水污染实验装置与实验方法及在除磷剂实验中的运用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了水污染实验装置与实验方法及在除磷剂实验中的运用，其中实验装置由反应桶部分、混合桶部分、回流装置部分按由上至下构成；反应桶内设置搅拌装置，反应桶底设置出口连接到混合桶顶的过滤装置，混合桶底的出口通过回流装置连接到反应桶上部的布水器，利用本实验装置的实验方法包括加液、提升、搅拌并反应、过滤、获得试验水样、再次循环、最后排放等过程。本实验装置具有设备一体化的优势，将水体治理小试与中试两个实验过程融为一体，分析数据为传统实验数据的一半或更少，在获得相同的对比样本数据条件下减少了实验次数，缩短了实验周期，并且误差相对较小。

Water Pollution Experimental Device and Method and Its Application in the Experiments of Phosphorus Removal Agents

The invention discloses an experimental device for water pollution and an experimental method and its application in dephosphorizing agent experiment, in which the experimental device consists of a reaction barrel part, a mixing barrel part and a reflux device part from top to bottom; a stirring device is arranged in the reaction barrel, a filter device is arranged at the bottom of the reaction barrel to connect the top of the mixing barrel, and the outlet of the bottom of the mixing barrel is connected to the upper part of the reaction barrel The experimental methods of the water distributor include adding liquid, lifting, stirring and reacting, filtering, obtaining test water sample, recycling and finally discharging. The experimental device has the advantage of equipment integration. It integrates the small-scale and pilot-scale water treatment experiments. The analysis data are half or less of the traditional experimental data. Under the condition of obtaining the same comparative sample data, the number of experiments is reduced, the experimental period is shortened, and the error is relatively small.

【技术实现步骤摘要】
水污染实验装置与实验方法及在除磷剂实验中的运用
本专利技术涉及一种实验装置及该实验装置的实验方法，以及利用该实验装置进行的在富营养水体和酿酒废水除磷剂实验中的运用。
技术介绍
随着工农业的快速发展，水资源消耗量越来越大，水污染问题也日益严重，例如农业的养殖过程中产生的污水，以及酿酒过程中产生的废水。水体富营养化是水污染的主要形式，磷是水体富营养化的主要诱发因子，因此污水除磷排放是预防水体富营养化的重要途径。为了解决上述问题，必须通过有效的实验找到去除(或解决)水体富营养化的方法。目前，水体实验一般分为实验室实验(小试)与实地实验(中试)两种。实验室实验(小试)中，需要充分考虑有效避免系统误差，控制、降低随机误差等问题，因此在实验设计中必须遵循重复、对照、随机及均衡的基本原则。为此，同一处理需要设置两个或两个以上的平行实验，以降低误差；实验取样需要考虑随机取样方式，确保实验总体有同等的机会被选为实验样本，来提高实验可比性；所设实验需要在同等实验条件下进行，以保证实验的均衡性；此外，实验必须设置对照组，以排除未知因素对实验的影响，使实验处理更加具有可信度。实验室实验具有操作复杂的特点。实验室实验(小试)所设计的样本较多，而通常单组实验污水用量较少，实验影响因子多，造成边际效应较大。另外，实验中需要搅拌、过滤等操作，且各操作往往分开进行，因此实验室实验操作复杂。实地实验指被调查对象在现场进行的实验，是实现研究成果产业化所做的中间性实验(中试)，无论在实验样本或是单组实验平行样上，实验样本数量均远少于实验室实验样本数量。