污水取样检测盒的制作方法

本发明涉及水质监测领域，尤其涉及一种污水取样检测盒。

背景技术：

中国是世界上最大的纺织品服装生产和出口国，因此印染行业与之息息相关，而印染行业是耗水大户，废水排放量和污染物总量分别位居全国工业部门的第二位和第四位，是我国造成水体污染的重点行业之一。与其他行业的污染废水相比，印染废水具有废水排放量大，颜色深，难降解有机物含量高，水质不稳定等特点。

针对印染废水的处理问题，现有的处理技术主要依次通过物化处理、生化处理对印染废水处理，从而降解有害物质，达到排放标准。针对目前印染废水的物化处理，现有的物化处理工序基本由操作员手工操作来完成。首先将印染废水引入水池中，因为印染废水的pH不确定，因此一般先用石灰调节pH至碱性，再加入硫酸亚铁对废水进行絮凝沉淀处理。目前对印染废水前期处理需要根据肉眼判断是否出现充分絮凝，如果未充分絮凝，那么就表明我们在处理过程中药剂加入量出现问题，没有调整到位。一般情况下，将pH调整在9-11就能充分絮凝，经过沉淀池就分离出上清液。

针对如上的问题，公告号为CN203238083U中国专利就公开了一种自动调节处理药剂量的印染废水处理设备，但在实际处理过程中，由于pH计插入印染废水中很容易被杂质堵塞，致使pH计测量值和实际值出现过大的偏差，并且pH值是非线性的，控制精确度要求极高，导致控制系统架构不稳定。

当然，公开号为CN 104034702 A的中国发明专利公开说明书就公开了一种用于检测印染废水透光度的检测盒，该检测盒不仅可直接对进入其内的印染废水进行透光能力检测，测得光强弱的信号作为可利用的控制信号，以表达分离出上清液澄清度，并用来代替人眼观察印染废水是否充分絮凝。但考虑到检测时，印染废水容易在光源和光感应元件表面结污，导致透光度和感光能力双重下降，这种检测盒在检测准确性和稳定性上不是很好，而且还存在耐用性等诸多问题，拆卸维修比较麻烦。

