可探究自来水管壁腐蚀、微生物生长电化学反应系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可探究自来水管壁腐蚀、微生物生长电化学反应系统：水箱出水闸阀a阀口与供水水箱出水口连接，b阀口与反应器进水口连接，c阀口与回路控制闸阀f阀口连接，回路控制闸阀g阀口与供水水箱进水口连接，e阀口与蠕动泵出水口连接，蠕动泵进水口与反应器出水口连接；反应器包括反应器盖、反应器柱壁、反应器底座，反应器盖顶设置电机，电机底部连接搅拌桨，反应器柱壁内设挂片；反应器设有电化学装置，包括参比电极、温度计、辅助电极、工作电极。本发明专利技术在现有反应器不足的基础上，改进挂片的放置方式，结合电化学检测方法加装电化学实时监测装置，对挂片腐蚀、工作电极腐蚀做水流方向做统一处理。

【技术实现步骤摘要】
可探究自来水管壁腐蚀、微生物生长电化学反应系统
本专利技术涉及水质净化领域，更具体的说，是涉及一种可探究自来水管壁腐蚀、微生物生长电化学反应系统。
技术介绍
在净水技术和水质法规发展的推动下，选用更好的水源水或升级水处理工艺来改善饮用水质量已成为全世界的普遍做法。然而，尽管水厂处理水质的工艺在不断的提升，出水水质不断提高，但龙头水的水质却依然得不到彻底的改善。究其原因，达标的水体流经管道输送系统后，因管道内具有物理负荷、微生物负荷和营养负荷，水体沿程接触不同管材壁面(包括管道腐蚀造成的垢层)，在管壁上进行一系列的转化作用，包括管道金属防腐材料的释放、生物膜的形成和剥离、松散沉积物的积累和再悬浮等过程，在管网的输送过程中对水质产生了一定的影响。为探究管道污染物情况，近些年来学者们常采用反应器研究管道腐蚀，但多应用于污水管道、再生水管道，研究的过程也常是静态，或仅在反应器内加装搅拌器。腐蚀挂片多采用贴在反应器的内壁的方式，也常造成贴在管壁前后及边缘处出现点腐蚀及腐蚀不均的状态，而粘结金属的胶体也会影响水质和微生物的正常生长状态。部分学者曾在管道反应器上加装电化学反应装置，但其工作电极与腐蚀挂片未在同一水流冲刷方向，此时工作电极测出的腐蚀速率及腐蚀状态的准确度存在一定的偏差。供水管道是供水水质安全的最后一道屏障，研究给水管道的腐蚀及微生物菌落状态具有重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足和给水管道领域的研究的缺陷，本专利技术提出一种可探究自来水管壁腐蚀、微生物生长电化学反应系统，可实现动态条件下给水管道金属材料腐蚀监测、管壁与水体内微生物的监测提取，在实验过程中操作简便快捷、省时高效，配件粘结胶体对挂片表面微生物的影响，检测数据符合现实流态情况。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术可探究自来水管壁腐蚀、微生物生长电化学反应系统，包括反应器、蠕动泵、供水水箱、水箱出水闸阀、回路控制闸阀，所述水箱出水闸阀的a阀口通过管路与供水水箱的出水口连接，所述水箱出水闸阀的b阀口通过管路与反应器的进水口连接，所述水箱出水闸阀的c阀口通过管路与回路控制闸阀的f阀口连接，且该管路上设置有止回阀，所述回路控制闸阀的g阀口通过管路与供水水箱的进水口连接，所述回路控制闸阀的e阀口通过管路与蠕动泵的出水口连接，所述蠕动泵的进水口通过管路与反应器的出水口连接；所述反应器包括由上至下依次设置的反应器盖、反应器柱壁、反应器底座，所述反应器柱壁设置有与其内部连通的进水口和出水口，所述反应器盖顶部设置有电机，所述电机底部连接搅拌桨，所述反应器柱壁内设置有挂片，且挂片上端与反应器盖连接，下端悬空，所述搅拌桨和挂片均位于反应器柱壁内部；所述反应器设置有电化学装置，所述电化学装置从反应器盖上端中部插入反应器柱壁内部，所述电化学装置包括参比电极、温度计、辅助电极、工作电极。