中试是科技成果向工业生产转化的必要环节。一般水处理中试实验设备的主要设计依据是实际水处理工艺，通常是将处理工艺流程按一定比例进行缩小。中试的实验设备的用途单一，通用性较差，且设备构造复杂，体积较大，实验操作过程繁杂。例如：专利申请201610288397.8公开了污水处理实验装置；专利申请201310428979.8公开了一种污水处理可拆卸的中试实验装置，两项专利申请的实验装置均部分存在如上所述问题。由此可见，富营养水体治理研究途径仍然以小试-中试-大试这一传统路径为主，缺乏便捷快速的富营养水体实验装置。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种一体化的水污染研究实验装置，以及该实验装置的实验方法，以及利用该方法获得的完整的除磷剂实验运用。其具体方案如下：本专利技术的水污染研究实验装置由反应桶部分、混合桶部分、回流装置部分按由上至下的排列方式，固定设置在机架上构成；所述的反应桶部分由反应桶及反应桶内的搅拌装置构成，反应桶底部设置有第一出口；所述的混合桶顶部设置有过滤装置，混合桶底部设置第二出口；所述回流装置设置有与第二出口连接器的进液端，以及设置有连接至反应桶内的出液端。如上述实验装置，在反应桶内沿反应桶上沿设置有布水器，回流装置的出液端与布水器连接；所述的布水器为环形管道，并在环形管道上分布直径φ6-8㎜的布水孔，布水孔倾斜方向开孔，朝向反应桶的桶壁。如上述实验装置，出液端通过回流管与布水器连接；回流管上设置第三阀门，在第三阀门与回流装置之间设置排液支管，排液支管用于向外排出液体，排液支管上设置排液阀。如上述实验装置，搅拌装置为搅拌叶轮，在反应桶上方设置搅拌电机，搅拌电机通过连接轴与搅拌叶轮连接。如上述实验装置，混合桶与反应桶均为圆桶，其容积均为20-30升，直径280-320㎜，并在桶壁设置有容积标识；桶底均为漏斗形，漏斗高75㎜，锥角120°-130°；第一出口上设置第一阀门；第二出口上设置第二阀门。如上述实验装置，过滤装置为盘状的过滤网，盘沿高60㎜，并在底部分布有直径φ8㎜的过滤孔；所述的回流装置为回流泵，扬程1-2m，流量20-30L/min。利用上述实验装置的实验方法，按如下过程进行：(1)、加液：向混合桶内添加试验原液及药剂；得第一混合液。(2)、提升：将第一混合液注入反应桶。(3)、搅拌并反应：在反应桶内进行搅拌、反应，得第二混合液。(4)、过滤：将第二混合液固液分离，并将得到的液体注入混合桶，得到分离后的液体为第一试验水样，提取部分第一试验水样，获得第一试验水样的试验数据。(5)、向提取部分第一试验水样后剩余的液体内再次加入药剂，得第三混合液。(6)、将第三混合液重复上述步骤2-3，获得第二试验水样的试验数据。(7)、多次重复上述步骤2-5，多次获得混合液，并获得多次试验数据。(8)、排放：实验完成后，清理实验装置。如上述实验方法，具体为：(1)、所述的向混合桶内添加试验原液及药剂，具体为，在向混合桶内添加试验原液及药剂时，预先关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门、排液阀，关闭回流泵、搅拌电机。(2)、将第一混合液注入反应桶进行搅拌，具体为，打开第二阀门、第三阀门，启动回流泵，第一混合液提升至布水器，并从布水孔内沿反应桶壁注入到反应桶内并搅拌。(3)、所述的固液分离具体为，预先关闭第二阀门、第三阀门、排液阀，关闭回流泵，打开第一阀门，将第二混合液从第一出口排出至过滤网内，分离得固体留置于过滤网内，并清除，从过滤孔滤过至混合桶内的液体为第一试验水样。(4)、向提取部分第一试验水样后剩余的液体内再次加入药剂，具体为，向混合桶内再次加入药剂，得第三混合液。(5)、所述的清理实验装置，具体为，将装置内所有的液体均集中于混合桶内，并预先关闭第三阀门，打开排液阀，启动回流泵，将混合桶内的液体通过排液支管排出。如上述实验方法具体在除磷剂实验中的运用过程如下：(1)、通过采用不同药剂含量，以及不同的试验处理方式对相同水质进行处理，取得不同的药剂含量对相同水质的处理效果的试验数据组，以及不同实验处理方式对相同水质的处理效果的试验数据组，从而获得较优药剂含量、较优实验处理方式。(2)、使用步骤1获得的较优药剂含量、较优实验处理方式，通过不同搅拌时间对相同水质进行处理，取得不同搅拌时间对相同水质的处理效果的试验数据组，从而获得较优搅拌时间。(3)、使用步骤1、步骤2获得的较优药剂含量、较优实验处理方式、较优搅拌时间，通过不同的过滤方式对相同水质进行处理，并采用不同的沉淀时间，取得不同过滤方式以及不同的沉淀时间对相同水质的处理效果的试验数据组，从而获得较优过滤方式以及较优沉淀时间。(4)、使用步骤1-3获得的较优药剂含量、较优实验处理方式、较优搅拌时间，通过对不同水质进行处理，验证药剂对多种水质的除磷能力。其中，所述获得较优药剂含量、较优实验处理方式，具体为：在加液过程中，将试验原液20L及除磷剂5g倒入混合桶内并形成第一混合液；在搅拌并反应过程中，搅拌20min后反应；搅拌并反应后经过滤得第一试验水样，提取500ml第一试验水样并编号另置；再次向混合桶内加入除磷剂5g，并进行提升、搅拌并反应、过滤后得第二试验水样，提取500ml第二试验水样并编号另置。