专利名称：移动式水质应急高效全自动微型实验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测量水质的全自动微型实验台，具体涉及一种应 对城市饮用水源水质突发污染事件的移动式水质应急高效全自动微型实验台。
背景技术：
目前，我国突发水污染事件频繁发生，如松花江水污染事件和广东镉污染 事件等。这些污染事件造成了很大的社会影响和经济损失。应对水质污染突发 事件最可行最有效的方法是针对不同的污染物向水中投加多种药剂，在水厂现 有的基础上，部分或完全地将污染物去除，或使之无害化。为此，就需要通过 实验尽快提出技术应急方案，以指导水厂生产采取应对措施。而现行的自来水 厂都是以传统的六联搅拌机进行实验来应对这些突发污染事件，虽然实验结果 对实际具有一定的参考作用，但其存在以下缺点1、传统的六联搅拌机实验 属于静态试验，与水厂的连续流式动态试验条件相差较大，试验结果不甚可靠，
降低了其参考价值；2、六联搅拌机完成一组试验约需要2小时左右，24小时 只能完成10组试验，试验结果产出较少较慢；3、 一台六联搅拌机约需要2 3人操作，费人费力；4、六联搅拌机一般只能同时投加2 3种药剂，超过三 种药剂的操作比较困难，难以应对复杂的水质突发事件的要求。六联搅拌机试 验虽然有上述诸多缺点，但目前仍是城市水厂应对水源水质突发事件唯一的试 验方法与装置。本实用新型就是在这个背景下提出的。
实用新型内容
本实用新型提供了一种移动式水质应急高效全自动微型实验台，它可以应 对复杂的水质突发事件，能同时投加多种(可同时投加九种药剂)药剂来应对 上百种污染物，操作简单，能快速高效获得更为可靠的实验结果。
本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是所述微型实验台包括 原水微型蠕动泵、 一组加药罐、 一组加药微型蠕动泵、 一组开启电磁阀、 一组 混合搅拌池、加药混合磁力搅拌机、 一组絮凝反应池、絮凝磁力搅拌机、污泥磁力搅拌机、污泥微型蠕动泵和活性炭磁力搅拌机，所述一组加药罐由至少九 个加药罐组成，所述一组加药微型蠕动泵由至少九个加药微型蠕动泵组成，所 述一组开启电磁阀由至少九个开启电磁阀组成，所述一组混合搅拌池由三个混 合搅拌池组成，所述一组絮凝反应池由五个絮凝反应池组成；所述至少九个加 药罐、所述至少九个加药微型蠕动泵和所述至少九个开启电磁阀的数量一致设 置；所述微型实验台还包括斜管沉淀池、污泥储存池和砂滤池，所述斜管沉淀 池由斜管和直管组成，斜管的下端与直管连通；三个混合搅拌池的下方设有加 药磁力搅拌机，加药磁力搅拌机控制每个混合搅拌池内的转子旋转；五个絮凝 反应池的下方设有絮凝磁力搅拌机，絮凝磁力搅拌机控制每个絮凝反应池内的 转子旋转；九个加药罐中的其中一个加药罐的下方设有活性炭磁力搅拌机，活 性炭磁力搅拌机控制该加药罐内的转子旋转；砂滤池内由下至上依次设有承托 层和石英砂滤料层；每个加药罐通过相应的一个开启电磁阀与一组混合搅拌池 和/或一组絮凝反应池分别连通；原水微型蠕动泵的输出端与三个混合搅拌池 依次连通，三个混合搅拌池与五个絮凝反应池依次连通，五个絮凝反应池依次 与直管连通，斜管的上端与砂滤池的上端连通，砂滤池的下端为出水口端；直 管的下端与污泥储存池连通，污泥储存池的下方设有污泥磁力搅拌机，污泥磁 力搅拌机控制污泥储存池内的转子旋转；所述污泥储存池通过污泥微型蠕动泵 与五个絮凝反应池依次连通。