所述供水水箱顶端内部设置有紫外灭菌灯。所述反应器的进水口与水箱出水闸阀的b阀口之间连接的管路上设置有流量计，所述蠕动泵的出水口与回路控制闸阀的e阀口之间连接的管路上设置有换热器。所述反应器与流量计之间连接的管路上设置有反应器进水闸阀，所述反应器与蠕动泵之间连接的管路上设置有反应器出水闸阀，所述蠕动泵和换热器之间连接的管路上设置有泵出水闸阀，所述供水水箱进水口连接的管路上设置有管路末端出水闸阀。所述反应器盖、反应器柱壁、反应器底座均采用亚克力材料制成，所述反应器柱壁设计为透明结构，所述反应器柱壁与反应器底座外表面均采用避光膜包裹。所述反应器的进水口位于反应器柱壁的上端，所述反应器的出水口位于反应器柱壁的下端，且搅拌桨位于反应器柱壁内侧底部。所述挂片采用金属挂片，设置八组，每两个挂片为一组，每组中两个挂片互为平行，各挂片外表面材质均匀一致，上端设有折弯扣，将挂片从反应器盖上端外侧插入，挂在反应器柱壁内部。与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：(1)本专利技术动态水流，更符合实际水体流态反映给水金属管壁材料的腐蚀情况。(2)本专利技术设有电化学腐蚀腐蚀装置，且工作电极的与挂片插入方向一致，水流流经二者表面状态也一致，本装置不仅能够无损检测挂片腐蚀也可真实反映腐蚀状态。(3)本专利技术设有定向回路设计，即在水箱内的水体灌满反应器后，水流不再返回水箱，直接通过泵、换热器、止回阀循环流入反应器内，这样可减少系统内受外界菌体的影响。(4)本专利技术中水箱设有紫外灭菌灯，可对反应器内定期的反应出水做灭菌处理。附图说明图1是本专利技术的整体装置结构示意图；图2是本专利技术反应器内挂片位置示意图；图3是本专利技术反应器内电化学装置位置示意图，为标记挂片位置且与电化学装置区分，此图内挂片位置用虚线表示；图4是挂片局部放大示意图，其中，图(a)为挂片正面图，图(b)为挂片侧立面图，从两图可明晰挂片折弯扣形貌。附图标记：1-反应器，2-1-反应器进水闸阀，2-2-反应器出水闸阀，2-3-泵出水闸阀，2-4-管路末端出水闸阀，2-5-水箱出水闸阀，2-6-回路控制闸阀，3-流量计，4-蠕动泵，5-换热器，6-止回阀，7-紫外灭菌灯，8-供水水箱，9-反应器盖，10-反应器柱壁，11-反应器底座，12-进水口，13-出水口，14-搅拌桨，15-挂片，16-电机，17-参比电极，18-温度计，19-辅助电极，20-工作电极。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术在现有反应器不足的基础上，改进挂片的放置方式，结合电化学检测方法加装电化学实时监测装置，对挂片腐蚀、工作电极腐蚀做水流方向做统一处理。如图1至图4所示，本专利技术可探究自来水管壁腐蚀、微生物生长电化学反应系统，主要包括反应器1、蠕动泵4、供水水箱8、水箱出水闸阀2-5、回路控制闸阀2-6。所述水箱出水闸阀2-5的a阀口通过管路与供水水箱8的出水口连接，所述水箱出水闸阀2-5的b阀口通过管路与反应器1的进水口12连接，所述水箱出水闸阀2-5的c阀口通过管路与回路控制闸阀2-6的f阀口连接，且该管路上设置有止回阀6，所述回路控制闸阀2-6的g阀口通过管路与供水水箱8的进水口连接，所述回路控制闸阀2-6的e阀口通过管路与蠕动泵4的出水口连接，所述蠕动泵4的进水口通过管路与反应器1的出水口13连接。其中，所述反应器1的进水口12与水箱出水闸阀2-5的b阀口之间连接的管路上设置有流量计3，所述蠕动泵4的出水口与回路控制闸阀2-6的e阀口之间连接的管路上设置有换热器5。