专利名称：基于好氧水处理工况模拟的仿曝气试验装置的制作方法
技术领域：
本发明属于污水处理试验装置技术领域，具体涉及ー种基于好氧水处理工况模拟的仿曝气试验装置。
背景技术：
曝气装置广泛应用于实际工程特别是污水处理设施中，污水处理是高能耗行业之一，提高曝气效率能有效提高污水处理能效，降低运行成本。利用仿曝气实验装置模拟好氧水处理过程，进行多种エ况下的实验研究，能用于帮助寻找最优的曝气エ况，提高曝气效 率，降低处理能耗。因此，仿曝气实验装置的稳定性和准确性直接关系到污水处理实验结果的精度和可靠。从高校与科研机构的现有实验研究经验来看，造成仿曝气实验装置实验结果失真的原因，多数情况下均与该实验装置的设计缺陷及不稳定性有夫。另外，因为影响好氧水处理效果的实验エ况极为复杂，很少有単一的实验装置可以完成多种エ况下好氧水处理流程，并得到稳定且可靠的实验結果。再者，传统的实验装置都会由于设计缺陷造成拆装困难，需要不断更换零部件来完成所需的模拟条件。实践表明，频繁的拆装及过度的更换部件会降低仿曝气实验装置的可靠性。传统的仿曝气实验装置系统主要用于模拟连续エ况下好氧水处理过程，其不能对曝气部分进行精细控制同时保证曝气模拟的准确性及稳定性，也未考虑观察曝气过程中，气泡羽流运动规律时因光学折射所帯来的观测失真，以及稳定性差、拆卸不方便、模拟准确性低等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于好氧水处理工况模拟的仿曝气试验装置，克服了现有的仿曝气实验装置准确性低、模拟エ况少、拆卸调整及维护不变、使用成本高的不足。本发明所采用的技术方案是，一种基于好氧水处理工况模拟的仿曝气试验装置，其特征在于，包括进气器，进气器包括柱形空腔结构的进气器本体，进气器本体的前后两端分别对应通过前盖板和后盖板密封设置，前盖板外侧固定有进气管，进气管与进气器内腔相通，后盖板上均匀开有多个出气孔；还包括仿曝气试验发生器，仿曝气试验发生器包括曝气器底盘、以及固定且同轴设置在曝气器底盘上的第一空心玻璃罩和第二空心玻璃罩，第一空心玻璃罩和第二空心玻璃罩为相同材质制成且顶部均开通设置，第二空心玻璃罩的横截面大于第一空心玻璃罩的横截面，第二空心玻璃罩位于第一空心玻璃罩的外部，曝气器底盘上均勻开有多个曝气器通孔，曝气器通孔的数量和后盖板上出气孔的数量相同，在对应的曝气器通孔和出气孔之间通过供气软管相连接，各供气软管上均设置有各自的气量调节阀和逆止反透水阀，各供气软管的一端穿过对应的曝气器通孔伸入在第一空心玻璃罩的内腔后，在该供气软管的端部对应安装有曝气器。进气器本体内腔设置有进气均化器，进气均化器为柱形空腔结构，进气均化器的前端并固定连接在所述前盖板的内侧，进气均化器的后端密封设置有圆片状或圆锥状的阻气罩帽，进气均化器的侧壁上周向分布开有多个通气孔；进气管与进气均化器内腔相通，进气管、进气均化器和进气器为同轴线设置，且进气均化器的横截面大于进气管的横截面。第二空心玻璃罩的横截面为矩形。仿曝气试验发生器还包括底座，底座包括底板、设置在底板上的空心支撑柱和加强肋板、以及设置在该支撑柱和加强肋板上方的法兰盘，曝气器底盘连接在法兰盘上方；空心支撑柱的侧壁上对应开有多个供气软管通过的支撑柱通孔，法兰盘上对应开有多个供气软管通过的法兰盘通孔，多个法兰盘通孔的位置和大小与对应的曝气器通孔相一致。本发明的有益效果是进气均化器、气量调节阀和逆止反透水阀的协同作用，用于提供稳定、均匀且可调控的进气，通过曝气器底盘在第一空心玻璃罩内可完成不同形态气泡羽流エ况模拟，第一空心玻璃罩和第二空心玻璃罩组成外部光学折射消除装置，为实验外部观测的准确性和可靠性提供了保证。本发明具有操作简单，调整及维护方便、模拟准确性高，可完成多种エ况下实验模拟等优点，从而极大的提高的实验的稳定性和精度，降低了实验成本。
