污水廠與再生水廠原位取樣并在線測(cè)試裝置及其運(yùn)行方法
【專(zhuān)利摘要】污水廠與再生水廠原位取樣并在線測(cè)試裝置及其運(yùn)行方法，屬于原位取樣與測(cè)試裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。圓錐形鉆頭底面與直筒型取樣桿固定密封連接，取樣桿底端側(cè)面開(kāi)有取樣口，擋板作為取樣口開(kāi)關(guān)，擋板的頂部與金屬桿連接，金屬桿與拉手連接；取樣口的上面設(shè)有孔板濾網(wǎng)，孔板濾網(wǎng)與硅膠管連通，硅膠管通過(guò)蠕動(dòng)泵與集水裝置連接；集水裝置密封安裝有探頭，探頭與儀表連接。鉆頭深入到液面下指定深度，然后上拉拉手使擋板錯(cuò)開(kāi)取樣口，待測(cè)原位點(diǎn)的水樣在壓力作用下流進(jìn)取樣桿內(nèi)，水樣經(jīng)過(guò)桿內(nèi)孔板濾網(wǎng)過(guò)濾后進(jìn)入硅膠管，接著打開(kāi)蠕動(dòng)泵，進(jìn)入集水裝置的水樣使用探頭實(shí)時(shí)測(cè)定其各種指標(biāo)。本發(fā)明能提供一種靈活、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、安全可靠方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】污水廠與再生水廠原位取樣并在線測(cè)試裝置及其運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠在污水廠和再生水廠任一取樣點(diǎn)原位取樣，并在線測(cè)試D0、pH、ORP, NH4+、NO3-等參數(shù)的裝置及其運(yùn)行操作方法，屬于原位取樣與測(cè)試裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全國(guó)城市污水處理量日益擴(kuò)大，以及大中型缺水城市污水的再生水，我國(guó)水污染問(wèn)題等到了一定緩解，但污水處理廠及再生水廠的整體運(yùn)行水平仍較低，同時(shí)，新型污水處理工藝和再生水處理工藝，雖然有較多的小試和中試研究成果，但仍需進(jìn)一步解決工藝的實(shí)際工程應(yīng)用問(wèn)題。因此，迫切需要針對(duì)實(shí)際污水處理廠和再生水廠進(jìn)行深入的研究。由于實(shí)際污水處理廠或再生水廠中工藝流程長(zhǎng)，各單元工藝有效水深較高等原因，導(dǎo)致無(wú)法測(cè)試水廠實(shí)際運(yùn)行狀況，難于分析水廠各工藝段的污染物去除情況和出現(xiàn)的問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，研制和開(kāi)發(fā)了污水處理廠和再生水廠原位取樣與在線測(cè)試裝置。
[0003]原位取樣與在線測(cè)試裝置可根據(jù)需要深入污水廠或再生水廠不同工藝單元液面以下的不同深度，同時(shí)可在線測(cè)定儀測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)，并能準(zhǔn)確的完成任一取樣點(diǎn)液體樣品的采集，可準(zhǔn)確、方便、快捷和安全地完成任一測(cè)試點(diǎn)的在線測(cè)試和取樣過(guò)程，為水廠運(yùn)行人員與科研人員提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。該裝置不但能夠解決活性污泥系統(tǒng)的原位測(cè)試與取樣問(wèn)題，而且，能夠解決懸浮填料和生物濾池等生物膜系統(tǒng)的原位測(cè)試與取樣問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明所涉及的該套污水廠與再生水廠原位取樣并在線測(cè)試裝置，具有靈活、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、安全可靠的特點(diǎn)。
