试验用榨菜废水及其配制方法与流程

本发明属于废水处理技术领域，具体公开了一种试验用榨菜废水及其配制方法。

背景技术：

榨菜工业废水主要来自淘洗、脱盐、压榨、杀菌以及腌制废水。榨菜工业废水属于高有机物、高氮磷的含盐废水，处理难度大。如果将榨菜废水排放到沟渠、小溪、河流中，会对水、土壤环境造成严重污染，甚至可能引发水体富营养化并破坏土壤结构，使土质硬化、板结，使农作物、经济作物大量减产。因此，研发高效率、低能耗、投资省、运行方便的榨菜废水处理方法，对榨菜行业的可持续发展，水、土壤环境的保护都具有深远意义。

在研发榨菜废水处理方法时，研究人员需要经常前往工厂采集实际榨菜工业废水进行试验，十分麻烦、不便，所以目前研究人员大多是根据榨菜废水的氨氮、cod、盐分等数据指标自行配制，得到试验用榨菜废水。

目前，研究人员大多采用蛋白胨、牛肉汤等为试验用榨菜废水提供微量元素和营养物质，但是由于蛋白胨、牛肉汤的具体成分较为复杂，所以采用现有的配制方法难以定量、准确配制出实际榨菜工业废水，也无法灵活调整各参数比例，以这样的试验用榨菜废水为基础探索出的榨菜废水处理方法，在实际应用中，榨菜废水的处理效果会存在较大的波动，导致榨菜工业废水的实际处理效果较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种试验用榨菜废水及其配制方法，以解决现有试验用榨菜废水难以定量、准确配制出实际榨菜工业废水，也无法灵活调整各参数比例，以这样的试验用榨菜废水为基础探索出的榨菜废水处理方法，在实际应用中，会存在较大的波动的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

本发明还提供了一种试验用榨菜废水，具体包括以下原料：nh4cl、nacl、葡萄糖、微量元素和矿物质，其中nh4cl为200-250mg/l、nacl为25-40mg/l、葡萄糖为4000-5000mg/l、微量元素包括edta为10000-15000mg/l、znso4·7h2o为200-430mg/l、cocl2·6h2o为100-240mg/l、mncl2·4h2o为800-990mg/l、cuso4·5h2o为100-250mg/l、namoo4·2h2o为170-220mg/l、nicl2·2h2o为100-190mg/l、na2seo4·10h2o为150-210mg/l、h3bo4为10-14mg/l、na2wo4·2h2o为30-50mg/l；矿物质包括nah2po4·2h2o为15-29mg/l、cacl2·2h2o为150-300mg/l、feso4·7h2o为5-6.25mg/l、edta为5-6.25mg/l和nahco3，nahco3的量以使配水ph在7-8.2之间为准；上述榨菜废水通过配料装置配制。

本发明还提供了一种试验用榨菜废水及其配制方法，具体包括以下步骤：

试验用榨菜废水的配制方法，具体包括以下步骤：

1)装料过程：首先向量杯中加入定量的溶剂水，随后按比例称取nh4cl、nacl、葡萄糖，并加入固体储料瓶；按比例称取微量元素和矿物质，并加入储液腔；

2)加料过程：通过固体加料机构将固体储料瓶内的固体原料加入量杯中；通过液体加料机构将储液腔内的液体原料加入量杯中；

3)溶液出料过程，对量杯中的溶液适当搅拌后进行出料。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：

1)本基础方案中的微量元素和矿物质，能够定量、准确地模拟实际榨菜废水水质，并能够灵活调整各参数的比例，以模拟不同的废水水质；2)以现有的试验用榨菜废水(以蛋白胨、牛肉汤为微量元素和营养物质)为基础探索出的榨菜废水处理方法，在实际应用中，榨菜废水的处理效果会存在较大的波动，而以本基础方案中的微量元素和矿物质制得的榨菜废水为基础探索出的榨菜废水处理方法，在实际应用中，榨菜废水的处理效果几乎不存在波动，所以本试验用榨菜废水性能更加稳定，更接近实际榨菜工业废水。

