申请日20200304
公开(公告)日20200814
IPC分类号C02F3/28; C02F101/30
摘要
本发明涉及一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置及方法。该一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置包括：水浴加热装置、敏感探头、注射器、搅拌装置和进料口;所述水浴加热装置顶部设有进料口，侧壁与注射器相连，内部设有敏感探头和搅拌装置。通过进水口向反应器内注入实验溶液，向反应器内充入氮气将原有空气排出，通过水浴加热装置加热实验溶液，定时定量取出实验溶液和反应器内气体进行成分检测。本发明提供的一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置及方法，既可以用于实验室模拟污水厌氧消化处理有机物的降解和甲烷的产生，又可以研究污水厌氧消化启动时间与影响因素之间的关系，并且能够做序批式实验和连续式实验。
权利要求书
1.一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置，其特征在于，包括：水浴加热装置、敏感探头、注射器(1)、搅拌装置和进料口;所述水浴加热装置顶部设有进料口，侧壁与注射器(1)相连，内部设有敏感探头和搅拌装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置，其特征在于，所述水浴加热装置包括：反应器(2)和容器(3);所述容器(3)内设有反应器(2)，反应器(2)和容器(3)之间装有水，反应器(2)内装有实验溶液(4);所述反应器(2)的顶部设有进料口和搅拌装置，所述反应器(2)顶部还设有安全阀(5);所述反应器(2)侧壁上设有出气口橡胶塞(6)、进水口(7)和出水口(8);所述出水口(8)穿过容器(3)侧壁，置于容器(3)外，所述进水口(7)设置在反应器(2)的侧壁中部，进水口(7)为“L”型进水口(7)。
3.根据权利要求2所述的一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置，其特征在于，所述敏感探头包括pH探头(9)和温度探头(10)，所述pH探头(9)和温度探头(10)设置在反应器(2)内的实验溶液(4)内。
4.根据权利要求2所述的一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置，其特征在于，所述注射器(1)包括注射器壳体、注射器活塞和针头，所述注射器壳体前端设有针头，所述针头通过出气口橡胶塞(6)插入反应器(2)内，所述注射器壳体内设有注射器活塞。
5.根据权利要求2所述的一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置，其特征在于，所述搅拌装置包括搅拌器叶轮(11)和可调速电机(12);所述搅拌器叶轮(11)和可调速电机(12)相连;所述搅拌器叶轮(11)设置在反应器(2)内，所述可调速电机(12)设置在反应器(2)顶部端面上方。
6.根据权利要求2所述的一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置，其特征在于，所述进料口包括进料口开关(13)和进料管路(14);所述进料管路(14)的一端设置在反应器(2)外，另一端设置在反应器(2)内，所述设置在反应器(2)外的进料管路(14)上设有进料口开关(13)。
7.一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置方法，其特征在于，利用权利要求1-6任一项所述的用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置，步骤如下：
S1：由进水口(7)向反应器(2)内注入实验溶液(4);
S2：注射器活塞拔出，通过进料管路(14)注入气体;
S3:注入的气体排出反应器(2)内的空气，注射器活塞插入注射器壳体内;
S4：搅拌装置搅拌，水浴加热装置加热;
S5：通过出水口(8)排出的反应后实验溶液(4)和注射器(1)内的气体对实验溶液(4)的成分进行检测。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述S1中实验溶液(4)为污水和接种水，污水和接种水的体积比为3:1-5:1;所述接种水中污泥的浓度为3000-5000mg/L;所述污水的中COD的浓度范围为100-100000mg/L。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述S2和S3中，所述进料管路(14)向反应器(2)中注入的气体为氮气，排出反应器(2)的空气通过插入反应器(2)的针头和注射器壳体排出，排出空气后插入注射器活塞，使得反应器(2)内密封。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述S4和S5中，搅拌装置和水浴加热装置一直处于工作状态;定时定量通过出水口(8)取出实验溶液(4);定时观察注射器(1)内注射器活塞移动的刻度;所述水浴加热装置的加热温度为30-40℃。
说明书
一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置及方法
技术领域
本发明涉及污水实验装置，尤其涉及一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置及方法。
背景技术
目前，现有文献资料关于污水厌氧消化的实验室模拟装置过于复杂，研究的强度、难度、要求和费用较高，实验装置产生的气体搜集装置误差大，不能实时读出气体产生量，厌氧反应器实验条件和实际不吻合等缺点。甚至在实施工程前，未对特定组分的污水进行实验室模拟研究，选取的污泥负荷，停留时间等重要工艺参数与实际有偏差。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明提供的一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置及方法，解决了上述技术问题，提供一种严格控制实验条件的用于实验室模拟污水厌氧消化处理的方法及装置，既可以用于实验室模拟污水厌氧消化处理有机物的降解和甲烷的产生，又可以研究污水厌氧消化启动时间与影响因素之间关系的一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置及方法。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置包括：水浴加热装置、敏感探头、注射器、搅拌装置和进料口;所述水浴加热装置顶部设有进料口，侧壁与注射器相连，内部设有敏感探头和搅拌装置。
其中，所述水浴加热装置包括：反应器和容器;所述容器内设有反应器，反应器和容器之间装有水，反应器内装有实验溶液;所述反应器的顶部设有进料口和搅拌装置，所述反应器顶部还设有安全阀;所述反应器侧壁上设有出气口橡胶塞、进水口和出水口;所述出水口穿过容器侧壁，置于容器外，所述进水口设置在反应器的侧壁中部，进水口为“L”型进水口。
其中，所述敏感探头包括pH探头和温度探头，所述pH探头和温度探头设置在反应器内的实验溶液内。
其中，所述注射器包括注射器壳体、注射器活塞和针头，所述注射器壳体前端设有针头，所述针头通过出气口橡胶塞插入反应器内，所述注射器壳体内设有注射器活塞。
其中，所述搅拌装置包括搅拌器叶轮和可调速电机;所述搅拌器叶轮和可调速电机相连;所述搅拌器叶轮设置在反应器内，所述可调速电机设置在反应器顶部端面上方。
其中，所述进料口包括进料口开关和进料管路;所述进料管路的一端设置在反应器外，另一端设置在反应器内，所述设置在反应器外的进料管路上设有进料口开关。
一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置方法，步骤如下：
S1：由进水口向反应器内注入实验溶液;
S2：注射器活塞拔出，通过进料管路注入气体;
S3:注入的气体排出反应器内的空气，注射器活塞插入注射器壳体内;
S4：搅拌装置搅拌，水浴加热装置加热;
S5：通过出水口排出的反应后实验溶液和注射器内的气体对实验溶液的成分进行检测。
其中，所述S1中实验溶液为污水和接种水，污水和接种水的体积比为3:1-5:1;所述接种水中污泥的浓度为3000-5000mg/L;所述污水的中COD的浓度范围为100-100000mg/L。
其中，所述S2和S3中，所述进料管路向反应器中注入的气体为氮气，排出反应器的空气通过插入反应器的针头和注射器壳体排出，排出空气后插入注射器活塞，使得反应器内密封。
其中，所述S4和S5中，搅拌装置和水浴加热装置一直处于工作状态;定时定量通过出水口取出实验溶液;定时观察注射器内注射器活塞移动的刻度;所述水浴加热装置的加热温度为30-40℃。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种用于实验室模拟污水厌氧消化处理的装置及方法，既可以用于实验室模拟污水厌氧消化处理有机物的降解和甲烷的产生，又可以研究污水厌氧消化启动时间与影响因素之间的关系。实验装置既可以做序批式实验，也可以做连续式实验。（发明人荆亚超）