本实用新型的有益效果是本实用新型的应用可实现针对不同污染物，向 水中投加多种药剂以去除污染物，或使污染物无害化，本实用新型微型实验台 可同时向水中投加9种药剂，而且能快速高效获得更为可靠实验结果。本实用 新型只需一人操作，实现全自动控制。本实用新型特别适合于应急和野外条件 下作业。与现有的传统六联搅拌试验方法相比，本实用新型的优点是1、本 实用新型以国际上最先进的微型化理念为指导，结合计算机技术，实现了实验 台的微型化和全自动控制，比较传统的六联搅拌试验，本实用新型无疑是新一 代的全能的换代产品；2、本实用新型以城市水厂处理工艺为对象，采用连续 流方式，每组试验只需20 30min， 一个系统24小时可出约60 70组试验结 果，比较传统六联搅拌试验效率高出数倍，并且试验结果更可靠更有参考价值;3、本实用新型可同时投加多至9种药剂，并有数十种药剂定量封装于微小容
器内，供随时选用，比较传统的六联搅拌试验，更能快速应对水源水质突发事
件中可能出现的各种污染物；4、实验台可由电脑控制，可对工艺流程、投药 种类、投药地点、投药量进行任意调节。整个实验台只需l人操作，可24小 时连续运行。实验台还配套有比较完整的100多种污染物处理方法的专家系 统，供应急选用。比较传统搅拌试验方法，不仅高效，并且省人省力，特别适 于应急条件下工作。
图1是本实用新型的结构示意图(为了使图更清晰，只画出一个开启电磁 阀与混合搅拌池的连接关系)，图2是实施例二的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一如图l和2所示，本实施方式所述的移动式水质应急高 效全自动微型实验台包括原水微型蠕动泵l、 一组加药罐、 一组加药微型蠕动
泵、 一组开启电磁阀、 一组混合搅拌池、加药混合磁力搅拌机6、 一组絮凝反 应池、絮凝磁力搅拌机8、污泥磁力搅拌机ll、污泥微型蠕动泵16和活性炭 磁力搅拌机17，所述一组加药罐由至少九个加药罐2组成，所述一组加药微 型蠕动泵由至少九个加药微型蠕动泵3组成，所述一组开启电磁阀由至少九个 开启电磁阀4组成，所述一组混合搅拌池由三个混合搅拌池5组成，所述一组 絮凝反应池由五个絮凝反应池7组成；所述至少九个加药罐2、所述至少九个 加药微型蠕动泵3和所述至少九个开启电磁阀4的数量一致设置；所述微型实 验台还包括斜管沉淀池9、污泥储存池10和砂滤池12，所述斜管沉淀池9由 斜管9-1和直管9-2组成，斜管9-1的下端与直管9-2连通；三个混合搅拌池 5的下方设有加药磁力搅拌机6，加药磁力搅拌机6控制每个混合搅拌池5内 的转子旋转；五个絮凝反应池7的下方设有絮凝磁力搅拌机8，絮凝磁力搅拌 机8控制每个絮凝反应池7内的转子旋转；九个加药罐2中的其中一个加药罐 2的下方设有活性炭磁力搅拌机17，活性炭磁力搅拌机17控制该加药罐2内 的转子旋转，通过活性炭磁力搅拌机17的作用将加药罐中的活性炭混合均匀， 不让其沉淀；砂滤池12内由下至上依次设有承托层12-1和石英砂滤料层12-2;每个加药罐2通过相应的一个开启电磁阀4与一组混合搅拌池和/或一 组絮凝反应池分别连通；所述原水微型蠕动泵1的输入端与原水连通，原水微 型蠕动泵1的输出端与三个混合搅拌池5依次连通，三个混合搅拌池5与五个 絮凝反应池7依次连通，五个絮凝反应池7依次与直管9-2连通，斜管9-1 的上端与砂滤池12的上端连通，砂滤池12的下端为出水口端；直管9-2的下 端与污泥储存池10连通，污泥储存池10的下方设有污泥磁力搅拌机11，污 泥磁力搅拌机11控制污泥储存池10内的转子旋转；所述污泥储存池10通过 污泥微型蠕动泵16与五个絮凝反应池7依次连通。加药磁力搅拌机6起到混 合作用，絮凝磁力搅拌机8起到絮凝作用。
