一种用于污泥比阻测定的蜂窝式计量筒的制作方法

本发明属于计量技术领域，涉及一种计量筒，具体涉及一种用于污泥比阻测定的蜂窝式计量筒。

背景技术：

随着污水处理厂污泥量的急剧增加，污泥处理和处置的问题逐渐成为各污水处理单位的工作重点和难点。《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(gj3025-1993)明确规定了在厂内经稳定处理后的城市污水处理厂污泥宜进行脱水处理，脱水后污泥的含水率应小于80％。

衡量污泥过滤脱水性能的重要指标就是污泥比阻，其物理意义是：单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。污泥比阻愈大，过滤性能愈差。污泥比阻的作用是比较不同的污泥(或同一污泥加入不同量的混合剂后)的过滤性能，从而污泥脱水提供选型参考。

污泥比阻测定装置在各高校和科研单位普遍使用，其性能决定了污泥比阻测量值的准确性。在实践中，实验装置往往存在频繁停开车、测量误差较大等缺点，特别是关键装置计量筒，由于实验过程中需要记录不同时刻对应的污泥过滤液体积，在此过程中必须将物理过滤设备停车，才能准确记录数值，但理论计算要求物理过滤压力是定值，于是二者产生矛盾，这也就是目前所见设备效果均不理想的瓶颈。

专利方面，严家宽等(2012)等授权了一种多联式污泥比阻测定装置，其特点是能够多组同时进行实验，提高了实验的效率，比较适合高校多组学生同时进行实验教学，但多组计量筒共用同一台抽滤设备容易造成实验压力不一致(流体沿程损失)和一损俱损的缺点，反而降低了效率。

黄忠臣等(2012)公开了一种单个比阻测定装置，其主要特点是采用离心过滤，避免了真空过滤的不稳定问题，而且过程中离心设备定速开启，保证了定压过滤这一关键条件，但依然存在着滤液度数不稳定的问题。

朱小林等(2013)公开了一种单个比阻测定装置，其主要特点是采用冲程式挤压过滤，依然没有解决滤液度数问题，且设备及过程较为复杂，不利于作为通用污泥比阻测定装置。

欧阳卓智等(2016)申请了一种两联比阻测定装置，其主要特点是采用手动活塞杆压滤，且能够灵活调节各装置高度，可作为便携式比阻测定组装使用。但对于过滤压力来源及大小没有明确说明。

现有技术或设备主要就是计量筒装置的样式、选型和过滤压力种类选择问题，虽然均可实现比阻实验过程，且基本都能保持定压过滤，但实验的准确性和精确性难以保证。因为比阻实验要求除了是定压过滤，还需要记录过滤过程中不同的时刻对应的污泥过滤滤液体积，现有装置不论是单装置测定还是多联测定装置，单次比阻测定均使用同一计量筒，于是现有装置的主要缺点体现在：

(一)由于是定压过滤，滤液始终在抽滤滴落过程中，滤液页面始终处于扰动状态，导致在各时刻的滤液体积不具准确性甚至导致较大误差；

(二)由于是承接整个过滤过程中的滤液，就要求计量筒具有较大的筒径，即使过滤后期滤液滴落速度及对液面的扰动逐渐减少，亦不能体现出读数的精确性。

技术实现要素：

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种用于污泥比阻测定的蜂窝式计量筒，具备定压过滤，测量数值准确的特点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于污泥比阻测定的蜂窝式计量筒，该计量筒包括放置在试验台上的主筒、若干设置在主筒内部的子筒、设置在主筒上部的布氏漏斗和设置在布氏漏斗下方的软管；布氏漏斗的下方插入主筒内部，布氏漏斗内放置滤纸和测试用的污泥。

所述主筒为中空圆柱状结构，主筒包括筒体和设置在筒体上部的筒盖，所述筒盖上设有进料口，布氏漏斗的下方通过进料口插入主筒内部。所述布氏漏斗的下方外部设有橡皮软塞。所述橡皮软塞为锥形结构，橡皮软塞上设有通孔，布氏漏斗的下方穿过通孔插入主筒内部。所述子筒为圆柱状结构，其半径远小于主筒的半径，子筒的筒壁上设有刻度线。所述主筒和子筒均为透明材料制成。若干个所述子筒在主筒内部呈圆环形布置圆环的圆心与主筒的轴线重合，子筒的轴线与主筒的轴线平行，每个子筒的轴线距离主筒的轴线相等，任意两个相邻子筒之间的距离相等。所述主筒的筒体筒壁上设有抽滤嘴。

本发明有益效果是:本发明按照污泥比阻测定过程中压力稳定，液面度数稳定准确的要求，对关键装置计量筒采用蜂窝式设计，一个主筒内安装多个子筒，在保持整个筒体过滤压力一定的前提下(即密闭良好)，手动旋转出水口，在需要记录的时刻旋转至子筒上方，实验结束后即可分别读取各子筒的度数，为实验提供准确数值依据。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本发明的具体实施方式用于污泥比阻测定的蜂窝式计量筒的正视图；