同时，该检测盒如何防止其在使用一段时间后结垢，也是一项较为头疼的问题。

其次，由于普通的分离是采用沉淀的方式进行分离，因此分离过程较为耗时间，并且水中可能含有不溶的气泡等漂浮物影响检测。

技术实现要素：

本发明的发明目的是为了解决上述的问题，提供一种污水取样检测盒，包括泥水分离器和透光度检测器，泥水分离器结构小巧、可以快速将流动水中的气泡等不可溶的漂浮物进行分离，达到检测标准，实现实时在线检测的目的；透光度检测器的第二出气口可以对出水管的出口处进行喷气，通过气压压力将水样吹落，防止透光度检测器透光部分结垢，提高检测准确性。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种污水取样检测盒，包括外保护壳、泥水分离器和透光度检测器，泥水分离器和透光度检测器均位于外保护壳内；泥水分离器包括筒状上分离壳体、筒状下分离壳体和分离芯体，筒状上分离壳体和筒状下分离壳体上下对接固定；所述筒状上分离壳体顶部密封，筒状上分离壳体下部侧壁上还设有入水口，分离芯体位于筒状上分离壳体内；所述分离芯体包括下分离板、上分离板和用于支撑上、下分离板的立板，下分离板与上分离板均朝同方向倾斜设置，下分离板位于筒状上分离壳体底部，下分离板外周与筒状上分离壳体内壁密封连接，下分离板上端开设有供流体向上通过的下板出口，所述上分离板位于下分离板上方，上分离板外周与筒状上分离壳体内壁密封连接，上分离板上端开设有供流体向上通过的絮状泥出口，絮状泥出口开口朝上且位于筒状上分离壳体上部；所述筒状上分离壳体侧壁上还设有检测水出水口，检测水出水口位于上分离板下端和下分离板下端之间；筒状上分离壳体侧壁上还设有排废出水口，分离芯体内还设有排水通道，所述排水通道将排废出水口与絮状泥出口连通，所述排废出水口位于上分离板下端的上方；絮状泥出口位置高于排废出水口的上边沿；下板出口朝上，位置高于检测水出水口上边沿；所述入水口的进水位置低于所述下分离板上端；位于下分离板和入水口之间的分离芯体腔内还设有用于使得进水围绕其旋转的导流柱，导流柱低于下分离板上端；所述透光度检测器包括检测壳体、光源、光敏接收器和供水样流通的流动多通管道；所述流动多通管道包括出水管和进水管，进水管与出水管相连通，出水管为两端贯通的通管，光源的发光方向、出水管和光敏接收器大致在同一直线上；所述光源与出水管一端之间留有第一落水间隙；光敏接收器与出水管的另一端之间留有第二落水间隙；所述光源的光线贯穿出水管内并照射至光敏接收器，所述检测壳体内部还设有第二进气机构，第二进气机构包括第二进气口、第二进气通道和第二出气口，第二进气通道连通第二进气口和第二出气口，第二进气口位于检测壳体外壁，第二出气口朝向出水管的出口处；检测壳体底部还设有供水样流出的出水口；所述检测壳体包括上盖和下盖，流动多通管道、光源、光敏接收器夹设于上盖和下盖之间；所述第二进气机构位于上盖内部；所述上盖内还设有第一进气机构，第一进气机构包括第一进气口、第一进气通道和两个第一出气口，第一进气口通过第一进气通道分别连通两个第一出气口，所述两个第一出气口分别位于光源和光敏接收器所在的一侧；还包括用于采取水样的入水管、检测管、充气管、分离器排废管和检测器排废管；入水管与泥水分离器的入水口连接，检测管的两端连接在分离器的检测水出水口和透光度检测器的进水管之间；充气管数量有两根，两根充气管分别再与透光度检测器的第一进气口、第二进气口连接，分离器排废管的输入端与分离器的排废出水口连接，检测器排废管的输入端与透光度检测器的出水口连接。

优选的，所述筒状上分离壳体底部设有第一出水口，所述第一出水口上还设有泄压阀；筒状下分离壳体上端开口且对接套在筒状上分离壳体下方；泄压阀位于筒状下分离壳体内；筒状下分离壳体下部设有出水口；出水口也连接分离器排废管。

优选的，光源和光敏接收器外均设有固定壳，所述固定壳呈圆形筒状，上盖和下盖设有用于固定壳安装的半圆形槽，固定壳外侧壁还设有固定凸肋，固定壳通过所述固定凸肋夹于上盖和下盖之间。

优选的，所述检测壳体内还设有增加流动多通管道固定效果的托架，所述托架包括托台和架板，架板与下盖底部之间留有供水样流通的通道，托台与架板相固定，架板与下盖连接，托台上表面设有与所述流动多通管道形状相匹配的凹槽，流动多通管道通过所述凹槽配装在所述托架上。

优选的，所述上盖内还设有与所述托台相对应的压台，所述压台下表面设有凹槽，所述凹槽与流动多通管道外壁相契合，流动多通管道嵌设于托台和压台之间的凹槽内。

优选的，所述流动多通管道还包括有用于除垢剂流入的除垢管，除垢管与出水管、进水管连通，流动多通管道呈十字形。

优选的，所述注水通道与顶盖注水口连接处设有斗状管道，注水通道流通截面面积小于顶盖注水口口径。

优选的，所述注水通道截面呈半圆形。

优选的，所述排水通道顶部开口设置，排水通道开口与絮状泥出口相通，入水顶盖底壁中部设有用于快速将多余水流入排水通道的溢水漏斗，所述溢水漏斗位于排水通道开口上方，溢水漏斗连通入水顶盖内腔与排水通道。

优选的，所述分离芯体、分离壳体和入水顶盖一体成型设置。

优选的，入水顶盖顶部设有开口呈杯状，入水顶盖开口处设有可拆卸的封盖。

优选的，泄压阀包括螺接在第一出水口的筒状阀体、位于筒状阀体内的阀杆和弹簧，筒状阀体内侧下部设有能够通水的弹簧座，弹簧座中部设有通孔，阀杆上端设有堵头，下端穿接在所述弹簧座的通孔上；所述弹簧套在阀杆外，弹簧上端连接阀杆，弹簧下端抵压于所述弹簧座上，以使所述堵头弹性抵压在所述第一出水口出口部。