图I是本发明基于好氧水处理工况模拟的仿曝气试验装置的结构示意图；图2是本发明中进气器和进气均化器的安装位置示意图。其中，I.进气器，1-1.进气器本体，1-2.前盖板，1-3.后盖板，1_4.出气孔，2.进气管，3.仿曝气试验发生器,3-1.曝气器底盘,3-2.第一空心玻璃罩,3-3.第二空心玻璃罩，4.供气软管，5.气量调节阀，6.逆止反透水阀，7.曝气器，8.进气均化器，8-1.阻气罩帽,8-2.通气孔,9.底座,9-1.底板,9-2.支撑柱，9-3.加强肋板，9-4.法兰盘。
具体实施例方式如图I和图2所示，本发明基于好氧水处理工况模拟的仿曝气试验装置，包括进气器I和仿曝气试验发生器3。进气器I包括柱形空腔结构的进气器本体1-1，进气器本体1-1的前后两端分别对应通过前盖板1-2和后盖板1-3密封设置。前盖板1-2和后盖板1-3均通过法兰螺丝与进气器本体1-1相连接，并在接ロ处由凡士林密封，防止气体的逸出。前盖板1-2外侧固定有用于和外部进气设备相连接的进气管2，进气管2与进气器I内腔相通，后盖板1-3上均匀开有多个出气孔1-4。仿曝气试验发生器3包括曝气器底盘3-1、以及固定且同轴设置在曝气器底盘3-1上的第一空心玻璃罩3-2和第二空心玻璃罩3-3，可自由拆卸和更换。第一空心玻璃罩3-2和第二空心玻璃罩3-3顶部均开通设置,第二空心玻璃罩3-3的横截面大于第一空心玻璃罩3-2的横截面,且第二空心玻璃罩3-3位于第一空心玻璃罩3-2的外部。第一空心玻璃罩3-2和第二空心玻璃罩3-3为相同材质制成，该两者组合形成光学折射消除装置。曝气 器底盘3-1为圆盘形状，第一空心玻璃罩3-2的横截面为圆形，第二空心玻璃罩3-3的横截面为矩形。在使用本发明进行仿曝气实验时，通过在第一空心玻璃罩3-2和第二空心玻璃罩3-3之间填充与其材质相同折射率的液体，能有效降低或消除第一空心玻璃罩3-2因光学折射所帯来的观测失真，保证外部观察和测量的真实性和准确性。
曝气器底盘3-1上均匀开有多个曝气器通孔，曝气器通孔的数量和后盖板1-3上出气孔1-4的数量相同，在对应的曝气器通孔和出气孔1-4之间通过供气软管4相连接。各供气软管4上均设置有各自的气量调节阀5和逆止反透水阀6。通过多个气量调节阀5能单独控制每个供气软管4的开启或关闭以及控制通过的气体流量大小。通过多个逆止反透水阀6能阻止第一空心玻璃罩3-2中的液体受压向供气软管4中反压，避免在实验过程中影响进气和造成系统不能正常工作或损坏。
各供气软管4的一端穿过对应的曝气器通孔伸入在第一空心玻璃罩3-2的内腔后，在该供气软管4的端部对应安装有曝气器7。通过对不同供气软管4的开启和流量调节，构成不同位置曝气器7工作的多个、组合方式，能完成不同形态气泡羽流エ况模拟。进气器本体1-1内腔设置有进气均化器8。进气均化器8为柱形空腔结构，进气均化器的前端并固定连接在所述前盖板1-2的内侧，进气均化器8的后端密封设置有圆片状或圆锥状的阻气罩帽8-1，进气均化器8的侧壁上周向分布开有多个半圆形通气孔8-2。进气管2与进气均化器8内腔相通，进气管2、进气均化器8和进气器I为同轴线设置，且进气均化器8的横截面大于进气管I的横截面。阻气罩帽8-1利用空气动力学原理阻止气体带速流向出气孔1-4，再通过通气孔8-2将进气管2中的气体均匀输入进气器本体1-1的内腔，因此，进气均化器8不仅能够减少带速气体对实验过程的冲击，而且能保证多管段的均化进气。仿曝气试验发生器3还包括底座9，底座9包括底板9-1、设置在底板9_1上的空心支撑柱9-2和加强肋板9-3、以及设置在该支撑柱9-2和加强肋板9-3上方的法兰盘9_4，使用法兰螺丝将各部件连接在一起，相接处由凡士林密封，日后方便拆卸，维修及更换部件。曝气器底盘3-1连接在法兰盘9-4上方。空心支撑柱9-2的侧壁上对应开有多个供气软管4通过的支撑柱通孔，法兰盘9-4上对应开有多个供气软4管通过的法兰盘通孔，多个法兰盘通孔的位置和大小与对应的曝气器通孔相一致。曝气器底盘3-1和法兰盘的连接方式，使方便拆卸更换。本发明的工作过程是将进气管2与外部进气设备相连接，在第一空心玻璃罩3-2内腔以及第一空心玻璃罩3-2和第二空心玻璃罩3-3之间，均填充与第一空心玻璃罩3-2材质相同折射率的液体。整个供气管路为单向密闭通路带压气体从供气设备进入进气管2，再通过进气均化器8均匀输入进气器I内腔，并由于阻气罩帽8-1的阻挡作用变成缓慢溢入状态。在进气器I内气体压カ达到一定值后，带压气体经各供气软管4定量定速定压输出至第一空心玻璃罩3-2的内腔，最终带压气体经对应的曝气器7输出气泡羽流柱，完成エ况模拟。
