申请日2005.09.06
公开(公告)日2006.05.03
IPC分类号G09B25/00
摘要
本发明涉及一种多功能污水处理模拟实验装置，以实现在同一实验装置上进行多种污水处理模拟实验，包括单元模拟实验、组合工艺模拟实验、分级处理工艺模拟实验。它主要是由进水箱、水泵、气泵、反应器模块、驱动电机、搅拌机、出水箱、管道模块、电器自动控制模块、支持架、导轨所组成。使用时，将进水箱、反应器模块、出水箱联接为一个整体，根据实验要求选用相应的反应器模块;采用管道模块组合所有管线系统，并安装相应的水量、气量控制元件;采用电器自动控制模块组合各控制线路并实现自动控制;本发明为组合式、模块化结构，实现污水处理模拟实验的集成化、自动化，有效地提高了多功能模拟实验的精度，并大幅度降低实验装置的制造成本。
权利要求书
1、多功能污水处理模拟实验装置，它包括进水箱(1)、水泵(3)、气 泵(4)、驱动电机(5)、搅拌机(6)、出水箱(7)、支持架(10)，其 特征在于：该装置还包括可实现单元或组合或分级处理污水的反应器模块 (2)、管道模块(8)、电器自动控制模块(9)、导轨(11);它们的连接 关系如下：第一部分：进水箱(1)与反应器模块(2)、出水箱(7)顺次紧 固连接，第二部分：管道模块(8)由水管道(12)和气管道(13)及其它们 的管道接头(14)所组成，进水箱(1)、水泵(3)、出水箱(7)由管道模 块(8)的水管道(12)连接，气泵(4)、反应器模块(2)由管道模块(8) 的气管道(13)连接，第三部分：电器自动控制模块(9)通过控制箱(18) 的各条控制线路分别与水泵(3)的控制部分、气泵(4)的控制部分、驱动 电机(5)、水量控制元件(19)、气量控制元件(20)、液位计(21)、温 度计(22)连接，水泵(3)、气泵(4)与上述三部分均固定安装在支持架 (10)上;驱动电机(5)固定安装在支持架(10)或反应器模块(2)的上 方;导轨(11)固定安装在进水箱(1)、出水箱(7)和反应器模块(2)的 顶部，搅拌机(6)通过导轮活动安装于导轨(11)上。
2、根据权利要求1所述的多功能污水处理模拟实验装置，其特征在于： 该装置可根据所处理污水的性质而选定的处理工艺更换反应器模块(2)，可 在混凝反应器模块或布气气浮反应器模块或生物滤池反应器模块或生物转盘 反应器模块或A/O污水处理反应器模块或污水处理厂分级处理反应器模块中 任选一种。
3、根据权利要求1或2所述的多功能污水处理模拟实验装置，其特征在 于：反应器模块(2)的外形是一折叠式可伸缩的容器。
4、根据权利要求2所述的多功能污水处理模拟实验装置，其特征在于： 该装置的污水处理厂分级处理反应器模块包括挡渣池(47)、沉砂池(48)、 初沉池(34)、厌氧池(45)、缺氧池(49)、好氧池(46)、二沉池(28)、 污泥回流泵(36)，它们顺次连接。
说明书
多功能污水处理模拟实验装置
技术领域
本发明涉及污水处理模拟实验装置，更具体地是涉及一种用于进行多种 污水处理实验的多功能污水处理模拟实验装置。
背景技术
污水处理模拟实验广泛地用于科研与教学。用于科研，为研究人员设计 新工艺和改造旧工艺提供依据;用于教学，便于直观地解释污水处理工艺， 有助于学生掌握所学知识。现有的污水处理实验装置可根据处理的工艺不同 分为很多种，各种装置各具特点及其应用范围。单元处理实验装置，如《废 水处理》(佟玉衡编.化学工业出版社，2004.10)中介绍的混凝反应器常用于 处理含较小胶体浑浊污水;气浮法污水处理实验装置，常用于处理含油污水; 生物转盘法污水处理实验装置，常用于处理生活污水;《微生物与水处理工 程》(李军，杨秀山，彭永臻著.化学工业出版社，2002.9)中介绍的生物滤 池法污水处理实验装置常用于处理有机污水;组合处理实验装置，如《污水 处理新工艺与设计计算实例》(孙力平等编著.科学出版社，2001.5)中介绍 的A/O法污水处理实验装置，常用于处理高浓度的有机废水，等等。而这些 现有的污水处理实验装置存在以下不足：(1)功能单一，一个实验装置只能 模拟一种处理工艺的实验工作，当处理对象改变而需要改变污水处理工艺时， 必须更换实验装置，费事费时;(2)结构较简陋，通常是采用一些容器通过 管道连接，造成连接不紧密，实验工况难以保证，因此，模拟实验取得的数 据准确性较差;(3)由于实验装置结构松散，并且当模拟多种处理工艺实验 时，需要多套实验装置，为此占据的空间大，不易管理;(4)现有的污水处 理实验装置均为人工控制，实验人为误差较大。综上不足之处造成污水处理 模拟实验成本较高，周期较长。
