一种絮凝剂性能评价设备的制作方法

本实用新型涉及絮凝剂性能评价技术领域，具体而言，涉及一种絮凝剂性能评价设备。

背景技术：

随着国家加大环保投资力度和污水处理相关政策的施行，以及城市污水处理费的征收率和征收水平的提高，已建成的污水处理厂的开车率和运行负荷必将大大提高，应用于污水处理领域的絮凝剂消费需求也在大幅提高。同样在国家加大环保力度的大背景下，工业废水排放政策对生产企业的污水排放要求已上升到“零排放”的高度。因此无论从哪个角度来看，絮凝剂产品作为目前最为常用的水处理药剂之一，该行业受到国家产业的政策支持，市场需求和使用量逐年攀升，在行业内发挥着不可替代的作用，其絮凝性能的优劣直接影响污水处理效果。

在使用絮凝剂前需要对其絮凝性能进行评价。目前我国絮凝剂的絮凝性能评价方法都是参照化工行业标准《HG/T 4331-2012水处理剂混凝性能的评价方法》进行评价，该标准用烧杯沉降试验方法评定絮凝剂的絮凝效果，将待评定的絮凝剂或混凝剂加助凝剂按预先确定的剂量和次序加入水样中，经快速搅拌和慢速搅拌后观测絮体形成时间、絮体大小和松散程度、沉降时间以及上清液清澈度，并取上清液做COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)测试，从而评价絮凝剂的絮凝效果。但在实际应用中，技术人员发现烧杯试验和实际污水处理运行工况相差甚远，不能完全模拟现场的运行情况，通过烧杯试验筛选出来的絮凝剂上机以后，往往会出现效果差、用量大等现象。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种絮凝剂性能评价设备。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种絮凝剂性能评价设备，包括：进料井、絮凝池、搅拌装置和取样装置；

所述进料井设置于所述絮凝池的上方，所述进料井用于将包含絮凝剂和废水的混合液导入至所述絮凝池；

所述搅拌装置用于搅拌所述絮凝池内的混合液，所述取样装置用于在所述混合液发生絮凝反应后从所述絮凝池中提取检测样本

在一种可能的实现方式中，所述进料井的内侧壁交错设有多层向下倾斜的斜板。

在一种可能的实现方式中，所述搅拌装置包括搅拌电机、传动轴和搅拌片；

所述搅拌电机通过所述传动轴与所述搅拌片传动连接；所述搅拌片设置在所述絮凝池内，用于搅拌所述絮凝池内的混合液。

在一种可能的实现方式中，所述搅拌装置还包括挤水杆；

所述挤水杆为环形杆，所述传动轴固定连接所述挤水杆的上端部和下端部，且所述传动轴转动时带动所述挤水杆转动。

在一种可能的实现方式中，所述取样装置包括：上清液容器和底泥容器；

所述上清液容器与所述絮凝池上部侧壁的上取样口连通，用于从所述上取样口提取上清液样本；

所述底泥容器与所述絮凝池下部侧壁或底部侧壁的下取样口连通，用于从所述下取样口提取底泥样本。

在一种可能的实现方式中，所述取样装置还包括：底泥泵；所述底泥泵设置在所述下取样口与所述底泥容器之间。

在一种可能的实现方式中，该设备还包括：进料混合装置，所述进料混合装置的出口与所述进料井的进料口相连通；所述进料混合装置用于将分别进入所述进料混合装置的絮凝剂和废水混合为混合液。

