一种底泥多因素控制培养水箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种底泥多因素控制培养水箱，包括水箱、用于控制水箱内水温的温控装置、向水箱内通入空气的曝气装置，所述水箱底部中间设置有底泥容纳部，所述水箱2长度方向的两侧相对设置有水动力进出水口，所述水箱宽度方向的两侧由上至下间隔设置有若干间隙水取样口。所述温控装置包括用于控制水箱内水温的加热装置和降温装置，所述曝气装置包括曝气量可调节的气泵、气管和气石，本实用新型提供的底泥多因素控制培养水箱具有结构简单、控制方便、自动化程度高、适用范围广等优点，尤其可同时对实验室底泥培养过程中多种影响因素进行控制，极大提高了实验室模拟实验的准确性与效率。
【专利说明】
一种底泥多因素控制培养水箱
技术领域
[0001]本实用新型涉及环境水力学、河流动力学、水环境科学等室内底泥多因素控制培养水箱。
【背景技术】
[0002]环境污染问题日趋严重，水体治理与保护逐渐成为环境保护的重点，其中，内源污染已成为世界环境研究的热点之一。底泥是水生生态系统的重要组成部分，是水体中众多污染物、营养物迀移转化的归宿和载体，底泥与上覆水不停地进行着物质交换，水体中污染物浓度很大程度上受到底泥的影响，基于此，对于底泥的研究日益增多。
[0003]目前实验室培养法由于操作简单易行被国内外学者广泛使用，不同的环境因素如溶解氧、温度、水动力等对于水生生态系统中营养盐释放起着关键作用，但由于问题本身的原因和实验室条件的限制，以往的底泥污染物扩散研究多基于单一因素，如静态条件下多采用柱状芯样模拟法，控制温度时则基于少量水体在烧杯等玻璃器皿中进行等，但是实际的湖泊水库水体污染、富营养化往往是由于多种因素共同作用造成的，因此，解决底泥培养设施这类问题变得十分重要。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对目前底泥实验的不足，提供一种结构简单，能够同时对水体水动力条件、温度、溶解氧进行控制的实验底泥培养水箱，能够在控制某些影响因子的同时，针对某项影响因子进行实验研究。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案:
[0006]—种底泥多因素控制培养水箱，包括水箱、用于控制水箱内水温的温控装置、向水箱内通入空气的曝气装置，所述水箱底部中间设置有底泥容纳部，所述水箱2长度方向的两侧相对设置有水动力进出水口，所述水箱宽度方向的两侧由上至下间隔设置有若干间隙水取样口。
[0007]进一步地，温控装置包括用于控制水箱内水温的加热装置和降温装置。温控装置在运行时视使用情况自动开启加热或降温装置，如果设定温度高于设定温度，如高于设定温度I度时，则降温装置将阶段性处于工作状态，而加热装置仅仅对水箱内水温进行监控；如果设定温度低于设定温度，如低于设定温度I度时，则降温装置仅仅起到循环过水的作用，并无制冷效果，而加热装置则根据监控到的水箱内水温进行加热。
[0008]进一步地，所述加热装置包括恒温棒和恒温棒温度控制器，所述恒温棒I吸附在水箱内壁上并没入水中，所述恒温棒温度控制器置于水箱外，通过电线与水箱内的恒温棒相连。当水温低于设定温度时，恒温棒温度控制器启动恒温棒开始加热。
[0009]进一步地，所述恒温棒通过橡胶基座吸附在水箱的内壁上，装拆快捷方便。
[0010]进一步地，所述恒温棒内设置有获取水箱内温度信息的温度传感器，所述的恒温棒温度控制器上设置有用于显示所述温度信息的显示屏，便于实时监控水箱内的水温。
[0011]进一步地，所述降温装置包括内嵌有冷水机温度控制器的冷水机、冷水机出水管、冷水机进水管和流量可调的冷水机循环水栗，冷水机循环水栗与冷水机进水管相连，没入水箱的水中，冷水机出水管、冷水机进水管采用橡胶软管。当水温高于设定温度时，冷水机及冷水机循环水栗启动，将水箱内的水体通过水管送入冷水机降温后再送回水箱内，直到水温达到预定温度。
[0012]进一步地，所述冷水机内设置有获取水箱内温度信息的温度传感器，所述的冷水机温度控制器4上设置有用于显示所述温度信息的显示屏，便于实时监控水箱内的水温。
[0013]进一步地，所述曝气装置包括曝气量可调节的气栗、气管和气石，所述气栗置于水箱外，所述气石置于水箱底部的底泥容纳部与水箱壁之间，并通过气管相连，可根据需要实时保证两端充氧平衡，也减少对底泥的额外扰动，结构简单，且不与水箱相连，可随视使用与否进行添加，气栗可调节曝气速率，根据使用情况进行调节。