发明内容
本发明的目的在于针对现有污水处理实验装置存在的不足之处，提供一 种能在同一实验装置上进行多种污水处理模拟实验，包括单元模拟实验、组 合工艺模拟实验、分级处理工艺流程模拟实验的模块化多功能污水处理模拟 实验装置。
本发明的技术方案如下：
一种用于污水处理实验的模块化多功能污水处理模拟实验装置，该装置 包括进水箱、可实现单元或组合或分级处理污水的反应器模块、水泵、气泵、 驱动电机、搅拌机、出水箱、管道模块、电器自动控制模块、支持架和导轨; 它们的连接关系如下：第一部分：进水箱与反应器模块、出水箱顺次紧固连 接，第二部分：管道模块由水管道和气管道及其它们的管道接头所组成，进 水箱、水泵、出水箱由管道模块的水管道连接，气泵、反应器模块由管道模 块的气管道连接，第三部分：电器自动控制模块通过控制箱的各条控制线路 分别与水泵的控制部分、气泵的控制部分、驱动电机、水量控制元件、气量 控制元件、液位计、温度计连接，水泵、气泵与上述三部分均固定安装在支 持架上;驱动电机固定安装在支持架或反应器模块的上方;导轨固定安装在 进水箱、出水箱和反应器模块的顶部，搅拌机通过导轮活动安装于导轨上。
反应器模块是可实现单元或组合或多级处理工艺的反应器群，其特征在 于该装置可以根据污水的性质而选定的处理工艺更换反应器模块。它可以是 混凝反应器模块或布气气浮处理反应器模块或生物滤池处理反应器模块或生 物转盘处理反应器模块或A/O污水处理反应器模块或污水处理厂分级处理反 应器模块。反应器模块的外形是一折叠式可伸缩的容器。
该装置的污水处理厂分级处理反应器模块包括挡渣池、沉砂池、初沉池、 厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、污泥回流泵，它们顺次连接。
本发明装置的污水处理实验过程如下：根据污水的性质而选定的处理工 艺，采用相应的反应器模块，利用管道模块布置水流、气流管线，安装好水 量控制元件与气量控制元件，及用控制箱各条控制线路连接水量控制元件、 气量控制元件、水泵的控制部分、气泵的控制部分、液位计、温度计，这样 就构建整个污水处理模拟实验装置;接着可以根据实验计划进行该工艺的污 水处理实验。通过电器自动控制模块开启水泵，将污水泵入进水箱，污水经 过进水箱、反应器模块，得到一定的处理，再到出水箱，沉淀后排放，如果 需要将出水进行再处理，可通过电器自动控制模块控制管道上阀门的开闭， 将出水箱的出水管引入到水泵入口即可。反冲洗时，通过电器自动控制模块 控制管道上阀门的开闭，使水泵带动水流从出水箱到进水箱的反向流动，对 反应器模块进行反冲洗。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明为组合式、模块化结构，实现污水处理模拟实验的集成化、 自动化，有效地提高了多功能模拟实验的精度，缩短了实验的周期，降低了 实验的成本。
(2)根据实验工艺要求可任意选择反应器模块，通过替换不同的反应器 模块实现在同一实验装置完成多种类型污水处理实验，包括单元实验、组合 实验、分级处理实验等，大大缩小了实验设备占据的空间，并大幅度降低实 验装置的制造成本。
(3)可以实现一些现有实验装置很难做到的较长工艺路线的实验，如污 水处理厂分级处理模拟实验等。
(4)本发明直观、可靠，可帮助学生更好的理解各种污水处理工艺;帮 助研究人员提供设计新工艺和改善旧工艺的依据。