本实施方式所述的移动式水质应急高效全自动微型实验台还包括一台电 脑，所述电脑用来控制各个加药微型蠕动泵3、污泥微型蠕动泵16 (污泥回流 泵)和各个开启电磁阀4等。实验台还配套有比较完整的100多种污染物处理 方法的专家系统，供应急选用。所述微型实验台采用连续流方式，应用所述实 验台的工艺流程为药剂混合、絮凝反应、沉淀、砂滤；针对深度处理工艺要求 还设有颗粒活性炭吸附和超滤膜过滤等。原水在所述实验台内停留20 30分 钟，就可以快速得到试验成果。由于应用所述实验台的试验流程与水厂水处理 工艺相似，所以试验成果可信度更高，参考价值更大。为了实现实验台的微型 化，采用了超小的原水试验流量，流量可变化与0. 3L/h 0. 7L/h(平均0. 5L/h) 之间。这样小的原水试验流量的实验台，在国内外尚未见报道；而且实验台上 的各种泵都采用微型泵，实现了微型化;.实验可以同时投加9种药剂(化学预 氧化剂、吸附剂、混凝剂、助凝剂、pH调整剂和沉淀剂等)，可以应对多种突 发污染。实验台由电脑控制，按试验方案可改变流程、加药种类、加药地点、 加药量等。所述实验台可以实现针对100多种可能出现的突发污染物有多种水 处理方法，供设计试验方案时选用。所述实验台还配套了数十种可供选择的试 验药剂，可全部定量封装于微小的容器内，特别适合于应急及野外条件下作业。
具体实施方式
二如图l所示，本实施方式所述微型实验台还包括颗粒活 性炭吸附滤池13，颗粒活性炭吸附滤池13内装有活性炭颗粒13-1，所述颗粒 活性炭吸附滤池13的下端与砂滤池12的下端连通，颗粒活性炭吸附滤池13
7的上端为出水口端。针对深度处理工艺要求设有颗粒活性炭吸附滤池13。经
过颗粒活性炭吸附滤池13处理过的水质会更好。其它组成及连接关系与具体 实施方式一相同。
具体实施方式
三如图l所示，本实施方式所述微型实验台还包括超滤膜
反应器14和出水微型蠕动泵15，所述超滤膜反应器14的下端与颗粒活性炭 吸附滤池13的下端连通，出水微型蠕动泵15与超滤膜反应器14的上端连接。 针对深度处理工艺要求还设有超滤膜反应器14。其它组成及连接关系与具体 实施方式二相同。 实施例
实施例一本实施例中，泵水流量为0.5L/h，用原水微型蠕动泵l抽送；三
个混合搅拌池5的外形均为正方体(长2cm，宽2cm，高2cm)，水在一个池内 的混合时间为60s;五个絮凝反应池7的外形均为正方体(长3cm，宽3cm， 高3cm)，水在一个池内的反应时间为3.24min;斜管沉淀池9的斜管内径为 lOmm，斜管长400mm，下部直管内径为100mm，水在斜管内的停留时间为4min; 砂滤池12的直立圆管内径为10mm,水在滤池中的滤速为6m/h，砂滤池12内 装承托层50mm，石英砂滤料400mm，石英砂以上水停留平均高度为200mm,滤 料孔隙度按50%计算，水在滤池中停留时间为4皿；颗粒活性炭吸附滤池13 的直立圆管内径30mm，内装活性炭颗粒，活性炭颗粒的高度为250mm，按孔隙 度为50%计算，水在池中的接触时间为10min;超滤膜反应器14为圆柱形，直 径30cm，高24cm，容积为0. 167L，水流停留时间为20min。因此当以常规处 理工艺(混合-絮凝反应-斜管沉淀-砂滤)运行时，运行周期为26min，当以 常规处理工业+活性炭深度处理时，运行周期为36min;当以混合-絮凝反应-斜管沉淀-超滤膜工艺运行时，运行周期为46min;当以混合-絮凝反应-斜管 沉淀-活性炭吸附+膜工艺运行时，运行周期为56min。