进一步的，所述阀杆上还设有调节螺母，所述弹簧抵压于调节螺母和弹簧座之间。

优选的，第一出水口位于导流柱的一侧下方，位于导流柱的相反一侧下方的筒状上分离壳体底部上设有第二出水口，所述第二出水口出设有可拆卸的堵头。

优选的，所述第二出水口和导流柱正下方之间设有挡板。

优选的，所述立板沿分离壳体轴线的边部设有用于增加结构强度的防断条。

优选的，所述立板之间设有用于增加结构强度的桥接板。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的污水取样检测盒，具有如下有益效果：

本发明中的泥水分离器具有如下优点：

一、分离芯体内的下分离板使水样的内的漂浮物进行集中于下板出口，上分离板对抽取的水样中的浮沫进行分离，可以过滤掉大部分不可溶的漂浮颗粒物；检测水出水口位于上、下分离板两个下端之间，在检测水出水口抽取水样时，经过下分离板过滤的水流沿着上分离板向检测水出水口流动，浮沫受到浮力作用沿上分离板向上移动，水流流动方向与浮沫移动方向相反，进一步加强分离，使分离效果更为明显。

二、排废出水口通过排水通道与絮状泥出口连通，可以及时的将浮沫排出，避免分离芯体内浮沫堆积影响检测数据，使检测得到的数据更为准确可靠。

三、若是水流从顶部进入分离芯体类似于向茶杯内倒水，进入的水流会将液体表面的已经分离好的浮沫重新带入水中，造成分离效率低下。因此本发明中的入水口位于分离壳体的底部，由分离芯体的底部向上进行注水，浮沫的运动方向一直保持在延水流运动的方向，浮沫的运动较小，能够快速的沿分离板被分离出水，分离效率高速度快，可达到实时连续在线对水体质量进行检测的目的。

四、上、下分离板、排水通道、絮状泥出口以及检测水出水口抽水的通道均集成于一个分离芯体内，分离芯体外部包裹筒状分离壳体，有效的缩小整个分离器的体积，有效降低空间占有率。

本发明中的透光度检测器具有如下优点：

一、透光度检测器的结构设置是将光源、出水管和光敏接收器分离设置，使得光源与出水管一端之间留有第一落水间隙；光敏接收器与出水管的另一端之间留有第二落水间隙；光源的光线通过先透过第一落水间隙的空气，再透过出水管内的水，再透光过第二落水间隙中的空气，最终射入光敏接收器，这种结构设置可以避免出水管出来的水柱流向光源或光敏接收器，保护光源和光敏接收器免收水渍和污物沾染而影响透光效果，提高检测的稳定性和准确性；出水管为两端贯通的通管不仅使得出水管难以结垢堵塞，而且还降低该透光度检测器对出水管的清洗频次，同时也延长了透光度检测器的使用寿命，即提高耐用性。

二、第二出气口产生的高速气流可以将出水管出口处的粘性淤泥等污垢进行吹动，使其移动避免粘性淤泥粘附于出水管表面，避免出水管出口处结垢现象，降低清洗次数，延长维修周期。

附图说明

图1为本发明实施例中污水取样检测盒的结构示意图；

图2为本发明实施例中污水取样检测盒的分解结构示意图；

图3为本发明实施例中泥水分离器的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例中泄压阀的局部放大图；

图5为本发明实施例中泥水分离器的水流状态示意图；

图6为本发明实施例中泥水分离器的局部立体图。

图7为本发明实施例中透光度检测器的结构示意图；

图8为本发明实施例中透光度检测器的拆分示意图；

图9为本发明实施例中透光度检测器的原理示意图；

图10为本发明实施例中透光度检测器内上盖结构示意图；

图11为本发明实施例中透光度检测器内上盖的第一、第二进气机构的剖视图；

图12为本发明实施例中透光度检测器内部结构拆分示意图；

图13为本发明实施例中透光度检测器内的流通管道安装在托架上的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1至13所示的一种污水取样检测盒，它包括外保护壳5、泥水分离器a和透光度检测器b，泥水分离器a和透光度检测器b均位于外保护壳5内；外保护壳5用于放置泥水分离器a和透光度检测器b，保护泥水分离器a和透光度检测器b不暴露在外，减低老化延长使用寿命。