[0005]污水廠與再生水廠原位取樣并在線測(cè)試裝置，其特征在于，主要由五部分組成，圓錐形鉆頭(I)、直筒型取樣桿(2)、蠕動(dòng)泵(4)、集水裝置(5)、儀表(7);圓錐形鉆頭(I)底面與直筒型取樣桿(2 )固定密封連接，直筒型取樣桿(2 )與圓錐形鉆頭(I)的這一端的側(cè)面開(kāi)有孔作為取樣口(8)，取樣口(8)由緊貼直筒型取樣桿(2)內(nèi)壁的擋板(9)作為開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)取樣口(8)的打開(kāi)和密封,擋板(9)的頂部與金屬桿(10)連接,然后金屬桿(10)的另一端與拉手(11)連接，拉手(11)位于取樣桿(2)頂端外部；取樣桿(2)內(nèi)取樣口(8)的上面設(shè)有孔板濾網(wǎng)(12)，孔板濾網(wǎng)(12)的孔與硅膠管(3)連通，硅膠管(3)的另一端通過(guò)蠕動(dòng)泵
(4)與集水裝置(5)連接；集水裝置(5)的封口上設(shè)有不同的圓孔，通過(guò)圓孔密封安裝有測(cè)試裝置的探頭(6)，在線探頭(6)與儀表(7)連接。
[0006]測(cè)試裝置為能夠測(cè)試DO、pH、ORP, NH4\ N03_等參數(shù)的裝置。在線測(cè)試裝置上設(shè)置不同尺寸的圓孔，供不同測(cè)試探頭的安裝，該裝置測(cè)試DO時(shí)能夠防止外界空氣富氧的干擾。取樣口(8)優(yōu)選為舉行，其尺寸長(zhǎng)度不小于2cm。
[0007]進(jìn)一步:
[0008]圓錐形鉆頭(I)底面內(nèi)直徑32mm，高100mm，鉆頭表面光滑；取樣桿(2)內(nèi)直徑32mm,高1.5-2.5m,距取樣桿底部20cm處，開(kāi)有邊長(zhǎng)為20mm的矩形孔作為取樣口(8)，矩形取樣口(8)再由緊貼內(nèi)壁的矩形擋板(9)密封，矩形擋板(9)的邊長(zhǎng)為30mm，其頂部連接直徑3mm的金屬桿(10),金屬桿(10)頂端接合塑料拉手(11),取樣桿(2)底部往上50mm處設(shè)有孔板濾網(wǎng)(12),孔板濾網(wǎng)(12)上部粘連娃膠管(3);娃膠管(3)規(guī)格為娃膠管(3)的另一端通過(guò)蠕動(dòng)泵(4)與集水裝置(5)連接；蠕動(dòng)泵(4)在硅膠管(3)的末端，(型號(hào)為BT300蠕動(dòng)泵)；密封在集水裝置(5)內(nèi)的探頭(6)與儀表(7)構(gòu)成在線測(cè)試裝置，探頭(6)與儀表(7)連接。
[0009]在線測(cè)試裝置組成，在線測(cè)試裝置上設(shè)置不同尺寸的圓孔，供不同測(cè)試探頭的安裝，該裝置測(cè)試DO時(shí)能夠防止外界空氣富氧的干擾。
[0010]所述的孔板濾網(wǎng)(12)，其表面均勻布滿直徑2mm的小孔，能夠阻截污水廠內(nèi)較大的雜質(zhì)，以及采用填料或?yàn)V料的再生水處理工藝中的填料或?yàn)V料，從而防止與其相連的管路系統(tǒng)堵塞，孔板濾網(wǎng)(12)采用漏斗式的裝置使得孔板濾網(wǎng)(12)的孔與硅膠管(3)固定連通。
[0011]樣桿(2 )表面刻有刻度，能夠指示深入液面下的深度。硅膠管(3 )在取樣桿(2 )內(nèi)部得到用來(lái)支撐和保護(hù)桿。圓錐形鉆頭(I)優(yōu)選采用多功能鉆頭。
[0012]采用上述原位取樣并在線測(cè)試裝置進(jìn)行原位取樣并在線測(cè)試的方法，特征在于，包括以下步驟:
[0013]圓錐形鉆頭(I)能夠自由深入到反應(yīng)器液面下的指定深度，然后上拉拉手(11)使擋板(9)錯(cuò)開(kāi)取樣口(8)，待測(cè)原位點(diǎn)的水樣在壓力作用下流進(jìn)取樣桿(2)內(nèi)，水樣經(jīng)過(guò)桿內(nèi)孔板濾網(wǎng)(12)過(guò)濾后進(jìn)入硅膠管(3)，接著打開(kāi)蠕動(dòng)泵(4)，將水樣抽進(jìn)集水裝置(5)，進(jìn)入集水裝置(5)的水樣使用探頭(6)實(shí)時(shí)測(cè)定其各種指標(biāo)。
