一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置及方法，涉及排水检测技术领域，装置包括：依次连接的缓冲室、进料泵、分离室、气泵和测量室。本发明专利技术克服现有污水管网中污水对膜分离溶解态甲烷方法的限制，能够在污水管网中原位测量并且能够长期在线运行测定溶解态甲烷浓度；结构简单，一次投资能够长期运行，且测定结果准确可靠。测定结果准确可靠。测定结果准确可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置与方法


[0001]本专利技术涉及排水检测
，尤其涉及一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置与方法。

技术介绍

[0002]污水管网能够将生产生活中产生的污水收集后运输至污水处理厂进行后续处理，因此是污水系统的重要组成部分。在污水管网内的厌氧条件下，产甲烷菌会将污水中有机物厌氧发酵的产物转化成甲烷，而甲烷是一种强效的温室气体，虽然甲烷在大气中的浓度远低于CO2，但其单个分子的全球增温潜势约为CO2的30倍，甲烷减排也是应对全球变暖问题的重要策略之一。
[0003]通过手动采样后用离线测定方法对污水管网中的污水进行溶解态甲烷浓度检测显示其中甲烷的含量很高，这表明在污水管网的输送过程会产生大量的甲烷，具有排放到环境中的潜在危害，因此对管网中甲烷的量化可作为数据支撑为后续实施甲烷减排提供保证。管网系统是动态变化的，不同的时间下污水的流量变化较大，进而使得甲烷的变化也具有动态性，因此需要连续监测甲烷的浓度才能更准确地定量描述污水管网中甲烷的产生与排放。
[0004]目前已有能够检测溶解态甲烷的传感器，主要是用渗透膜材料将溶解在水中的甲烷气体分离出来再利用气体检测方法测量气相溶解气体含量，但是在污水管网中污水含有大量的杂质和高浓度的硫化物会使膜材料堵塞失效。
[0005]因此，提出一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置与方法，能够在污水管网中原位测量并且能够长期在线运行测定溶解态甲烷的方法与装置来对污水管网中甲烷排放进行量化和评定，是本领域技术人员亟需解决的问题。
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技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置与方法，克服现有污水管网中污水对膜分离溶解态甲烷方法的限制，能够在污水管网中原位测量并且能够长期在线运行测定溶解态甲烷浓度。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置，所述测定装置安装在所述污水管网上，包括：依次连接的缓冲室、进料泵、分离室、气泵和测量室；
[0009]所述缓冲室，设置于所述污水管网的污水流向方向，用于所述污水流入并保持溢流；
[0010]所述进料泵，用于将所述污水输送至所述分离室；
[0011]所述分离室，用于所述污水中溶解态甲烷向气相转移，达到气液平衡；
[0012]所述气泵，用于将所述分离室中达到气液平衡的气体输送至所述测量室；
[0013]所述测量室设置有气相甲烷传感器，所述气相甲烷传感器用于测定进入所述测量
室内的所述气液平衡的气体中气相甲烷浓度。
[0014]可选的，所述分离室的顶部设置有布水器，所述布水器设置有多个布水孔，用于所述污水从上至下进行喷洒，实现所述分离室内气液平衡。
[0015]可选的，所述分离室的底部设置有搅拌器，所述搅拌器用于将所述污水中的所述溶解态甲烷分离到气相中。
[0016]可选的，所述分离室的底部还设置有排水通道，用于将所述污水排除所述分离室。
[0017]可选的，还设置有与所述测量室连接的空气泵，所述空气泵用于向所述测定装置内通入空气，冲洗所述分离室、所述测量室以及连通管路。
[0018]可选的，在所述缓冲室与所述进料泵之间设置有第一电磁阀，用于控制所述污水的通断；
[0019]所述分离室与所述气泵之间设置有第二电磁阀，用于控制所述汽液平衡的气体的通断；
[0020]所述测量室与所述空气泵之间设置有第三电磁阀，用于控制所述空气泵泵入空气的通断。
[0021]可选的，还设置有PLC控制器，所述PLC控制器与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述布水器、所述搅拌器连接，用于控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述第三电磁阀的通断，以及控制所述布水器和所述搅拌器的工作过程。
[0022]可选的，所述PLC控制器还与气相甲烷传感器连接，用于根据预设时间存储并显示测得所述测量室内的所述气液平衡的气体中气相甲烷浓度。
[0023]一种利用一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置的溶解态甲烷的测定方法，
[0024]所述污水从所述污水管网流入到安装在所述污水管网上的所述缓冲室中，通过所述进料泵将所述污水输入至所述分离室中，再通过所述分离室顶部的所述布水器以水流或液滴的形态流下，在所述分离室中实现所述污水中溶解态甲烷向气相转移，达到气液平衡后通过气泵输送至所述测量室内，利用所述气相甲烷传感器测定分离出的气相甲烷浓度，再通过所述PLC控制器进行存储和显示，最后利用亨利定律计算污水中溶解态甲烷浓度。