如图3至6所示泥水分离器，它包括筒状上分离壳体a4、筒状下分离壳体a2和分离芯体a3。筒状上分离壳体a4顶部完全密封，筒状上分离壳体a4下部侧壁上还设有入水口a1，筒状上分离壳体a4下端外边沿还设有径向向外延伸的连接凸部。筒状下分离壳体a2包括上端开口且下端封闭的筒状本体a21和外环绕于筒状本体a21上端的连接环部a20，筒状下分离壳体a2通过连接环部a21对接套在所述筒状上分离壳体a4下方，并通过多组螺栓锁合连接凸部和连接环部a21。上述分离芯体a3位于筒状上分离壳体a4内，并安装于其内，其中：

分离芯体a3包括下分离板a32、上分离板a33和用于支撑上、下分离板的立板，下分离板a32与上分离板a33均朝同方向倾斜设置，下分离板a32位于筒状上分离壳体a4底部。下分离板a32外周与分离壳体a4内壁密封连接，下分离板a32上端开设有供流体向上通过的下板出口a320，上分离板a33位于下分离板a32上方。上分离板a33外周与筒状上分离壳体a4内壁密封连接，上分离板a33上端开设有供流体向上通过的絮状泥出口a330，絮状泥出口a330开口朝上且位于筒状上分离壳体a4上部。上述筒状上分离壳体a4侧壁上还设有检测水出水口a34，检测水出水口a34位于上分离板a33下端和下分离板a32下端之间。筒状上分离壳体a4侧壁上还设有排废出水口a35，分离芯体a3内还设有排水通道，排水通道将排废出水口a35与絮状泥出口a330连通，排废出水口a35位于上分离板a33下端的上方。絮状泥出口a330位置高于排废出水口a35的上边沿；下板出口a320朝上，位置高于检测水出水口a34上边沿；所述入水口a1的进水位置低于所述下分离板a32上端；位于下分离板a32和入水口a1之间的分离芯体a3腔内还设有用于使得进水围绕其旋转的导流柱a37，导流柱a37低于下分离板a32上端。筒状上分离壳体a4底部设有第一出水口，第一出水口上还设有泄压阀a5。泄压阀a5位于筒状下分离壳体a2内。上述第一出水口位于导流柱a37的一侧下方，位于导流柱a37的相反一侧下方的筒状上分离壳体a4底部上设有第二出水口，第二出水口出设有可拆卸的堵头a39，第二出水口和导流柱a37正下方之间设有挡板a38。水流中的大颗粒重物杂质很容易流入挡板a38左侧的第二出水口上方积聚，定期打开堵头a39即可清理。当水压过大时，第二出水口也可以常开运行，第一出水口上的泄压阀不起作用。堵死第二出水口时，水压稍大时，泄压阀打开，废水就会进入筒状下分离壳体a2，筒状下分离壳体a2下部设有出水口a211，出水口a211位于筒状下分离壳体a2的下部侧壁上，便于排除不检测的废水。

上述泄压阀a5包括螺接在第一出水口的筒状阀体a51、位于筒状阀体a51内的阀杆a52和弹簧a54，筒状阀体a51内侧下部设有能够通水的弹簧座a56，弹簧座a56中部设有通孔，阀杆a52上端设有堵头，下端穿接在所述弹簧座a56的通孔上；所述弹簧套在阀杆a52外，弹簧a54上端连接阀杆a52，弹簧a54下端抵压于所述弹簧座a56上，以使所述堵头弹性抵压在所述第一出水口出口部。为了使得泄压阀的压力阈值可以调节，上述阀杆a52上还设有调节螺母a55，弹簧a54抵压于调节螺母a55和弹簧座a56之间。

如图4所示，上述立板沿壳体轴线的边部设有用于增加结构强度的防断条a42，通过增设防断条a42，形成三角边，有效防止断裂。立板之间设有用于增加结构强度的桥接板a41，桥接板a41连接各个相邻的立板，增强连接提高强度。立板与壳体底面之间还设有用于增加结构强度的加强筋a40。