进一步，所述配料装置包括箱体、第一动力机构、量杯、固体储料瓶、储液腔、固体加料机构和液体加料机构；液体加料机构、固体加料机构分别设于量杯的两侧；

所述固体加料机构包括固体限位槽、称量件、第一动力缸、第二动力缸和第一转动件；固体储料瓶设于固体限位槽的上部，固体储料瓶上开有与固体限位槽连通的出料口；所述固体限位槽内设有能够将出料口密封的第一密封板；所述量杯下部开有与固体限位槽连通的固体进料口，所述固体进料口上设有与第一动力缸输出轴固定连接的第二密封板；所述称量件密封并竖直滑动连接在固体限位槽上，第一转动件能够驱使称量件竖直滑动，当第一转动件工作时，第一密封板竖直向上移动，将出料口露出；称量件与固体进料口正对的两侧壁开有传料口，所述箱体内还设有推料板，所述推料板能够在称量件内密封并水平滑动连接，第二动力缸的输出轴与推料板固定连接；

所述液体加料机构包括液体限位槽、液体盛装板、虹吸管；液体盛装板密封并竖直滑动连接在液体限位槽上；所述虹吸管的一端处于液体盛装板上，虹吸管的另一端伸入量杯的底部，所述虹吸管上设有仅容液体流进量杯的单向阀；储液腔设于液体限位槽一侧，储液腔上开有进液孔，称量件移动到固体限位槽的底部时，液体盛装板的侧壁将进液孔密封，液体盛装板的水平高度高于量杯的水面高度；

所述箱体的底部设有出液管道和u型的密封管道，所述出液管道的进口端处于固体限位槽远离量杯的一侧；所述密封管道的一端设有主动杆，密封管道的另一端设有从动杆，主动杆、从动杆均密封并竖直滑动连接在密封管道上，主动杆与称量件固定连接，从动杆与液体盛装板固定连接。

本装置使用前，称量件处于固体限位槽的中部，第一动力缸的活塞杆出程，第二密封板将固体进料口紧紧封闭，保证量杯的底部处于密封。

装料过程：首先向量杯中加入定量的溶剂水，随后启动第一转动件，第一转动件带动称量件竖直向上移动，实现称量件的固定装料。称量件的竖直向上移动，称量件带动主动杆从密封管道的顶部伸出，密封管道内的气压降低，从动杆向密封管道内伸入，实现从动杆带动液体盛装板竖直向下移动进行液体装料。总之，固定装料与液体装料同时进行。

加料过程：待称量件内的固体原料装满后，启动第一转动件，第一转动件控制称量件竖直向下移动，当称量件的底部与第二密封板的顶部接触时，第一动力缸开始控制第二密封板竖直向下移动，此过程中，保证称量件的底部与第二密封板的顶部时刻接触(量杯内的水会经固体进料口进入称量件内)，防止水进入称量件底部的固体限位槽内，影响配制的准确度。当称量件移动到固体限位槽的底部时(称量件的底部与箱体的底部接触时)，传料口与固体进料口正对。启动第二动力缸，第二动力缸带动推料板在称量件内水平移动，将称量件内的固体原料和少量水全部推入量杯中。

称量件竖直向下移动时，液体盛装板竖直向上移动，当称量件移动到固体限位槽的底部时，液体盛装板到达水平面最高点，液体盛装板的侧壁将进液孔密封，液体盛装板的水平高度高于量杯的水面高度，液体盛装板上的液体经虹吸管进入量杯中。

溶液出料过程：研究人员对量杯中的溶液适当搅拌后，启动第二动力缸的活塞杆回程，第二动力缸带动推料板从称量件内移出，量杯中配制好的溶剂从固体进料口流出，当推料板经过出液管道的进口端时，溶剂经出液管道排出。

