 样杆(2)内部得到用来支撑和保护杆。圆锥形钻头(1)优选采用多功能钻头。
采用上述原位取样并在线测试装置进行原位取样并在线测试的方法，特征 在于，包括以下步骤：
圆锥形钻头(1)能够自由深入到反应器液面下的指定深度，然后上拉拉手 (11)使挡板(9)错开取样口(8)，待测原位点的水样在压力作用下流进取样 杆(2)内，水样经过杆内孔板滤网(12)过滤后进入硅胶管(3)，接着打开蠕 动泵(4)，将水样抽进集水装置(5)，进入集水装置(5)的水样使用探头(6) 实时测定其各种指标。
或将硅胶管(3)从取样杆(2)顶部断开，接到对应的原水取样点即可， 然后打开蠕动泵(4)，直接将水样收集在集水装置(5)中，进而测定各项指标。
该套原位取样与在线测定装置通过在实际污水厂和再生水厂中的运用，创 建出一种灵活、简单、准确、安全可靠的操作方法，采用的技术路线有以下3 步：
①基于污水厂和再生水厂的实际测试经验，设计出能够在液面下不同深度 取样的钻头结构，并调节取样杆的长度和杆内硅胶管的内径大小，确定出最合 适的长度和内径大小。
②结合实际污水厂中的各种在线测试装置及其探头的结构和尺寸，设计适 合上述各种仪表进行测试的多功能集水装置。
③基于该套装置的基础下，通过在实际污水厂和再生水厂中的应用，确定 出最佳操作方法，增强装置的可应用性。
本发明的技术原理：
由于实际污水处理厂或再生水厂中工艺流程长，各单元工艺有效水深较高 等原因，致使无法测试水厂实际运行状况，难于分析水厂各工艺段的污染物去 除情况和出现的问题，因此急需一套能够原位取样并在线测定水样各项指标的 装置。本套原位取样与在线测定装置中的多功能钻头，不但能快速、精准的插 入污水与再生水处理工艺单元的不同深度，而且能更加准确地在线测定水质参 数,完成该测试点的水样采集，有效解决了由于污水与再生水工艺单元有效水深 较高和部分处理工艺，如悬浮填料系统和生物滤池系统等，不易取样测定的难 题，实现了污水处理厂和再生水厂不同处理单元任意测样点的原位取样。板孔 滤网能够有效的过滤进入测定装置的水样，将外界反应器中的大颗粒物质隔离 在本装置外，防止装置堵塞，保证装置水流通畅。所设置的管路系统能够保证 100%的充满度，管内不会存有空气，对测试水样的DO浓度不会造成影响，同 时也使本套装置所取的原位水样更加精准。最后，在线测试装置方便各种在线 传感器的安装，能够实时测定水样中的各项指标。
该装置具有灵活、简单、准确、安全可靠的特点。尤其适合测定污水厂和 再生水厂不同生物处理工艺的不同位置与深度处的原位取样和在线参数的测 定。