[0014]或?qū)⒐枘z管(3)從取樣桿(2)頂部斷開(kāi)，接到對(duì)應(yīng)的原水取樣點(diǎn)即可，然后打開(kāi)蠕動(dòng)泵(4 )，直接將水樣收集在集水裝置(5 )中，進(jìn)而測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。
[0015]該套原位取樣與在線測(cè)定裝置通過(guò)在實(shí)際污水廠和再生水廠中的運(yùn)用，創(chuàng)建出一種靈活、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、安全可靠的操作方法，采用的技術(shù)路線有以下3步:
[0016]①基于污水廠和再生水廠的實(shí)際測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出能夠在液面下不同深度取樣的鉆頭結(jié)構(gòu)，并調(diào)節(jié)取樣桿的長(zhǎng)度和桿內(nèi)硅膠管的內(nèi)徑大小，確定出最合適的長(zhǎng)度和內(nèi)徑大小。
[0017]②結(jié)合實(shí)際污水廠中的各種在線測(cè)試裝置及其探頭的結(jié)構(gòu)和尺寸，設(shè)計(jì)適合上述各種儀表進(jìn)行測(cè)試的多功能集水裝置。
[0018]③基于該套裝置的基礎(chǔ)下，通過(guò)在實(shí)際污水廠和再生水廠中的應(yīng)用，確定出最佳操作方法，增強(qiáng)裝置的可應(yīng)用性。
[0019]本發(fā)明的技術(shù)原理:
[0020]由于實(shí)際污水處理廠或再生水廠中工藝流程長(zhǎng)，各單元工藝有效水深較高等原因，致使無(wú)法測(cè)試水廠實(shí)際運(yùn)行狀況，難于分析水廠各工藝段的污染物去除情況和出現(xiàn)的問(wèn)題，因此急需一套能夠原位取樣并在線測(cè)定水樣各項(xiàng)指標(biāo)的裝置。本套原位取樣與在線測(cè)定裝置中的多功能鉆頭，不但能快速、精準(zhǔn)的插入污水與再生水處理工藝單元的不同深度，而且能更加準(zhǔn)確地在線測(cè)定水質(zhì)參數(shù)，完成該測(cè)試點(diǎn)的水樣采集，有效解決了由于污水與再生水工藝單元有效水深較高和部分處理工藝，如懸浮填料系統(tǒng)和生物濾池系統(tǒng)等，不易取樣測(cè)定的難題，實(shí)現(xiàn)了污水處理廠和再生水廠不同處理單元任意測(cè)樣點(diǎn)的原位取樣。板孔濾網(wǎng)能夠有效的過(guò)濾進(jìn)入測(cè)定裝置的水樣，將外界反應(yīng)器中的大顆粒物質(zhì)隔離在本裝置外，防止裝置堵塞，保證裝置水流通暢。所設(shè)置的管路系統(tǒng)能夠保證100%的充滿度，管內(nèi)不會(huì)存有空氣，對(duì)測(cè)試水樣的DO濃度不會(huì)造成影響，同時(shí)也使本套裝置所取的原位水樣更加精準(zhǔn)。最后，在線測(cè)試裝置方便各種在線傳感器的安裝，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)定水樣中的各項(xiàng)指標(biāo)。
[0021]該裝置具有靈活、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、安全可靠的特點(diǎn)。尤其適合測(cè)定污水廠和再生水廠不同生物處理工藝的不同位置與深度處的原位取樣和在線參數(shù)的測(cè)定。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為原位取樣與在線測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0023]1-圓錐形鉆頭、2-取樣桿、3-硅膠管、4-蠕動(dòng)泵、5-集水瓶、6_探頭、7_儀表、8_取樣口、9-擋板、10-金屬桿、11-拉手、12-孔板濾網(wǎng)。
[0024]本發(fā)明的有益效果