采用本装置配制溶液具有以下优点，目前实验室在配制溶液时，都是一份一份的配制，即称量一次固体、液体原料，配制一次溶液，这样的操作适用于较为精准的溶液配制，对于榨菜废水这种不需要十分精准的溶液配制，就显得十分的麻烦。采用本装置，研究人员可以称取过量的固体原料加入固体储料瓶内，称取过量的液体原料加入储液腔内，通过控制称量件的体积大小控制固体原料的加入量，控制称量件从固体限位槽向上移动-称量件装料-称量件向下移动到固体限位槽的底部的耗时总长，与控制液体从储液腔流进液体盛装板的速度，就能够控制液体原料向量杯中的加入量。在需要配制多份榨菜废水时，这样的配制方式大大减少了研究人员的称量次数，降低了研究人员的劳动强度。

进一步，固体储料瓶内设有搅拌件，搅拌件包括搅拌转轴和搅拌叶片，搅拌转轴密封并水平转动连接在固体储料瓶的下部，搅拌叶片固定连接在搅拌转轴的周向上；固体储料瓶的底部向所述出料口倾斜；搅拌转轴远离固体限位槽的一侧伸出固体储料瓶，搅拌转轴上套接有两个套圈，所述套圈外设有外齿轮；

所述第一转动件外套接有第一外齿轮，第一密封板的两侧均设有齿，第一密封板的两侧分别设有所述第一转动件和第二齿轮件，第一密封板的一侧与第一外齿轮接触啮合，第一密封板的另一侧与第二齿轮件的一侧接触啮合，第二齿轮件的另一侧还接触啮合有竖直移动板，第一密封板和竖直移动板分别处于两个套圈的正上方；所述第一密封板和竖直移动板的结构相同，所述第一密封板上开有向下开口的凹槽，所述凹槽的一侧设有与套圈啮合的齿。

由于第一密封板的两侧分别设有第一转动件和第二齿轮件，假设第一密封板竖直向上移动时，第一外齿轮顺时针转动，第一外齿轮带动第一密封板竖直向上移动(实现了当第一转动件工作时，第一密封板竖直向上移动，将出料口露出)，第一密封板带动第二齿轮件逆时针转动，第二齿轮件带动竖直移动板竖直向下移动。这样的设置的目的在于，1)当第一密封板竖直向上移动时，由于第一密封板上开有向下开口的凹槽，凹槽的一侧设有与套圈啮合的齿，所以搅拌转轴在凹槽、套圈的作用下发生转动，此时搅拌转轴起到对固体储料瓶内的固定原料搅拌混合的作用。2)随着第一密封板继续竖直向上移动，第一密封板不再将出料口密封，固体储料瓶的出料口逐渐与称量件的传料口正对，固体储料瓶内已经配制好的固体粉末进入称量件内；第一密封板竖直向上移动的同时，竖直移动板竖直向下移动到与搅拌转轴上的套圈(此套圈为处于竖直移动板正下方的套圈)接触时，搅拌转轴再次在凹槽、套圈的作用下发生转动，由于固体储料瓶的底部向出料口倾斜，所以此时搅拌转轴起到将混合后的固体原料快速送入称量件内的作用。

进一步，所述液体限位槽的侧壁上标有进液刻度。研究人员能够液体限位槽的侧壁的进液刻度得出较为精确的液体进量。

附图说明

图1为本发明实施例的纵截面剖视图；

图2为本发明实施例第一密封板的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：箱体1、出液管道11、密封管道12、主动杆13、从动杆14、固体储料瓶2、储液腔3、固体限位槽41、称量件42、第一动力缸43、第二动力缸44、第一密封板45、第二密封板46、推料板47、凹槽48、液体限位槽51、液体盛装板52、虹吸管53、进液孔54、量杯6、搅拌件7、搅拌转轴71、搅拌叶片72、套圈73、第一外齿轮81、第二齿轮件83、竖直移动板84、动力绳85、第一转轴86。