实施例二参见图2，本实施方式所述的实验台系统可组装2 3套具实施 方式三中所述的实验台组装在一起(由两个原水微型蠕动泵l、两组加药罐、 两组加药微型蠕动泵、两组开启电磁阀、两组混合搅拌池、两组絮凝反应池、 两个污泥微型蠕动泵16，两个斜管沉淀池9、两个污泥储存池10、两个砂滤池12、两个颗粒活性炭吸附滤池13和两个超滤膜反应器14等组成)，可平行 进行试验，每24小时可得出120 210组有价值的试验结果。实验台可组装在 一个不大的箱体内，水源水质突发事件发生时，可随时车载或搬运至相关地点 开展试验，特别是所需试验水量很少，机动灵活，适于应急条件的要求，可于 水质突发事件发生时随时车载或搬运至相关地点开展试验，也可随时车载或搬 运至水源地、原水泵站、受影响的水厂等地，开展试验。 工作过程
药液和原水混合时，采用三个混合搅拌池5，所述三个混合搅拌池5串联 在一起，可同时向每个混合搅拌池5加入数种药剂，并可调整加药顺序，以获 得最佳处理效果。按平均流量0. 5L/h计算，每个混合搅拌池5的混合时间为 60秒；如使2个池串联混合时间共为120秒，3个池串联混合时间为180秒。 混合搅拌池(混合池)的外形为方形，由磁力搅拌对水进行搅拌，搅拌速度可 在100-1400转/分之间调节，混合搅拌池的方形内壁可强化混合搅拌效果。
五个絮凝反应池7串联在一起，按平均流量0. 5L/h计算，每个反应池的反 应时间为3min;如采用5个池串联，总反应时间为15min;如采用4个池串联， 总反应时间为12min;如采用3个池串联，总反应时间为9min。反应池平面为 方形，用磁力搅拌棒进行搅拌，搅拌棒转速可在100-1400转/min之间调节。 方形内壁可强化搅拌效果。可向五个絮凝反应池7单独或多个进行加药，还可 将沉淀池沉下的污泥用泵回流加至一个或多个反应池内，以模拟污泥回流的净 水工艺。
斜管沉淀池9由单支圆形斜管构成，斜管倾角为60。，按平均流量0.5L/h 计算，水在斜管内的上升流速为2mm/s，水在斜管内的停留时间为4min。斜管 沉淀池的下部接直管供污泥贮存和浓縮。直管下端设污泥储存池10，污泥储 存池10内有磁力搅拌棒对沉泥缓缓搅动，以加速沉泥浓縮。为模拟污泥回流 沉淀构筑物的工作，用泵将贮泥室的污泥抽出送回反应池，以实现污泥的循环。 污泥回流的地点，可在混合池和各反应池中任意选择。砂滤池12由直立圆管 构成，内装石英砂滤料，按平均流量0.5L/h计算，水在滤池中的滤速为6m/h， 水在池中的停留时间为4min，颗粒活性炭吸附滤池由直立圆管构成，内装颗
9粒活性炭，按平均流量计算，水在池中的接触时间为20min。在沉淀池出水、 砂滤池出水和颗粒活性炭滤池出水处，皆设取样管，以便检测处理工艺沿程的 处理效果。水在整个实验台流程中的停留时间，如按平均原水流量0. 5L/h计 算，对于常规处理工艺(混合-絮凝反应-斜管沉淀-砂滤)约为20-30min，对 于深度处理工艺(即常规工艺+颗粒活性炭吸附)为30-40min，而对于超滤膜 工艺(混合-絮凝反应-斜管沉淀-超滤膜抽滤)为40-50min。我国绝大多数水 厂现在仍使用常规处理工艺，如采用本实验台，每天(24个小时)可以得出 60-70组有价值的实验结果，比较传统的六联搅拌试验高出数倍。