图2是本发明的具体实施方式用于污泥比阻测定的蜂窝式计量筒的俯视图；

其中，1、主筒；2、子筒；3、布氏漏斗；4、软管；5、橡皮软塞；6、抽滤嘴。

具体实施方式

通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明提供了一种用于污泥比阻测定的蜂窝式计量筒，该计量筒包括放置在试验台上的主筒1、若干设置在主筒1内部的子筒2、设置在主筒上部的布氏漏斗3和设置在布氏漏斗3下方的软管4。布氏漏斗3内放置滤纸和污泥。

所述主筒1为中空圆柱状结构，主筒1包括筒体和设置在筒体上部的筒盖，为了能够使得测量的物质能够进入主筒1内部，所述筒盖上设有进料口，布氏漏斗3的下方通过进料口插入主筒1内部，为了保证主筒1的密闭性，所述布氏漏斗3的下方外部设有橡皮软塞5，所述橡皮软塞5为锥形结构，橡皮软塞5上设有通孔，通孔轴线与水平面垂直，通孔轴线与主筒1的轴线重合，布氏漏斗3的下方穿过通孔插入主筒1内部，布氏漏斗3可在通孔内绕通孔轴线自由转动，橡皮软塞5堵住进料口，保持密闭。

所述子筒2为圆柱状结构，其半径远小于主筒1的半径，子筒2的筒壁上设有刻度线，为方便使用者观察，所述主筒1和子筒2均为透明材料制成，优选的为玻璃或高分子材料制成。若干个子筒2在主筒1内部呈圆环形布置圆环的圆心与主筒1的轴线重合，子筒2的轴线与主筒1的轴线平行，每个子筒2的轴线距离主筒1的轴线相等，任意两个相邻子筒2之间的距离相等。优选的子筒2的数量为6个。软管4的长度大于子筒2的轴线与主筒1的轴线之间的距离。软管4的一端端部布氏漏斗3的下方出口固定连接，软管4与布氏漏斗3的的轴线的夹角为钝角，说明书附图中实线为软管4当前所在位置，虚线为软管4在布氏漏斗3旋转后所在位置。

为了能够进行定压抽滤实验，所述主筒1的筒体筒壁上设有抽滤嘴6，抽滤嘴6通过第二软管外接抽滤装置对主筒1内进行抽压来确定主筒1内的压强。

子筒2放置在主筒1之内，可根据污泥的过滤性质不同，增减子筒2的数量。在布氏漏斗3的漏斗颈位置设置橡皮软塞5，则布氏漏斗3可自由转动(逆时针或顺时针均可)，保证了整个实验过程的气密性，即始终为定压过滤。将子筒2位置设置为等半径阵列，当转动布氏漏斗3时，在各时刻软管4的停留位置始终在各子筒2开口正上方且互不干扰，提高了滤液体积读数的准确性。单个子筒2的筒径较小，提高了滤液体积读数的精确性。本发明简单易行，可操作性好，实现了比阻测定过程中既需保持定压过滤，又需保证滤液度数的准确性和精确性的要求，能够满足各类型污泥比阻的测定要求。

实施例：本发明主要是涉及使用计量筒来完成比阻测定的数据获取，外部压力可根据实际需要选择不同类型的真空泵设备作为抽滤装置。

实施过程：(一)检查计量筒气密性。首先检查外部抽滤装置的管路是否完整，橡皮软塞5是否将布氏漏斗3的漏斗颈和主筒1密封，将布氏漏斗3上铺垫合适规格的滤纸，滤纸应和布氏漏斗3直径吻合且覆盖所有布氏漏斗3的漏孔，用喷壶喷洒少量蒸馏水润湿滤纸，开动外部真空泵约2s，若发现滤纸迅速紧贴，则气密性良好。

(二)调试实验压力。在气密性前提下，通过调节抽滤嘴6的阀门获得抽滤压力，数值大约比实验压力小1/3，建议大于0.04mpa，因为此时还未添加污泥，整个实验周期的压力以添加污泥后真空泵显示的压力为唯一值，此压力确定后，整个实验周期不得变更。

(三)获取数据。在气密性前提下，旋转布氏漏斗3使软管4位于任意一个子筒2的上方，加入100ml实验污泥于布氏漏斗3中，开动真空泵，按照预先设定好的间隔时间对应的时刻ti(开始过滤时可每隔10s或15s，滤速减慢后可隔30s或60s)记下子筒2内相应的滤液量vi。每到一个时刻ti，快速旋转(顺时针或逆时针均可，保持气密性即可)布氏漏斗3使软管4位于相邻子筒2的上方，轮换进行，直至过滤到最后一个子筒2。一般情况下，选择六个子筒2vi对应的六个时刻ti即可计算比阻(若不够，可通过增加子筒数量解决)。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。