如图3所示，使用时，废水从入水口a1进入，水流会沿着导流柱a37导流，水流中的大颗粒重物杂质很容易流入挡板a38左侧的第二出水口上方积聚，之后水流会从下板出口a320流出，继续网上。水中的气体浮沫混合絮状泥会从絮状泥出口a330溢出，通过排水通道将气体浮沫混合絮状泥从排废出水口a35排出，我们取样检测水来自中间层，即检测出水口a34抽取检测水样时，抽取的悬浮颗粒物较少，可以用于光检测并减少干扰杂质。

参阅图7至图13所示的透光度检测器b，它包括检测壳体、光源b4、光敏接收器b5和供水样流通的流动多通管道b3。其中：

流动多通管道b3包括出水管b32和进水管b30，进水管b30与出水管b32相连通，出水管b32为两端贯通的通管，光源b4的发光方向、出水管b32和光敏接收器b5大致在同一直线上。上述光源b4与出水管b32一端之间留有第一落水间隙。光敏接收器b5与出水管b32的另一端之间留有第二落水间隙。上述光源b4的光线贯穿出水管b32内并照射至光敏接收器b5，上述检测壳体内部还设有第二进气机构，第二进气机构包括第二进气口b12、第二进气通道b121和第二出气口b120，第二进气通道b121连通第二进气口b12和第二出气口b120，第二进气口b12位于检测壳体外壁，第二出气口b120朝向出水管b32的出口处。检测壳体底部还设有供水样流出的出水口b20。

参阅图8所示，检测壳体包括上盖b1和下盖b2，流动多通管道b3、光源b4、光敏接收器b5夹设于上盖b1和下盖b2之间，第一、第二进气机构位于上盖b1内部，下盖b2底部还设有供水样流出的出水口b20。进行废水透光度的透光检测工作时，上盖b1安装在下盖b2之上，流动多通管道b3、光源b4、光敏接收器b5均安装在检测壳体内，且安装在近乎一条直线上，光源b4透过流通多通管道3里的污水反应在光敏接收器b5上，进行透光度分析，以检测印染废水的透光度。

使用时，第一、第二进气机构均设置在上盖b1上方，与流动多通管道b3成一定角度，向第一进气口b11和第二进气口b12内通入高压气体，高压气体通过第二进气通道b121由第二出气口b120喷出，高压气体朝向出水管出口喷射，将泥沙等污垢利用高压气体推落；高压气体通过第一进气通道b111由第一出气口b110喷出，可以将水压过高时喷向光源或光敏接收器的水柱向下压，避免光源或光敏接收器沾染污垢和水渍。

使用时，共水样流出的出水口b20设在下盖b2的右侧面，离底部10mm-15mm，出水口b20处还安装有阀门，一方面有利于印染废水检测完之后的排出，另一方面又避免了在检测过程中印染污水的溢出。

参阅图12所示，流动多通管道b3上设有用于除垢剂流入的除垢管b31，除垢管b31通过除垢外接管6延伸至保护外壳5外壁，用于除垢剂的添加。除垢管b31与出水管b32、进水管b30连通，流动多通管道b3呈十字形。十字形的设计降低了管道堵塞的概率。当流动多通管道b3使用一段时间后，管道内堵塞或留有结垢时，可以通入除垢剂进行除垢，将内部结垢溶解，在通过向进气口通入高压气体将除垢管b31内的污垢物推落，在进行除垢时，进水管b30不进水。

如图8和图12所示，光源b4和光敏接收器b5外均设有固定壳，固定壳呈圆形筒状，上盖b1和下盖b2上均设有用于固定壳安装的半圆形槽，固定壳外侧壁还设有固定凸肋b40、固定凸肋b50，固定壳通过所述固定凸肋b40、固定凸肋b50卡在半圆形槽内，夹在上盖b1和下盖b2之间。避免了在印染污水检测过程中，流动多通管道b3、光源b4及光敏接收器b5的晃动对检测结果的影响，进而提高了检测结果的准确率。