试验用榨菜废水，具体包括以下原料：nh4cl、nacl、葡萄糖、微量元素和矿物质，各原料的具体投加量如下表1。

结论：

实施例1、实施例2和实施例3分别模拟三个不同企业排出的榨菜废水，实践证明，研究人员在试验时能够定量、准确、灵活地模拟不同的废水水质；并且采用本榨菜废水为基础探索出的榨菜废水处理方法，在实际应用中，几乎不存在波动，所以本试验用榨菜废水性能更加稳定，更接近实际榨菜工业废水。

上述榨菜废水通过配料装置配制。如图1和图2所示，所述配料装置包括箱体1、第一动力机构、量杯6、固体储料瓶2、储液腔3、固体加料机构和液体加料机构；液体加料机构、固体加料机构分别固定连接在量杯6的两侧。

固体加料机构包括固体限位槽41、称量件42、第一动力缸43、第二动力缸44和第一转动件；固体储料瓶2设于固体限位槽41的上部，固体储料瓶2上开有与固体限位槽41连通的出料口；固体限位槽41内设有能够将出料口密封的第一密封板45；量杯6下部开有与固体限位槽41连通的固体进料口，固体进料口上设有与第一动力缸43输出轴固定连接的第二密封板46；称量件42密封并竖直滑动连接在固体限位槽41上。

第一转动件包括支撑座、第一转轴86、伺服电机(图中未画)和动力绳85，支撑座固定连接在箱体1的顶部，第一转轴86转动连接在支撑座上，伺服电机用于驱动第一转轴86转动，动力绳85的一端缠绕在第一转轴86上，动力绳85的另一端固定连接在称量件42的顶部，所以伺服电机能够通过第一转轴86驱使称量件42竖直滑动；称量件42与固体进料口正对的两个侧壁开有传料口，箱体1内还设有推料板47，推料板47能够在称量件42内密封并水平滑动连接，第二动力缸44的输出轴与推料板47固定连接。

液体加料机构包括液体限位槽51、液体盛装板52、虹吸管53；液体盛装板52密封并竖直滑动连接在液体限位槽51上；虹吸管53的一端处于液体盛装板52上，虹吸管53的另一端伸入量杯6的底部，虹吸管53上设有仅容液体流进量杯6的单向阀；储液腔3设于液体限位槽51一侧，储液腔3上开有进液孔54。液体限位槽51的侧壁上标有进液刻度(研究人员能够液体限位槽51侧壁的进液刻度得出较为精确的液体进量)。

箱体1的底部设有出液管道11和u型的密封管道12，出液管道11的进口端处于固体限位槽41远离量杯6的一侧；密封管道12的一端设有主动杆13，密封管道12的另一端设有从动杆14，主动杆13、从动杆14均密封并竖直滑动连接在密封管道12上，主动杆13与称量件42的底部固定连接，从动杆14与液体盛装板52的底部固定连接。

固体储料瓶2内设有搅拌件7，搅拌件7包括搅拌转轴71和搅拌叶片72，搅拌转轴71密封并水平转动连接在固体储料瓶2的下部，搅拌叶片72固定连接在搅拌转轴71的周向上；固体储料瓶2的底部向出料口倾斜；搅拌转轴71远离固体限位槽41的一侧伸出固体储料瓶2，搅拌转轴71上套接有两个套圈73，套圈73外设有外齿轮。

第一转动件外套接有第一外齿轮81，第一密封板45的两侧均设有齿，第一密封板45的两侧分别设有所述第一转动件和第二齿轮件83，第一密封板45的一侧与第一外齿轮81接触啮合，第一密封板45的另一侧与第二齿轮件83的一侧接触啮合，第二齿轮件83的另一侧还接触啮合有竖直移动板84，第一密封板45和竖直移动板84分别处于两个套圈73的正上方；第一密封板45和竖直移动板84的结构相同，如图2所示，第一密封板45上开有向下开口的凹槽48，凹槽48的一侧设有与套圈73啮合的齿。