利用与取得第一试验水样、第二试验水样相同过程，分别向试验原液20L中加入除磷剂10g，获得第三试验水样；并再次向混合桶内加入除磷剂10g，获得第四试验水样。利用与取得第一试验水样、第二试验水样相同过程，分别向试验原液20L中加入除磷剂20g，获得第五试验水样；并再次向混合桶内加入除磷剂20g，获得第六试验水样。利用与取得第一试验水样、第二试验本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水污染研究实验装置，其特征在于，由反应桶部分、混合桶部分、回流装置部分按由上至下的排列方式，固定设置在机架上构成；所述的反应桶部分由反应桶及反应桶内的搅拌装置构成，反应桶底部设置有第一出口；所述的混合桶顶部设置有过滤装置，混合桶底部设置第二出口；所述回流装置设置有与第二出口连接器的进液端，以及设置有连接至反应桶内的出液端。

【技术特征摘要】
1.水污染研究实验装置，其特征在于，由反应桶部分、混合桶部分、回流装置部分按由上至下的排列方式，固定设置在机架上构成；所述的反应桶部分由反应桶及反应桶内的搅拌装置构成，反应桶底部设置有第一出口；所述的混合桶顶部设置有过滤装置，混合桶底部设置第二出口；所述回流装置设置有与第二出口连接器的进液端，以及设置有连接至反应桶内的出液端。2.如权利要求1所述的水污染研究实验装置，其特征在于，在反应桶内沿反应桶上沿设置有布水器，回流装置的出液端与布水器连接；所述的布水器为环形管道，并在环形管道上分布直径φ6-8㎜的布水孔，布水孔倾斜方向开孔，朝向反应桶的桶壁。3.如权利要求2所述的水污染研究实验装置，其特征在于，所述的出液端通过回流管与布水器连接；回流管上设置第三阀门，在第三阀门与回流装置之间设置排液支管，排液支管用于向外排出液体，排液支管上设置排液阀。4.如权利要求1所述的水污染研究实验装置，其特征在于，所述的搅拌装置为搅拌叶轮，在反应桶上方设置搅拌电机，搅拌电机通过连接轴与搅拌叶轮连接。5.如权利要求1所述的水污染研究实验装置，其特征在于，所述的混合桶与反应桶均为圆桶，其容积均为20-30升，直径280-320㎜，并在桶壁设置有容积标识；桶底均为漏斗形，漏斗高75㎜，锥角120°-130°；第一出口上设置第一阀门；第二出口上设置第二阀门。6.如权利要求1所述的水污染研究实验装置，其特征在于，所述的过滤装置为盘状的过滤网，盘沿高60㎜，并在底部分布有直径φ8㎜的过滤孔；所述的回流装置为回流泵，扬程1-2m，流量20-30L/min。7.如权利要求1-6的水污染研究实验装置的实验方法，其特征在于，按如下过程进行：(1)、加液：向混合桶内添加试验原液及药剂；得第一混合液；(2)、提升：将第一混合液注入反应桶；(3)、搅拌并反应：在反应桶内进行搅拌、反应，得第二混合液；(4)、过滤：将第二混合液固液分离，并将得到的液体注入混合桶，得到分离后的液体为第一试验水样，提取部分第一试验水样，获得第一试验水样的试验数据；(5)、向提取部分第一试验水样后剩余的液体内再次加入药剂，得第三混合液；(6)、将第三混合液重复上述步骤2-3，获得第二试验水样的试验数据；(7)、多次重复上述步骤2-5，多次获得混合液，并获得多次试验数据；(8)、排放：实验完成后，清理实验装置。8.如权利要求7所述的水污染研究实验方法，其特征在于，更进一步说明为：(1)、所述的向混合桶内添加试验原液及药剂，具体为，在向混合桶内添加试验原液及药剂时，预先关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门、排液阀，关闭回流泵、搅拌电机；(2)、将第一混合液注入反应桶进行搅拌，具体为，打开第二阀门、第三阀门，启动回流泵，第一混合液提升至布水器，并从布水孔内沿反应桶壁注入到反应桶内并搅拌；(3)、所述的固液分离具体为，预先关闭第二阀门、第三阀门、排液阀，关闭回流泵，打开第一阀门，将第二混合液从第一出口排出至过滤网内，分离得固体留置于过滤网内，并清除，从过滤孔滤过至混合桶内的液体为第一试验水样；(4)、向提取部分第一试验水样后剩余的液体内再次加入药剂，具体为，向混合桶内再次加入药剂，得第三混合液；(5)、所述的清理实验装置，具体为，将装置内所有的液体均集中于混合桶内，并预先关闭第三阀门，打开排液阀，启动回流泵，将混合桶内的液体通过排液支管排出。9.如权利要求8的实验方法在除磷剂实验中的运用，其特征在于，实验过程如下：(1)、通过采用不同药剂含量，以及不同的试验处理方式对相同水质进行处理，取得不同的药剂含量对相同水质的处理效果的试验数据组，以及不同实验处理方式对相同水质的处理效果的试验数据组，从而获得较优药剂含量、较优实验处理方式；(2)、使用步骤1获得的较优药剂含量、较优实验处理方式，通过不同搅拌时间对相同水质进行处理，取得不同搅拌时间对相同水质的处理效果的试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘本洪，谢东，刘蕾，李维，谢嘉穗，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51