如图13所示，在印染污水检测过程中，流动多通管道b3安装固定在托架b6上，托架b6由托台b60和架板b61组成，架板b61与下盖b2底部之间留有供水样流通的通道，通道可以设置成从左到右向下倾斜式，以便印染污水向出水口b20处流淌。托台b60与架板b61相固定，可通过焊接制成，也可通过紧固件来连接。架板b61与下盖b2连接，托台b60上表面设有与所述流动多通管道b3形状相匹配的凹槽，流动多通管道b3通过所述凹槽配装在所述托架b6上。

使用时，上盖b1内还设有与所述托台b60相对应的压台b13，压台b13下表面设有凹槽，所述凹槽与流动多通管道b3外壁相契合，流动多通管道b3嵌设于托台b60和压台b13之间的凹槽内，以保证流动多通管道b3的稳定性。

在使用或清洗过程中，检测印染废水透光度的透光度检测器上的上盖、下盖b2及流动多通管道b3均可拆卸，有利于后期对透光度检测器的检测及清洗，提高透光度检测器的使用寿命，降低企业的使用成本。

除了上述泥水分离器a和透光度检测器b两个核心部件之外，本发明的污水取样检测盒还包括用于采取水样的入水管1、检测管3、充气管4、分离器排废管2a和检测器排废管2b。入水管1与泥水分离器a的入水口a1连接，检测管3的两端连接在分离器a的检测水出水口a34和透光度检测器b的进水管b30之间。充气管4数量有两根，两根充气管4分别再与透光度检测器b的第一进气口b11、第二进气口b12连接，分离器排废管2a的输入端与分离器的排废出水口a35连接，检测器排废管2b的输入端与透光度检测器的出水口b20连接。

如图3和图9所示，本发明实施例中污水取样检测盒的使用方法：

1、由取来带高压气体的水样，水样内含有絮状泥，由于絮状泥包裹气泡后密度小于水向上浮动，将待检测的水样通过入水管1接入泥水分离器a的入水口a1，水样进入分离芯体a3底部的水样，通过导流柱a37导流，在水压的作用下向下板出口a320移动，水样及其中的不溶解漂浮物沿着下分离板a32移动至下板出口a320；

2、水样及其中的不溶解漂浮物由下板出口a320向絮状泥出口a330移动，由于不溶解漂浮物受到向上的浮力会竖直向上飘动；

3、检测水出水口a34于上、下分离板之间的通道内抽取水样样本，被抽取的水样中含有少量的不溶解漂浮物，由于上、下分离板之间的通道倾斜向下，水样在移动过程中，漂浮物继续向上移动，漂浮物到达上分离板a33时停止向检测水出水口a34移动，之后漂浮物通过浮力沿上分离板a33缓慢向絮状泥出口a330移动；由于水样移动方向与浮沫移动方向相反，达到二次分离的目的；

4、集中于絮状泥出口a330的漂浮物在后续水样的流动过程中，水位上升将漂浮物带入排水通道内，进入排水通道内的漂浮物流经排废出水口a35，进入分离器排废管2a并流出；

5、从泥水分离器a的检测水出水口a34抽取的水样，通过检测管3向透光度检测器b的进水管b30运输，在透光度检测器b内，水样由出水管b32出口处流出；

6、充气管4接气泵等正压装置，通过充气管4向第二进气口b12和第一进气口b11内通入高压气体，高压气体通过第二进气通道b121由第二出气口b120喷出，高压气体朝向出水管b32出口喷射，将泥沙等污垢利用高压气体推落；高压气体通过第一进气通道b111由第一出气口b110喷出，可以将水压过高时喷向光源b4或光敏接收器b5的水柱向下压，避免光源b4或光敏接收器b5沾染污垢和水渍；

7、光源b4向出水管b32发射光线，光线完全穿透出水管b32内的水样，并照射至光敏接收器b5上，光敏接收器b5将透过水样的光线进行光照强度的检测，换算出水样的透光度；

8、由出水管b32内流出的水样流动至下盖b2底部，并从底部的出水口b20流出，检测完毕的水样从检测器排废管2b流出，完成水质透光度检测过程。

9、由泥水分离器a和透光度检测器b流出的废水，经由分离器排废管2a和检测器排废管2b最终汇聚至同一根排废管2，流至外保护壳5外。

以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。