采用本装置配制试验用榨菜废水的具体操作如下：

本装置使用前，称量件42处于固体限位槽41的中部，第一动力缸43的活塞杆出程，第一动力缸43驱使第二密封板46将固体进料口紧紧封闭，保证量杯6的底部处于密封。

1)装料过程：首先向量杯6中加入定量的溶剂水，随后启动伺服电机，伺服电机带动第一转轴86转动，第一转轴86上的动力绳85绕进，动力绳85拉动称量件42竖直向上滑动。

由于第一密封板45的两侧分别设有第一转动件和第二齿轮件83，如图1所示，假设第一密封板45竖直向上移动时，第一外齿轮81顺时针转动，第一外齿轮81带动第一密封板45竖直向上移动(实现了当第一转动件工作时，第一密封板竖直向上移动，将出料口露出)，第一密封板45带动第二齿轮件83逆时针转动，第二齿轮件83带动竖直移动板84竖直向下移动。

这样的设置的目的在于：1)当第一密封板45竖直向上移动时，由于第一密封板45上开有向下开口的凹槽48，凹槽48的一侧设有与套圈73啮合的齿，所以搅拌转轴71在凹槽48、套圈73的作用下发生转动，此时搅拌转轴71起到对固体储料瓶2内的固定原料搅拌混合的作用。2)随着第一密封板45继续竖直向上移动，第一密封板45不再将出料口密封，固体储料瓶2的出料口逐渐与称量件42的传料口正对，固体储料瓶2内已经配制好的固体粉末进入称量件42内；第一密封板45竖直向上移动的同时，竖直移动板84竖直向下移动到与搅拌转轴71上的套圈73(此套圈73为处于竖直移动板84正下方的套圈73)接触时，搅拌转轴71再次在凹槽48、套圈73的作用下发生转动，由于固体储料瓶2的底部向出料口倾斜，所以此时搅拌转轴71起到将混合后的固体原料快速送入称量件42内的作用。

称量件42的竖直向上移动时，称量件42带动主动杆13从密封管道12的顶部不断伸出，密封管道12内的气压降低，从动杆14向密封管道12内伸入，实现从动杆14带动液体盛装板52竖直向下移动，使储液腔3的进液孔54处于液体盛装板52的上方，储液腔3内的液体经进液孔54进入液体盛装板52上方。总之，固定装料与液体装料同时进行。

2)加料过程：待称量件42内的固体原料装满后，启动伺服电机，伺服电机带动第一转轴86反转，称量件42竖直向下移动，当称量件42的底部与第二密封板46的顶部接触时，第一动力缸43开始控制第二密封板46竖直向下移动，此过程中，保证称量件42的底部与第二密封板46的顶部时刻接触(量杯6内的水会经固体进料口进入称量件42内)，防止水进入称量件42下方的固体限位槽41内，影响配制的准确度。当称量件42移动到固体限位槽41的底部时(称量件42的底部与箱体1的底部接触时)，传料口与固体进料口正对。启动第二动力缸44，第二动力缸44带动推料板47在称量件42内水平移动，将称量件42内的固体原料和水全部推入量杯6中。

称量件42竖直向下移动时，液体盛装板52竖直向上移动，当称量件42移动到固体限位槽41的底部时，液体盛装板52的侧壁将进液孔54密封，液体盛装板52的水平高度高于量杯6的水面高度，液体盛装板52上的液体经虹吸管53进入量杯6中。

3)溶液出料过程：研究人员对量杯6中的溶液适当搅拌后，启动第二动力缸44的活塞杆回程，第二动力缸44带动推料板47从称量件42内移出，量杯6中配制好的溶剂从固体进料口流出，当推料板47经过出液管道11的进口端时，溶剂经出液管道11排出。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。