权利要求
1.一种基于好氧水处理工况模拟的仿曝气试验装置，其特征在于，包括进气器(1)，所述进气器(I)包括柱形空腔结构的进气器本体(1-1)，所述进气器本体(1-1)的前后两端分别对应通过前盖板(1-2)和后盖板(1-3)密封设置，所述前盖板(1-2)外侧固定有进气管(2)，所述进气管(2)与进气器(I)内腔相通，所述后盖板(1-3)上均匀开有多个出气孔(ト4)； 还包括仿曝气试验发生器(3)，所述仿曝气试验发生器(3)包括曝气器底盘(3-1)、以及固定且同轴设置在曝气器底盘(3-1)上的第一空心玻璃罩(3-2)和第二空心玻璃罩(3-3)，所述第一空心玻璃罩(3-2)和第二空心玻璃罩(3-3)为相同材质制成且顶部均开通设置，所述第二空心玻璃罩(3-3)的横截面大于第一空心玻璃罩(3-2)的横截面,所述第二空心玻璃罩(3-3)位于第一空心玻璃罩(3-2)的外部,所述曝气器底盘(3-1)上均勻开有多个曝气器通孔，所述曝气器通孔的数量和后盖板(1-3)上出气孔(1-4)的数量相同，在对应的曝气器通孔和出气孔(1-4)之间通过供气软管(4)相连接，所述各供气软管(4)上均设置有各自的气量调节阀(5)和逆止反透水阀出)，所述各供气软管(4)的一端穿过对应的曝气器通孔伸入在所述第一空心玻璃罩(3-2)的内腔后，在该供气软管(4)的端部对应安装有曝气器(7)。
2.按照权利要求I所述的基于好氧水处理工况模拟的仿曝气试验装置，其特征在干，所述进气器本体(1-1)内腔设置有进气均化器(8)，所述进气均化器为柱形空腔结构，所述进气均化器的前端并固定连接在所述前盖板(1-2)的内侧，所述进气均化器(8)的后端密封设置有圆片状或圆锥状的阻气罩帽(8-1)，所述进气均化器(8)的侧壁上周向分布开有多个通气孔(8-2);所述进气管(2)与所述进气均化器(8)内腔相通，所述进气管(2)、进气均化器(8)和进气器(I)为同轴线设置，且所述进气均化器(8)的横截面大于进气管(I)的横截面。
3.按照权利要求I所述的基于好氧水处理工况模拟的仿曝气试验装置，其特征在干，所述第二空心玻璃罩(3-3)的横截面为矩形。
4.按照权利要求I所述的基于好氧水处理工况模拟的仿曝气试验装置，其特征在干，所述仿曝气试验发生器(3)还包括底座(9)，所述底座(9)包括底板(9-1)、设置在底板(9-1)上的空心支撑柱(9-2)和加强肋板(9-3)、以及设置在该支撑柱(9-2)和加强肋板(9-3)上方的法兰盘(9-4)，所述曝气器底盘(3-1)连接在法兰盘(9-4)上方；所述空心支撑柱(9-2)的侧壁上对应开有多个供气软管(4)通过的支撑柱通孔，所述法兰盘(9-4)上对应开有多个供气软(4)管通过的法兰盘通孔，所述多个法兰盘通孔的位置和大小与对应的曝气器通孔相一致。
全文摘要
本发明公开了一种基于好氧水处理工况模拟的仿曝气试验装置，包括进气器，进气器包括进气器本体、前盖板和后盖板，前盖板外侧固定有进气管，后盖板上均匀开有多个出气孔；还包括仿曝气试验发生器，仿曝气试验发生器包括曝气器底盘，第一空心玻璃罩，第二空心玻璃罩，曝气器底盘上均匀开有多个曝气器通孔，在对应的曝气器通孔和出气孔之间通过供气软管相连接，各供气软管上均设置有各自的气量调节阀和逆止反透水阀，各供气软管的一端穿过对应的曝气器通孔伸入在第一空心玻璃罩的内腔后，在该供气软管的端部对应安装有曝气器。本发明克服了现有的仿曝气实验装置准确性低、模拟工况少、拆卸调整及维护不变、使用成本高的不足。
文档编号C02F7/00GK102642936SQ20121005103
公开日2012年8月22日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日
发明者王蒙, 程文, 苏洁, 马腾飞, 马霞 申请人:西安理工大学