[0025]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置与方法：通过缓冲室的沉降功能去除污水中的大颗粒杂质，再通过圆孔型布水器将污水喷淋到分离室中达到溶解态甲烷快速向气相扩散，并用搅拌器搅拌加速气液分离过程，实现溶解态甲烷转移到气相再通过气相甲烷传感器测定，测定后利用亨利定律计算污水管网中溶解态甲烷的浓度，在需要时还可以对污水管网中的氧化亚氮进行测定，通过PLC 控制器的自动控制和储存数据，获取污水管网中溶解态甲烷等温室气体的长期在线测定数据；为污水管网中溶解态甲烷的测定提供了有效的方法及装置保障，设备简单，一次投资能够长期运行，且测定结果准确可靠。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术溶解态甲烷测定装置在污水管网中安放示意图；
[0028]图2为本专利技术提供的一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置示意图；
[0029]图3为本专利技术提供的布水器结构示意图；
[0030]图4为本专利技术提供的可同时测定甲烷和氧化亚氮的测量室示意图。
[0031]其中，1
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污水管网，2
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测定装置，21
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缓冲室，22
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第一电磁阀，23
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进料泵， 24
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分离室，241
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圆孔形布水器，2411
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圆形布水孔，242
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搅拌器，243
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排水通道，25
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第二电磁阀，26
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气泵，27
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测量室，271
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气相甲烷传感器，272
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气相氧化亚氮传感器，28
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第三电磁阀，29
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空气泵，3
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PLC控制器，16
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布水孔，17
‑ꢀ
气相氧化亚氮传感器。
具体实施方式
[0032]下面将结合本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置，其特征在于，所述测定装置安装在所述污水管网上，包括：依次连接的缓冲室、进料泵、分离室、气泵和测量室；所述缓冲室，设置于所述污水管网的污水流向方向，用于所述污水流入并保持溢流；所述进料泵，用于将所述污水输送至所述分离室；所述分离室，用于所述污水中溶解态甲烷向气相转移，达到气液平衡；所述气泵，用于将所述分离室中达到气液平衡的气体输送至所述测量室；所述测量室设置有气相甲烷传感器，所述气相甲烷传感器用于测定进入所述测量室内的所述气液平衡的气体中气相甲烷浓度。2.根据权利要求1所述的一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置，其特征在于，所述分离室的顶部设置有布水器，所述布水器设置有多个布水孔，用于将所述污水从上至下进行喷洒，实现所述分离室内气液平衡。3.根据权利要求2所述的一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置，其特征在于，所述分离室的底部设置有搅拌器，所述搅拌器用于将所述污水中的所述溶解态甲烷分离到气相中。4.根据权利要求3所述的一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置，其特征在于，所述分离室的底部还设置有排水通道，用于将所述污水排除所述分离室。5.根据权利要求4所述的一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置，其特征在于，还设置有与所述测量室连接的空气泵，所述空气泵用于向所述测定装置内通入空气，冲洗所述分离室、所述测量室以及连通管路。6.根据权利要求5所述的一种污水管网中溶解态甲烷的测定装置，其特征在于，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘轶文，李一鸣，王玉芬，朱婷婷，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：