[0014]进一步地，所述底泥容纳部主要由平行设置在水箱底部中间的两块隔板及水箱壁合围而成，所述隔板的高度高于水动力进出水口的高度，避免了水动力条件下进出水口水流的冲击对底泥的扰动。
[0015]进一步地，所述的水箱2上设置有水箱盖，所述水箱盖上设置供电路、管路通过的可闭合开口。水箱盖可根据培养时是否需要光照而设定，如果需要可对水箱盖进行改造，以便进一步对水箱的溶解氧、PH等指标进行实时监测。
[0016]采用上述结构与工作原理，本实用新型具有如下优点:
[0017]1、本装置可同时对培养水箱进行温度、溶解氧、流速等多因素进行控制，最大化模拟真实状况。
[0018]2、本装置结构简单，各部分结构独立，冷水机、水动力水栗、气栗均置于水箱外，可根据使用情况添加，无需对水箱进行改造，安装方便，适用性强。
[0019]3、恒温棒置于水箱内通过热传导对水箱内水体进行加热，冷水机和水动力循环对水体均为封闭循环，不会影响水体成分，避免污染。
[0020]4、温控装置带有温度传感器，对水体温度实时监控，实时温度与设定温度偏差1°C以上时自动加热或降温，可靠性高。
[0021]5、间隙水取样口位于水箱两侧，可根据取样深度插入间隙水取样管，对不同深度底泥间隙水营养盐变化进行检测，且对底泥扰动小，不破坏培养底泥-水体结构。
[0022]6、本装置自由程度高，水箱体积、温控装置、曝气装置、水动力外接水栗、底泥深度、间隙水取样口位置均可根据实验要求自行设置，适用范围广。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型实施例的底泥多因素控制培养水箱三维效果示意图。
[0024]图2为本实用新型实施例的底泥多因素控制培养水箱内部结构示意图。
[0025]图3本实用新型实施例的底泥多因素控制培养水箱俯视示意图。
[0026]图4为本实用新型实施例的底泥多因素控制培养水箱的纵剖面示意图。
[0027]图中所示为:1-恒温棒，2-水箱，3-冷水机，4-冷水机温度控制器，5-冷水机进水管，6-冷水机出水管，7-恒温棒温度控制器，8-冷水机循环水栗，9-水动力进出水口，10-间隙水取样口，11-气栗;12-隔板;13-培养底泥;14-气石。
【具体实施方式】
[0028]下面通过具体实施例对本实用新型的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。
[0029]如图1至图4所示，一种底泥多因素控制培养水箱，包括水箱2、用于控制水箱2内水温的温控装置、向水箱2内通入空气的曝气装置，水箱2上不封口，所述水箱2底部中间设置有底泥容纳部，所述底泥容纳部主要由平行设置在水箱2底部中间的两块高12cm(可根据需求底泥深度进行调整)隔板12及水箱壁合围而成，两板之间用于存放底泥13，两板距离水箱两端10cm(可根据水箱自行调整)，所述隔板12的高度高于水动力进出水口 9的高度，避免了水动力条件下进出水口水流的冲击对底泥的扰动。所述水箱2长度方向的两侧相对设置有水动力进出水口 9，当需要对水箱2内水体进行水动力控制时，分别在两端水动力进出水口 9接上橡胶管，与水栗连接，根据需要控制的流速在水栗的控制器上进行调整。所述水箱2宽度方向的两侧由上至下间隔设置有三个直径6mm的间隙水取样口 10，可根据常用取泥深度设置开口位置，取样口可插入间隙水取样管，取样过程中不扰动底泥13，可直接对不同深度底泥间隙水进行检测。
[0030]所述温控装置包括用于控制水箱2内水温的加热装置和降温装置。温控装置在运行时视使用情况自动开启加热或降温装置，如果设定温度高于设定温度，如高于设定温度I度时，则降温装置将阶段性处于工作状态，而加热装置仅仅对水箱内水温进行监控;如果设定温度低于设定温度，如低于设定温度I度时，则降温装置仅仅起到循环过水的作用，并无制冷效果，而加热装置则根据监控到的水箱内水温进行加热。
[0031]具体而言，所述加热装置包括恒温棒I和恒温棒温度控制器7，所述恒温棒I通过橡胶基座吸附在水箱2内壁上并没入水中，所述恒温棒温度控制器7置于水箱2外，通过电线与水箱2内的恒温棒I相连。当水温低于设定温度时，恒温棒温度控制器7启动恒温棒I开始加热。所述恒温棒I内设置有获取水箱2内温度信息的温度传感器，所述的恒温棒温度控制器7上设置有用于显示所述温度信息的显示屏，便于实时监控水箱内的水温。工作时，在恒温棒温度控制器7上设定需控制的温度，当水箱2内水温低于预设温度1°C以上加热装置将自动启动，最高设定温度为35 °C。
