污水进入顶层反应器1内部后沿着流道105有序的流动，更加形象具体的模拟污水在管道内的流动情况。
[0042]进一步地，所述顶层反应器1的底面，位于所述流道105的出口端设置有一开口，所述开口下方沿垂直于底面方向设置有引流板102，引流板102的底端为三角形，伸入所述底层反应器3或中间层反应器2内部。所述开口的宽度与流道105的宽度相同，其长度根据所需流量大小进行设置；所述引流板102的高度约为2cm。污水流经流道105的出口端后由开口处在引流板102的引流作用下流入顶层反应器1下方的底层反应器3或者中间层反应器2中。
[0043]进一步地，所述顶层反应器1的流道105的入口端沿垂直于顶层反应器1底面方向设置有整流孔板103，所述顶层反应器1的流道105的出口端沿垂直于顶层反应器1底面方向设置有多层矩形堰17。
[0044]所述的多层矩形堰17包括两个垂直于顶层反应器1底面方向设置的多层矩形堰槽1702，二者之间沿多层矩形堰槽1702高度方向依次设置有多个多层矩形堰板1701，且多层矩形堰板1701的长度方向垂直于多层矩形堰槽1702的高度方向。
[0045]所述整流孔板103用于将由污水进水管7流进的污水和由循环管道8流进的污水均匀分布至流道103的整个过水断面。所述多层矩形堰17的宽度与流道105的宽度相同。通过调整多层矩形堰板1701的个数，调整多层矩形堰17的堰高，模拟不同的水深状态下污水管道内气体和水质变化。
[0046]进一步地，所述顶层反应器1的底面下方和中间层反应器2的底面下方，除去开设开口的一个角落处的其余三个角落处均设置有一个内柱101。所述内柱101为立方体，伸入顶层反应器1下方的中间层反应器2的内部，目的是防止顶层反应器1相对于中间层反应器2在水平方向运动。所述顶层反应器1与底层反应器3或者中间层反应器2之间通过玻璃胶结合以保证整体的气密性。
[0047]具体地，所述中间层反应器2的内部结构与顶层反应器1的内部结构相同，不同之处在于，顶层反应器1的底面开口的下方正对最顶层中间层反应器2内的流道105的入口端。且多个中间层反应器2中相邻的中间层反应器2中，上方的中间层反应器2的底面开口的下方正对下方的中间层反应器2内的流道105的入口端；上方的中间层反应器2的底面三个角落处同样设置所述的内柱101，所述内柱101伸入其下方的中间层反应器2内部，以保证上方的中间层反应器2不会在水平方向移动；相邻的中间层反应器2之间亦采用玻璃胶结合以保证整体的气密性。
[0048]具体地，所述底层反应器3的内部结构与顶层反应器1的内部结构相同，不同之处在于，其内部流道105的入口端和出口端均设置所述的整流孔板103，其中，入口端的整流孔板103用于将进入底层反应器3中的污水均匀分布至流道105的整个过水断面；出口端的整流孔板103用于阻止底层反应器3中的沉积物进入循环管道8中，同时保证污水均匀进入到循环管道8中。
[0049]进一步地，所述污水进水管7上设置有进水水栗6，进水水栗6的两侧均设置有一污水进水阀门5，且污水进水管7的进水端设置有污水进水流量计4。所述污水进水流量计4用于观察进入顶层反应器1中的污水流量，污水进水阀门5用于调整进入顶层反应器1的污水的流速。设置两个污水进水阀门5，便于对进水水栗6进行拆卸维护以及更换。
[0050]进一步地，所述循环管道8上设置有循环水栗11，循环水栗11的两侧均设置有一循环管道阀门10，且循环管道8的出水端设置有循环流量计9。所述循环流量计9用于观察进入顶层反应器1内的循环污水的流量，通过循环管道阀门10用于调整进入顶层反应器1的循环水的流速，模拟不同的流速状态下污水管道内气体和水质的变化。设置两个管道阀门10，便于对循环水栗11进行拆卸维护以及更换。
[0051]进一步地，所述污水出水管12上设置有污水出水流量计14，且污水出水流量计14的两侧均设置有一污水出水阀门13。所述的污水出水流量计14用于观察有底层反应器3流出的污水的流量，污水出水阀门13用于调整流出底层反应器3的污水的流速，与污水进水阀门5共同作用，达到模拟不同的停留时间下污水管道内气体和水质的变化的目的。设置两个污水出水阀门13，便于对污水出水流量计14进行拆卸维护以及更换。
[0052]进一步地，所述顶层反应器1、中间层反应器2和底层反应器3的侧壁上均设有污水取样口，用于对不同位置的污水进行取样。
[0053]因本发明的装置为密封装置，为了保证反应器内部的压力与大气压力相同，使得污水进入顶层反应器和流出底层反应器的顺利进行，进一步地，所述顶层反应器1的侧壁上设置有排气管16，底层反应器3的侧壁上设置有进气管15，且进气管15和排气管16上均设置有阀门。
[0054]本发明的污水管道模拟装置，其具体工作过程如下:
[0055]初始运行时，开启进水水栗6，关闭循环水栗11，污水由污水进水管7进入顶层反应器1中，并依次流经中间层反应器2和底层反应器3，当底层反应器3注满污水后，开启循环水栗11，观察循环流量计9，调节循环管道阀门10，使循环流速达到目标流速；调节污水出水阀门13，观察污水出水流量计14，使污水出水流量达到目标流量；调节污水进水阀门5，观察污水进水流量计4，使污水进水流量达到目标流量。
[0056]运行过程中，循环污水由循环管道8进入顶层反应器1中，依次经过每层中间层反应器2和底层反应器3，再次进入循环管道8和污水出水管12中，如此循环进行。
[0057]本发明装置可进行多种污水管道状态的模拟:
[0058]1、通过调节循环管道阀门10的开启度，调整循环污水的流速，模拟不同的流速状态下污水管道内气体和水质的变化。
[0059]2、调节污水进水阀门5和污水出水阀门13的开启度，模拟不同的停留时间下污水管道内气体和水质的变化。
[0060]3、中间层反应器2的个数可选择设置，以实现对不同污水管道长度的模拟，从而节省空间。
[0061]4、通过调整多层矩形堰17的堰高，改变流道105内的水深，从而模拟不同的水深状态下污水管道内气体和水质变化。
【主权项】
1.一种污水管道模拟装置，其特征在于，包括顶层反应器(1)，所述顶层反应器(1)的下方设置有底层反应器(3)，二者相连通； 顶层反应器(1)的侧壁上设置有污水进水管(7)，顶层反应器(1)与底层反应器(3)之间通过循环管道(8)连接，底层反应器(3)的侧壁上设置有污水出水管(12);顶层反应器(1)和底层反应器(3)内均设置有用于污水流通的流道(105); 污水由污水进水管(7)进入顶层反应器(1)内沿其内部的流道(105)流动，并进入底层反应器(3)内沿其内部的流道(105)流动，并经循环管道(8)进入顶层反应器(1)内或者经污水出水管(12)流出。2.如权利要求1所述的污水管道模拟装置，其特征在于，所述顶层反应器(1)与底层反应器(3)之间设置有多个中间层反应器(2);且顶层反应器(1)与多个中间层反应器(2)中位于顶部的中间层反应器⑵相连通；多个中间层反应器⑵中相邻的两个中间层反应器(2)相连通；多个中间层反应器(2)中位于底部的中间层反应器(2)与所述底层反应器(3)相连通。3.如权利要求2所述的污水管道模拟装置，其特征在于，所述中间层反应器(2)的内部结构与顶层反应器(1)的内部结构相同。4.如权利要求1、2或3所述的污水管道模拟装置，其特征在于，所述顶层反应器(1)内部沿其宽度方向均匀分布有多个隔板(104)，隔板(104)的长度方向与顶层反应器(1)内水流方向一致；每相间隔的两个隔板(104)的同一端均设置有一缺口(106);相邻隔板(104)之间形成所述的流道(105)。5.如权利要求4所述的污水管道模拟装置，其特征在于，所述顶层反应器(1)的底面，位于所述流道(105)的出口端设置有一开口，开口下方沿垂直于底面方向设置有引流板(102)。6.如权利要求4所述的污水管道模拟装置，其特征在于，所述顶层反应器(1)的流道(105)的入口端沿垂直于顶层反应器(1)底面方向设置有整流孔板(103)，顶层反应器(1)的流道(105)的出口端沿垂直于顶层反应器(1)底面方向设置有多层矩形堰(17)。7.如权利要求2或3所述的污水管道模拟装置，其特征在于，所述顶层反应器(1)的底面下方和中间层反应器(2)的底面下方，除去开设开口的一个角落处的其余三个角落处均设置有一个内柱(101)。8.如权利要求4所述的污水管道模拟装置，其特征在于，所述污水进水管(7)上设置有进水水栗(6)，进水水栗(6)的两侧均设置有一污水进水阀门(5)，且污水进水管(7)的进水端设置有污水进水流量计(4)。9.如权利要求4所述的污水管道模拟装置，其特征在于，所述循环管道(8)上设置有循环水栗(11)，循环水栗(11)的两侧均设置有一循环管道阀门(10)，且循环管道(8)的出水端设置有循环流量计(9)。10.如权利要求4所述的污水管道模拟装置，其特征在于，所述污水出水管(12)上设置有污水出水流量计(14)，且污水出水流量计(14)的两侧均设置有一污水出水阀门(13)。
【专利摘要】本发明公开了一种污水管道模拟装置，包括顶层反应器，所述顶层反应器的下方设置有底层反应器，二者相连通；所述顶层反应器的侧壁上设置有污水进水管，所述顶层反应器与底层反应器之间通过循环管道连接，所述底层反应器的侧壁上设置有污水出水管；所述污水进水管上设置有进水水泵，所述循环管道上设置有循环水泵。本发明实现了反应器新鲜污水的不间断补充，以及污水的适时排出，能够较好的模拟污水管道中的水质状况；可根据需要用于模拟不同长度的污水管道以及模拟不同的水深状态下污水管道内气体和水质变化。
【IPC分类】G01N33/00, G01N33/18
【公开号】CN105301187
【申请号】CN201510603238
【发明人】卢金锁, 吴迪
【申请人】西安建筑科技大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月21日