[0025]由于實(shí)際污水處理廠或再生水廠中工藝流程長(zhǎng)，各單元工藝有效水深較高等原因，致使無(wú)法測(cè)試水廠實(shí)際運(yùn)行狀況，難于分析水廠各工藝段的污染物去除情況和出現(xiàn)的問(wèn)題，如何能夠快速、簡(jiǎn)捷、高效的測(cè)定水廠各工藝段的水樣變化情況，是解決該問(wèn)題的關(guān)鍵。而本套裝置恰能解決上述問(wèn)題，其具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0026](I)多功能鉆頭能夠深入到污水處理廠或再生水廠各單元工藝液面下的不同點(diǎn)，進(jìn)行原位取樣，操作既簡(jiǎn)單又方便。
[0027](2)孔板濾網(wǎng)能夠有效的截留固體雜物，同時(shí)防止再生水廠生物濾池中的濾料帶進(jìn)裝置，為裝置提供一個(gè)良好的進(jìn)水。
[0028](3)細(xì)長(zhǎng)硅膠管很容易達(dá)到100%充滿度，有效避免空氣泡進(jìn)入硅膠管影響對(duì)水樣DO測(cè)定。
[0029](4)集水裝置可供各種在線儀表檢測(cè)水樣，既簡(jiǎn)單又便捷。
[0030](5)該裝置整體造價(jià)低廉，壽命長(zhǎng)，使用效果好，普遍適用于實(shí)際污水處理廠或再生水廠，能夠較為精準(zhǔn)的在水廠各工藝單元中進(jìn)行原位取樣。
【具體實(shí)施方式】
[0031]污水廠與再生水廠原位取樣并在線測(cè)試裝置示意圖見(jiàn)圖1。
[0032]實(shí)施例1
[0033]對(duì)于運(yùn)用活性污泥法的實(shí)際污水處理廠，使用者只需手握取樣桿2，參照桿身上的標(biāo)尺，將多功能圓錐形鉆頭I安放在工藝單元液面下指定的高度點(diǎn)，然后上拉拉手11打開(kāi)矩形擋板開(kāi)關(guān)9，反應(yīng)器中該高度點(diǎn)的水樣在壓力作用下流進(jìn)取樣桿2內(nèi)，經(jīng)過(guò)桿內(nèi)孔板濾網(wǎng)12過(guò)濾后進(jìn)入硅膠管3，接著打開(kāi)蠕動(dòng)泵4，將水樣抽進(jìn)集水裝置5，然后使用在線儀表方便的測(cè)定其各種指標(biāo)。最后下摁拉手11，關(guān)閉矩形擋板9。
[0034]當(dāng)需要取池內(nèi)的活性污泥時(shí)，只需將多功能鉆頭I放在指定取泥處，然后上拉拉手11打開(kāi)矩形擋板開(kāi)關(guān)9，該處污泥進(jìn)入矩形開(kāi)口腔內(nèi)后，下摁拉手11，關(guān)閉矩形擋板開(kāi)關(guān)9，然后將污泥取出即可。
[0035]實(shí)施方式2[0036]對(duì)于再生水水廠的生物濾池工藝，由于反應(yīng)單元中裝滿濾料，因此需要將多功能鉆頭I鉆進(jìn)濾料層下的指定高度，然后上拉拉手11打開(kāi)矩形擋板開(kāi)關(guān)9，反應(yīng)單元中該深度點(diǎn)的水樣流進(jìn)取樣桿2內(nèi)，此時(shí)管內(nèi)孔板濾網(wǎng)12對(duì)濾池中的濾料起到攔截、阻擋的作用，過(guò)濾后的水樣進(jìn)入硅膠管3，接著打開(kāi)蠕動(dòng)泵4，將水樣抽進(jìn)集水裝置5，然后使用在線儀表就能方便的測(cè)定其各種指標(biāo)，最后下摁拉手11，關(guān)閉矩形擋板開(kāi)關(guān)9。
[0037]當(dāng)需要取濾池內(nèi)的濾料時(shí)，將多功能鉆頭I鉆進(jìn)濾池內(nèi)指定高度，然后上拉拉手11打開(kāi)矩形擋板開(kāi)關(guān)9，輕輕的晃動(dòng)取樣桿2，然后下摁拉手11，關(guān)閉矩形擋板開(kāi)關(guān)9，取出取樣桿2，再打開(kāi)矩形擋板開(kāi)關(guān)9，取出進(jìn)入矩形開(kāi)口腔內(nèi)的濾料。
[0038]實(shí)施方式3
[0039]對(duì)于實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模條件下的生物濾池，只需將硅膠管3從取樣桿2頂部斷開(kāi)，接到反應(yīng)器對(duì)應(yīng)的取樣點(diǎn)即可。然后打開(kāi)蠕動(dòng)泵4，直接將水樣收集在集水裝置5中，進(jìn)而測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。