在一种可能的实现方式中，所述进料混合装置包括：絮凝剂容器、废水容器和三通混合器；

所述絮凝剂容器的出口与所述三通混合器的第一入口相连通；所述废水容器的出口与所述三通混合器的第二入口相连通；所述三通混合器的出口为所述进料混合装置的出口。

在一种可能的实现方式中，所述进料混合装置还包括：絮凝剂泵和废水泵；

所述絮凝剂泵设置在所述絮凝剂容器的出口与所述三通混合器的第一入口之间；

所述废水泵设置在所述废水容器的出口与所述三通混合器的第二入口之间。

在一种可能的实现方式中，所述进料混合装置包括：废水容器和设置在所述废水容器上的絮凝剂通道口；所述废水容器的出口为所述进料混合装置的出口。

在一种可能的实现方式中，该设备还包括：检测装置，所述检测装置用于对所述取样装置提取的检测样本进行检测。

本实用新型实施例上述第一方面提供的方案中，通过进料井将絮凝剂和废水的混合液导入絮凝池后，利用搅拌装置搅拌混合液，从而动态模拟絮凝反应情况，可以更加真实地模拟絮凝反应，使得提取的检测样本更加符合絮凝剂在真实使用后的絮凝效果，评价结果更加准确。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的絮凝剂性能评价设备的第一结构图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的絮凝剂性能评价设备中，进料井的具体结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的絮凝剂性能评价设备中，搅拌装置的具体结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的絮凝剂性能评价设备的第二结构图；

图5示出了本实用新型实施例所提供的絮凝剂性能评价设备的第三结构图；

图6示出了本实用新型实施例所提供的絮凝剂性能评价设备的第四结构图。

图标：10-进料井、20-絮凝池、30-搅拌装置、40-取样装置、50-料混合装置、60-检测装置；301-搅拌电机、302-传动轴、303-搅拌片；401-上清液容器、402-底泥容器、403-底泥泵；F01-第一法兰、F02-第二法兰、F03-第三法兰；501-絮凝剂容器、502-废水容器、503-三通混合器、504-絮凝剂泵、505-废水泵。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供的一种絮凝剂性能评价设备，参见图1所示，包括：进料井10、絮凝池20、搅拌装置30和取样装置40。

进料井10设置于絮凝池20的上方，进料井10用于将包含絮凝剂和废水的混合液导入至絮凝池20。搅拌装置30用于搅拌絮凝池20内的混合液，取样装置40用于在混合液发生絮凝反应后从絮凝池20中提取检测样本。

本实用新型实施例中，在需要检测絮凝剂的性能时，将絮凝剂和废水混合后注入进料井10，该进料井10将混合液导入至絮凝池20，进料井10具体可采用倒锥形或漏斗形等形状，方便注入混合液。混合液在絮凝池20内发生絮凝反应，其中，搅拌装置30可以搅拌絮凝池20内的混合液，从而可以动态模拟絮凝反应情况；之后利用取样装置从絮凝反应后的混合液中提取检测样本，基于该检测样本即可对絮凝剂的性能做出评价。其中，絮凝剂指的是具有絮凝效果的试剂，比如金属盐类，如铝盐、铁盐等；也可以是有机高分子类，如聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、壳聚糖等；也可以是多种絮凝剂的复配物。

本实用新型实施例提供的一种絮凝剂性能评价设备，通过进料井将絮凝剂和废水的混合液导入絮凝池后，利用搅拌装置搅拌混合液，从而动态模拟絮凝反应情况，可以更加真实地模拟絮凝反应，使得提取的检测样本更加符合絮凝剂在真实使用后的絮凝效果，评价结果更加准确。

在上述实施例的基础上，参见图2所示，进料井10的内侧壁交错设有多层向下倾斜的斜板101。

本实用新型实施例中，进料井10内部布置多层向下倾斜的斜板101，图2中以三层斜板为例示出；进料井10利用多层斜板101形成S形通道，可对进入进料井主体的废水溶液和絮凝剂溶液进行阻挡、分散，避免进入的混合液直接流入已经发生絮凝反应的溶液中，同时起到辅助混合的作用。此外，进料井10可以为倒锥体结构(如图2所示)，便于控制混合液流入絮凝池20的流速。

在上述实施例的基础上，参见图3所示，搅拌装置30包括搅拌电机301、传动轴302和搅拌片303。其中，搅拌电机301通过传动轴302与搅拌片303传动连接；搅拌片303设置在絮凝池20内，用于搅拌絮凝池20内的混合液。

