长距离输水管道模拟装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于饮用水处理技术领域，涉及一种长距离原水输送管道的多功能实验模 拟系统。
【背景技术】
[0002] 含氮污染物是我国地表水源的主要污染物之一。水中含氮污染物组成复杂，有机 和无机的氮类化合物在水处理及其输配过程中发生相互转化。
[0003]目前国内长距离原水输送和区域供水工程的实施增加了水的输配时间，输配中含 氮污染物的转化直接关系到水处理技术效能及其水质安全。原水输配中无机氮和有机氮之 间的交互作用必然发生；管网输配水中含氮有机物会影响微生物控制效果；同时，含氮有 机物是消毒副产物的重要前体物，在管网余氯作用下存在进一步生成新次级产物的风险。 因此，做相应的管内水力、水质模拟试验是探究输水管内含氮污染物转化机制的必要条件， 这就需要设计并制作长距离输水管模拟装置。
[0004]目前，国内针对原水输送管道的模拟装置很少，并且大多数不能符合输水管距离 长、原水的输配时间长等特点，从而不能完全模拟实际输水管中的水力状况、水质变化等条 件。
【发明内容】
[0005] 发明目的：本发明提供了一种长距离输水管道模拟装置，以解决现有技术中不能 完全模拟实际输水管中的水力状况、水质变化等条件的问题。
[0006] 技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0007] -种长距离输水管道模拟装置，包括进水水箱、出水水箱和两个水平设置的圆柱 形管道外管、内管，外管内套装有内管，外管的两侧分别设置有左侧盖和右侧盖，且左侧盖 和右侧盖可拆卸，外管的上端设置有进水口，进水口通过水管连接有进水水箱，进水口与水 管连接处设置有进水电磁阀；外管的下端设置有出水口，出水口通过水管连接有出水水箱， 出水口与水管连接处设置有出水电磁阀；外管顶部安装有毕托管，毕托管上设置有压差计。
[0008] 进一步的，所述左侧盖上穿入有驱动轴，驱动轴依次穿过外管和内管，并在内管中 连接有推流器；驱动轴外接电机，电机功率60W，转速为0~600r/min。
[0009] 进一步的，所述外管和内管为两个同轴的圆柱形管道，且外管和内管之间留有空 隙。
[0010] 进一步的，所述外管的管材为有机玻璃，内柱的管材为球墨铸铁，内管两端为空 心，并与外管相通。
[0011] 进一步的，所述外管顶部设有圆孔，毕托管通过圆孔伸入入外管，毕托管伸入端位 于外管和内管之间的空隙中；毕托管与圆孔接触处设置有橡胶塞。
[0012] 进一步的，所述压差计为数字显示压差计。
[0013] 进一步的，所述进水电磁阀上设置有第一计时器；出水电磁阀上设置有第二计时 器，进水口和出水口均采用90°弯管。
[0014] 进一步的，所述进水口与进水水箱之间的水管上设置有调节阀。
[0015] 进一步的，所述进水水箱内设置有潜水栗，潜水栗通过水管与进水口相连接。
[0016] 优选的，所述连接水管为PVC塑料软管。
[0017] 有益效果：本发明采用正态水力模拟，使模拟装置中的水力条件更趋近于实际输 水管中的水力条件；内管采用与实际输水管相一致的球墨铸铁为管材，能完全模拟实际输 水管的管壁状况，易于培养与实际管内壁相似度高的生物膜，生物膜附着于内外管内壁上； 通过调节电机转速来控制水流流速，并通过毕托管随时测得水流流速，通过设定计时器来 控制水力停留时间，能模拟不同水厂的输水管中原水输配；外管左、右侧盖可拆卸，方便在 装置运行一定时间后，使用无菌棉签将管内壁上生长成熟的生物膜取出，以作进一步的研 究；本发明节约用水和占地面积，降低实验成本；本发明切实模拟实际管道水力条件、水质 状况、停留时间，提高了模拟试验的准确性、可靠性，同时取样也更加方便。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明的整体结构示意图。
[0019] 其中，1-外管；2-内管；3-电机；4-推流器；5-潜水栗；6-进水水箱；7-毕托管； 8-进水口；9-进水电磁阀；10-第一计时器；11-出水水箱；12-出水口； 13-出水电磁阀； 14-第二计时器；15-驱动轴；16-压差计；17-调节阀；18-左侧盖；19-右侧盖；20-橡I父塞； 21-圆孔。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0021] 如图1所示，一种长距离输水管道模拟装置，包括进水水箱、出水水箱和两个水平 设置的圆柱形管道外管、内管，外管1内套装有内管2,外管1的两侧分别设置有左侧盖18 和右侧盖19,外管1的上端设置有进水口 8,进水口 8通过水管连接有进水水箱6,进水口 8 与水管连接处设置有进水电磁阀9 ;外管1的下端设置有出水口 12,出水口 12通过水管连 接有出水水箱11，出水口 12与水管连接处设置有出水电磁阀13,外管1顶部安装有毕托管 7,毕托管7上设置有压差计16 ;外管1两侧的左侧盖18和右侧盖19可拆卸，方便在本发 明运行一定时间后，使用无菌棉签将内外管内壁上生长成熟的生物膜取出，以作进一步的 研究。
[0022] 所述左侧盖18上穿入有驱动轴15,驱动轴15依次穿过外管1和内管2,并在内管 2中连接有推流器4 ;驱动轴15外接电机3,电机3功率60W，转速为0~600r/min。
[0023] 所述外管1和内管2为两个同轴的圆柱形管道，且外管1和内管2之间留有空隙。
[0024] 所述外管1的管材为有机玻璃，内柱2的管材为球墨铸铁，内管2两端为空心，并 与外管1相通，内管2采用与实际输水管相一致的球墨铸铁为管材，能完全模拟实际输水管 的管壁状况，易于培养与实际管内壁相似度高的生物膜，生物膜附着于内、外管内壁上。
[0025] 所述外管1顶部设有圆孔21，毕托管7通过圆孔21伸入入外管1，毕托管7伸入 端位于外管1和内管2之间的空隙中；毕托管7与圆孔21接触处设置有橡胶塞20 ;圆孔21 在进水时作为排气口，进行预处理试验时作为加药口，运行时用于安装毕托管7,毕托管7 上配有橡胶塞20,通过调节电机转速来控制水流流速，并通过毕托管7随时测得水流流速， 通过设定计时器来控制水力停留时间，能模拟不同水厂的输水管中原水输配。
[0026] 所述压差计16为数字显示压差计。
[0027] 所述进水电磁阀9上设置有第一计时器10 ;出水电磁阀13上设置有第二计时器 14,进水口 8和出水口 12均采用90°弯管。
[0028] 所述进水口 8与进水水箱6之间的水管上设置有调节阀17,调节阀17可以控制进 水流量。
[0029] 所述进水水箱6内设置有潜水栗5,潜水栗5通过水管与进水口 8相连接。
[0030] 所述连接水管为PVC塑料软管。
[0031 ] 所述进水水箱6和出水水箱11的材质均为有机玻璃。
[0032] 原水经潜水栗5提升至外管1，进水时打开排气口 21进行排气，待内管2和外管1 充满原水，将毕托管7安装至外管1上。打开电机3调节推流器4的转速以控制水流流速， 水流得以在内管1和外管2之间循环。利用电磁阀13和计时器14控制水力停留时间，在 一定的时间后，出水阀门13自动打开，出水排入出水水箱11。
[0033] 本