所述反应器1与流量计3之间连接的管路上设置有反应器进水闸阀2-1，所述反应器1与蠕动泵4之间连接的管路上设置有反应器出水闸阀2-2，所述蠕动泵4和换热器5之间连接的管路上设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可探究自来水管壁腐蚀、微生物生长电化学反应系统，其特征在于，包括反应器(1)、蠕动泵(4)、供水水箱(8)、水箱出水闸阀(2-5)、回路控制闸阀(2-6)，所述水箱出水闸阀(2-5)的a阀口通过管路与供水水箱(8)的出水口连接，所述水箱出水闸阀(2-5)的b阀口通过管路与反应器(1)的进水口(12)连接，所述水箱出水闸阀(2-5)的c阀口通过管路与回路控制闸阀(2-6)的f阀口连接，且该管路上设置有止回阀(6)，所述回路控制闸阀(2-6)的g阀口通过管路与供水水箱(8)的进水口连接，所述回路控制闸阀(2-6)的e阀口通过管路与蠕动泵(4)的出水口连接，所述蠕动泵(4)的进水口通过管路与反应器(1)的出水口(13)连接；/n所述反应器(1)包括由上至下依次设置的反应器盖(9)、反应器柱壁(10)、反应器底座(11)，所述反应器柱壁(10)设置有与其内部连通的进水口(12)和出水口(13)，所述反应器盖(9)顶部设置有电机(16)，所述电机(16)底部连接搅拌桨(14)，所述反应器柱壁(10)内设置有挂片(15)，且挂片(15)上端与反应器盖(9)连接，下端悬空，所述搅拌桨(14)和挂片(15)均位于反应器柱壁(10)内部；/n所述反应器(1)设置有电化学装置，所述电化学装置从反应器盖(9)上端中部插入反应器柱壁(10)内部，所述电化学装置包括参比电极(17)、温度计(18)、辅助电极(19)、工作电极(20)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可探究自来水管壁腐蚀、微生物生长电化学反应系统，其特征在于，包括反应器(1)、蠕动泵(4)、供水水箱(8)、水箱出水闸阀(2-5)、回路控制闸阀(2-6)，所述水箱出水闸阀(2-5)的a阀口通过管路与供水水箱(8)的出水口连接，所述水箱出水闸阀(2-5)的b阀口通过管路与反应器(1)的进水口(12)连接，所述水箱出水闸阀(2-5)的c阀口通过管路与回路控制闸阀(2-6)的f阀口连接，且该管路上设置有止回阀(6)，所述回路控制闸阀(2-6)的g阀口通过管路与供水水箱(8)的进水口连接，所述回路控制闸阀(2-6)的e阀口通过管路与蠕动泵(4)的出水口连接，所述蠕动泵(4)的进水口通过管路与反应器(1)的出水口(13)连接；
所述反应器(1)包括由上至下依次设置的反应器盖(9)、反应器柱壁(10)、反应器底座(11)，所述反应器柱壁(10)设置有与其内部连通的进水口(12)和出水口(13)，所述反应器盖(9)顶部设置有电机(16)，所述电机(16)底部连接搅拌桨(14)，所述反应器柱壁(10)内设置有挂片(15)，且挂片(15)上端与反应器盖(9)连接，下端悬空，所述搅拌桨(14)和挂片(15)均位于反应器柱壁(10)内部；
所述反应器(1)设置有电化学装置，所述电化学装置从反应器盖(9)上端中部插入反应器柱壁(10)内部，所述电化学装置包括参比电极(17)、温度计(18)、辅助电极(19)、工作电极(20)。


2.根据权利要求1所述的可探究自来水管壁腐蚀、微生物生长电化学反应系统，其特征在于，所述供水水箱(8)顶端内部设置有紫外灭菌灯(7)。


3.根据权利要求1所述的可探究自来水管壁腐蚀、微生物生长电化学反应系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾世超，田一梅，刘云慧，郑波，郑国磊，李嘉鑫，于甜甜，吴秀丽，蔡诚，李壮，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12