本实用新型实施例中，搅拌装置30通过设置在絮凝池20内的搅拌片303来搅拌混合液，真实地模拟絮凝反应，且可以使得混合液充分反应。同时，通过调整搅拌片303的转动速度，可以模拟真实场景下废水的不同流速。具体的，利用搅拌电机301带动传动轴302转动，进而带动搅拌片303转动，通过调节搅拌电机301的转速可以调整搅拌片303的转速，且搅拌片303的类型、层数、形状可根据所需处理的废水进行选择。搅拌电机301可以为无级变速，不同的搅拌速度可适用于评价不同的废水系统，既可实现絮凝剂和废水混匀功能，也可实现底泥絮凝处理的刮泥功能。且搅拌电机301可以设置在絮凝池的底部或外部，比如设置在图1所示搅拌片的下方；或者设置在絮凝池的上方，比如图3所示，本实施例对此不做限定。同时，传动轴302可以直接带动搅拌片303转动，如图3所示；传动轴302也可借助齿轮带动搅拌片303转动。

在上述实施例的基础上，参见图3所示，搅拌装置30还包括挤水杆304。挤水杆304为环形杆，传动轴302贯通挤水杆304的上端面和下端面，且传动轴302转动时带动挤水杆304转动。

本实用新型实施例中，在混合液发生絮凝反应之后，混合液会分为上部分的清液(上清液)和下部分絮状固体(底泥)，且底泥固含量较大，利用挤水杆304可以慢速搅拌底泥中的水分，将水分进一步挤出。具体的，挤水杆304为一环形杆，且固定在传动轴302上，当传动轴302转动时可以带动挤水杆304转动。传动轴302可以贯通该挤水杆304，如图3所示；也可将传动轴302分为两部分，一部分与挤水杆304的上端部固定连接，传动轴302的另一部分与挤水杆304的下端部固定连接，传动轴302的两部分再通过挤水杆304连接，即挤水杆304作为传动轴整体的一部分实现传动功能。

在上述实施例的基础上，参见图4所示，取样装置40包括：上清液容器401和底泥容器402。

其中，上清液容器401与絮凝池20上部侧壁的上取样口连通，用于从上取样口提取上清液样本。底泥容器402与絮凝池20下部侧壁或底部侧壁的下取样口连通，用于从下取样口提取底泥样本。

本实用新型实施例中，絮凝剂和废水的混合液在絮凝池20内发生絮凝反应后，可以实现固液分离，此时上清液从絮凝池20的上取样口可以导入至上清液容器401，使得上清液容器401可以提取絮凝反应后的上清液样本；同理，底泥可以通过絮凝池20下方的下取样口导入至底泥容器402，从底泥容器402中即可提取出底泥样本。通过提取出的检测样本(包括上清液样本和底泥样本)可以准确评价絮凝剂的性能。具体的，采集絮凝反应后从上取样口溢出的上清液样本进行检测，检测指标包括但不限于悬浮物含量、COD、氨氮含量、总磷含量、重金属含量等；采集絮凝反应后从下取样口泵出的底泥样本进行检测，检测指标包括但不限于含水量、絮凝剂残余量等，通过检测指标来评价絮凝效果和加药量是否过量，结合上述两者的检测结果综合评价絮凝剂的性能。

同时，参见图4所示，絮凝池20分为两部分，中间由第二法兰F02连接；絮凝池20的上部可以用第一法兰F01与搅拌电机301的电机架连接，絮凝池20下部通过第三法兰F03与底座连接，以固定该絮凝剂性能评价设备。以法兰结构将絮凝池20分为可拆卸的两部分，可以自由拆卸该评价设备，且方便携带。

可选的，参见图4所示，取样装置40还包括：底泥泵403；底泥泵403设置在下取样口与底泥容器402之间。絮凝反应后的底泥可通过底泥泵403从絮凝池20的底部泵出，并收集于底泥容器402中以便于后续检测。