权利要求1、一种移动式水质应急高效全自动微型实验台，所述微型实验台包括原水微型蠕动泵(1)、一组加药罐、一组加药微型蠕动泵、一组开启电磁阀、一组混合搅拌池、加药混合磁力搅拌机(6)、一组絮凝反应池、絮凝磁力搅拌机(8)、污泥磁力搅拌机(11)、污泥微型蠕动泵(16)和活性炭磁力搅拌机(17)，其特征在于所述一组加药罐由至少九个加药罐(2)组成，所述一组加药微型蠕动泵由至少九个加药微型蠕动泵(3)组成，所述一组开启电磁阀由至少九个开启电磁阀(4)组成，所述一组混合搅拌池由三个混合搅拌池(5)组成，所述一组絮凝反应池由五个絮凝反应池(7)组成；所述至少九个加药罐(2)、所述至少九个加药微型蠕动泵(3)和所述至少九个开启电磁阀(4)的数量一致设置；所述微型实验台还包括斜管沉淀池(9)、污泥储存池(10)和砂滤池(12)，所述斜管沉淀池(9)由斜管(9-1)和直管(9-2)组成，斜管(9-1)的下端与直管(9-2)连通；三个混合搅拌池(5)的下方设有加药磁力搅拌机(6)，加药磁力搅拌机(6)控制每个混合搅拌池(5)内的转子旋转；五个絮凝反应池(7)的下方设有絮凝磁力搅拌机(8)，絮凝磁力搅拌机(8)控制每个絮凝反应池(7)内的转子旋转；九个加药罐(2)中的其中一个加药罐(2)的下方设有活性炭磁力搅拌机(17)，活性炭磁力搅拌机(17)控制该加药罐(2)内的转子旋转；砂滤池(12)内由下至上依次设有承托层(12-1)和石英砂滤料层(12-2)；每个加药罐(2)通过相应的一个开启电磁阀(4)与一组混合搅拌池和/或一组絮凝反应池分别连通；原水微型蠕动泵(1)的输出端与三个混合搅拌池(5)依次连通，三个混合搅拌池(5)与五个絮凝反应池(7)依次连通，五个絮凝反应池(7)依次与直管(9-2)连通，斜管(9-1)的上端与砂滤池(12)的上端连通，砂滤池(12)的下端为出水口端；直管(9-2)的下端与污泥储存池(10)连通，污泥储存池(10)的下方设有污泥磁力搅拌机(11)，污泥磁力搅拌机(11)控制污泥储存池(10)内的转子旋转；所述污泥储存池(10)通过污泥微型蠕动泵(16)与五个絮凝反应池(7)依次连通。
2、 根据权利要求1所述的移动式水质应急高效全自动微型实验台，其特征在于所述微型实验台还包括颗粒活性炭吸附滤池(13)，颗粒活性炭吸附 滤池(13)内装有活性炭颗粒，所述颗粒活性炭吸附滤池(13)的下端与砂滤池(12)的下端连通，颗粒活性炭吸附滤池(13)的上端为出水口端。
3、根据权利要求2所述的移动式水质应急高效全自动微型实验台，其特征在于所述微型实验台还包括超滤膜反应器(14)和出水微型蠕动泵(15)，所述超滤膜反应器(14)的下端与颗粒活性炭吸附滤池(13)的下端连通，出 水微型蠕动泵(15)与超滤膜反应器(14)的上端连接。
专利摘要移动式水质应急高效全自动微型实验台，它涉及一种用于测量水质的全自动微型实验台。本实用新型可以应对复杂的水质突发事件，能同时投加多种药剂来应对上百种污染物。砂滤池内由下至上依次设有承托层和石英砂滤料层；每个加药罐通过相应的一个开启电磁阀与一组混合搅拌池和/或一组絮凝反应池分别连通；所述原水微型蠕动泵与原水连接，原水微型蠕动泵与三个混合搅拌池依次连通，三个混合搅拌池与五个絮凝反应池依次连通，五个絮凝反应池依次与直管连通，斜管的上端与砂滤池的上端连通，砂滤池的下端为出水口端。本实用新型针对不同污染物，向水中可同时投加9种药剂以去除污染物，或使污染物无害化，能快速高效获得可靠的实验结果，只需一人操作，操作简单。
文档编号G01N33/18GK201322744SQ20082021180
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年12月25日
发明者丽 丛, 俞文正, 星 李, 李圭白 申请人:北京沃特赛斯科技有限责任公司