[0032]具体而言，所述降温装置包括内嵌有冷水机温度控制器4的冷水机3、冷水机出水管6、冷水机进水管5和流量可调的冷水机循环水栗8，冷水机循环水栗8与冷水机进水管5相连，没入水箱2的水中，冷水机出水管6、冷水机进水管5采用橡胶软管。当水温高于设定温度时，冷水机3及冷水机循环水栗8启动，将水箱2内的水体通过水管送入冷水机降温后再送回水箱2内，直到水温达到预定温度。所述冷水机3内设置有获取水箱2内温度信息的温度传感器，所述的冷水机温度控制器4上设置有用于显示所述温度信息的显示屏，便于实时监控水箱内的水温。水箱2内的水经由冷水机3的冷水机循环水栗8抽取，经过冷水机3对通过的水进行降温，再流回水箱形成循环，冷水机温度控制器4对流经冷水机3的水进行温度监控;工作时，在冷水机温度控制器4上设置需控制温度，当通过冷水机3的水温高于预设温度1°C以上制冷装置将自动启动，最低设定温度为5°C。
[0033]具体而言，所述曝气装置包括曝气量可调节的气栗11、气管和气石14，所述气栗11置于水箱2外，所述气石14置于水箱底部的底泥容纳部与水箱壁之间，并通过气管相连，可根据需要实时保证两端充氧平衡，也减少对底泥的额外扰动，结构简单，且不与水箱相连，可随视使用与否进行添加，气栗可调节曝气速率，根据使用情况进行调节。
[0034]在本实用新型的另一可行的实施例中，水箱2的开口处设置有水箱盖，所述水箱盖可根据培养时是否需要光照而设定，水箱盖需设置可开闭的开口以便电线、曝气管等通过。如果需要可对水箱盖进行改造，以便进一步对水箱的溶解氧、PH等指标进行实时监测。
[0035]本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种底泥多因素控制培养水箱，其特征在于:包括水箱(2)、用于控制水箱(2)内水温的温控装置、向水箱(2)内通入空气的曝气装置，所述水箱(2)底部中间设置有底泥容纳部，所述水箱(2)长度方向的两侧相对设置有水动力进出水口(9)，所述水箱(2)宽度方向的两侧由上至下间隔设置有若干间隙水取样口( 10)。2.根据权利要求1所述的底泥多因素控制培养水箱，其特征在于:温控装置包括用于控制水箱(2)内水温的加热装置和降温装置。3.根据权利要求2所述的底泥多因素控制培养水箱，其特征在于:所述加热装置包括恒温棒(I)和恒温棒温度控制器(7)，所述恒温棒(I)吸附在水箱(2)内壁上并没入水中，所述恒温棒温度控制器(7)置于水箱(2)外，通过电线与水箱(2)内的恒温棒(I)相连。4.根据权利要求3所述的底泥多因素控制培养水箱，其特征在于:所述恒温棒(I)通过橡胶基座吸附在水箱(2)的内壁上。5.根据权利要求3所述的底泥多因素控制培养水箱，其特征在于:所述恒温棒(I)内设置有获取水箱(2)内温度信息的温度传感器，所述的恒温棒温度控制器(7)上设置有用于显示所述温度信息的显示屏。6.根据权利要求2所述的底泥多因素控制培养水箱，其特征在于:所述降温装置包括内嵌有冷水机温度控制器(4)的冷水机(3)、冷水机出水管(6)、冷水机进水管(5)和流量可调的冷水机循环水栗(8)，冷水机循环水栗(8)与冷水机进水管(5)相连，没入水箱(2)的水中，冷水机出水管(6 )、冷水机进水管(5)采用橡胶软管。7.根据权利要求6所述的底泥多因素控制培养水箱，其特征在于:所述冷水机(3)内设置有获取水箱(2)内温度信息的温度传感器，所述的冷水机温度控制器(4)上设置有用于显示所述温度信息的显示屏。8.根据权利要求1所述的底泥多因素控制培养水箱，其特征在于:所述曝气装置包括曝气量可调节的气栗(U)、气管和气石(14)，所述气栗(11)置于水箱(2)外，所述气石(14)置于水箱底部的底泥容纳部与水箱壁之间，并通过气管相连。9.根据权利要求1所述的底泥多因素控制培养水箱，其特征在于:所述底泥容纳部主要由平行设置在水箱(2)底部中间的两块隔板(12)及水箱壁合围而成，所述隔板(12)的高度高于水动力进出水口(9)的高度。10.根据权利要求1所述的底泥多因素控制培养水箱，其特征在于:所述的水箱(2)上设置有水箱盖，所述水箱盖上设置供电路、管路通过的可闭合开口。
【文档编号】G01N1/28GK205620197SQ201620388529
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】朱丹彤, 程香菊, 伍健波, 余德光
【申请人】华南理工大学