在上述实施例的基础上，参见图5所示，该评价设备还包括：进料混合装置50，进料混合装置50的出口与进料井10的进料口相连通；进料混合装置50用于将分别进入进料混合装置50的絮凝剂和废水混合为混合液，之后将该混合液通过进料井10的进料口导入至进料井10。

具体的，参见图5所示，该进料混合装置50包括：絮凝剂容器501、废水容器502和三通混合器503。絮凝剂容器501的出口与三通混合器503的第一入口相连通；废水容器502的出口与三通混合器503的第二入口相连通；三通混合器503的出口为进料混合装置50的出口。

本实用新型实施例中，絮凝剂容器501用于盛放需要评价性能的絮凝剂，废水容器502用于盛放待处理的废水。两个容器中盛放的液体流入三通混合器503后，进行初步混合，形成混合液。该三通混合器503具体可以为三通阀。

可选的，参见图5所示，进料混合装置50还包括：絮凝剂泵504和废水泵505。絮凝剂泵504设置在絮凝剂容器501的出口与三通混合器503的第一入口之间；废水泵505设置在废水容器502的出口与三通混合器503的第二入口之间。

本实用新型实施例中，通过絮凝剂泵504和废水泵505可以将絮凝剂和废水泵出，通过调节絮凝剂泵504和废水泵505的转速可以改变不同的药剂投加比例，从而确定运行过程中的最佳加药量。同时，通过调节絮凝剂泵504和废水泵505的转速可以控制进料的速度，同时结合底泥泵403的控制，可以调节废水和絮凝剂的反应时间和停留时间，从而为实际运行时的停留时间提供数据支持。

可选的，当絮凝剂和废水均为液体时，可以利用图5所示的进料混合装置50投入适当浓度的絮凝剂溶液和废水溶液。当实际工艺中需要混合废水溶液和絮凝剂干粉时，可以不需要絮凝剂容器，此时在废水容器502上开设用于投放分装絮凝剂的通道口即可。即，进料混合装置50包括：废水容器和设置在废水容器上的絮凝剂通道口；此时废水容器的出口为进料混合装置的出口。该进料混合装置50可以实现废水与粉状絮凝剂的混合，混合后携带药剂的废水进入絮凝池进行反应。

在上述实施例的基础上，参见图6所示，该絮凝剂性能评价设备还包括检测装置60，所述检测装置60用于对取样装置40提取的检测样本进行检测。具体的，该检测装置60可以是在线检测仪表，可以实时检测该检测样本的指标，包括但不限于悬浮物含量、COD、氨氮含量、总磷含量、重金属含量、底泥含水量、底泥絮凝剂残余量等。通过检测得到的指标来评价絮凝效果和加药量是否过量，进而综合评价絮凝剂的性能。

可选的，该检测装置60设有通讯接口，通过该通讯接口将检测到的指标发送给上位机，由上位机控制该絮凝剂性能评价设备中的可控部件的运行状态。具体的，该性能评价设备中的可控部件包括搅拌电机301、底泥泵403、絮凝剂泵504、废水泵505等，上位机基于检测装置60所检测的指标控制可控部件的运行状态(例如转速等)，从而可以自动控制絮凝反应的过程，并可以控制絮凝剂所占的比例，从而基于絮凝效果可以确定絮凝剂的最佳量。其中，该通讯接口具体可以为无线通信接口，也可以为有线通信接口(比如RS485等)，本实施例对此不做限定。

本实用新型实施例提供的一种絮凝剂性能评价设备，通过进料井将絮凝剂和废水的混合液导入絮凝池后，利用搅拌装置搅拌混合液，从而动态模拟絮凝反应情况，可以更加真实地模拟絮凝反应，使得提取的检测样本更加符合絮凝剂在真实使用后的絮凝效果，评价结果更加准确。同时，还可以通过模拟现场运行工况评价絮凝剂性能从而对絮凝剂进行选型，通过调节泵的转速可以调整运行参数，进而通过运行参数的调节结合处理效果来优化现场的运行工艺参数。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。