[0040]在上述3種實(shí)施方式下，本套原位取樣與在線測(cè)定裝置能夠靈活、簡(jiǎn)單、高效的完成對(duì)污水廠和再生水廠中各工藝單元內(nèi)進(jìn)行原位取樣，并且有熟練簡(jiǎn)便的操作方法，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
【權(quán)利要求】
1.污水廠與再生水廠原位取樣并在線測(cè)試裝置，其特征在于，主要由五部分組成，圓錐形鉆頭(I)、直筒型取樣桿(2)、蠕動(dòng)泵(4)、集水裝置(5)、儀表(7);圓錐形鉆頭(I)底面與直筒型取樣桿(2 )固定密封連接，直筒型取樣桿(2 )與圓錐形鉆頭(I)的這一端的側(cè)面開(kāi)有孔作為取樣口(8)，取樣口(8)由緊貼直筒型取樣桿(2)內(nèi)壁的擋板(9)作為開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)取樣口(8)的打開(kāi)和密封,擋板(9)的頂部與金屬桿(10)連接,然后金屬桿(10)的另一端與拉手(11)連接，拉手(11)位于取樣桿(2)頂端外部；取樣桿(2)內(nèi)取樣口(8)的上面設(shè)有孔板濾網(wǎng)(12)，孔板濾網(wǎng)(12)的孔與硅膠管(3)連通，硅膠管(3)的另一端通過(guò)蠕動(dòng)泵(4)與集水裝置(5)連接；集水裝置(5)的封口上設(shè)有不同的圓孔，通過(guò)圓孔密封安裝有在線測(cè)試裝置的探頭(6)，探頭(6)與儀表(7)連接。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，測(cè)試裝置為能夠測(cè)試D0、pH、0RP、NH4+、N03_參數(shù)的裝置。
3.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，取樣口(8)優(yōu)選為舉行，其尺寸長(zhǎng)度不小于2cm。
4.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，圓錐形鉆頭(I)底面內(nèi)直徑32mm，高100mm，鉆頭表面光滑；取樣桿(2)內(nèi)直徑32mm，高1.5-2.5m，距取樣桿底部20cm處，開(kāi)有邊長(zhǎng)為20mm的矩形孔作為取樣口(8)，矩形取樣口(8)再由緊貼內(nèi)壁的矩形擋板(9)密封，矩形擋板(9)的邊長(zhǎng)為30mm,其頂部連接直徑3_的金屬桿(10),金屬桿(10)頂端接合塑料拉手(11)，取樣桿(2 )底部往上50mm處設(shè)有孔板濾網(wǎng)(12 )，孔板濾網(wǎng)(12 )上部粘連硅膠管(3 );娃膠管(3)規(guī)格為Φ 8mmX I lmm,娃膠管(3)的另一端通過(guò)螺動(dòng)泵(4)與集水裝置(5)連接。
5.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述的孔板濾網(wǎng)(12)，其表面均勻布滿直徑2mm的小孔。
6.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，孔板濾網(wǎng)(12)采用漏斗式的裝置使得孔板濾網(wǎng)(12)的孔與硅膠管(3)固定連通。
7.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，取樣桿(2)表面刻有刻度，能夠指示深入液面下的深度。
8.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，圓錐形鉆頭(I)優(yōu)選采用多功能鉆頭。
9.采用權(quán)利要求1-8的任一裝置進(jìn)行原位取樣并在線測(cè)試的方法，特征在于，包括以下步驟: 圓錐形鉆頭(I)能夠自由深入到反應(yīng)器液面下的指定深度，然后上拉拉手(11)使擋板(9)錯(cuò)開(kāi)取樣口(8)，待測(cè)原位點(diǎn)的水樣在壓力作用下流進(jìn)取樣桿(2)內(nèi)，水樣經(jīng)過(guò)桿內(nèi)孔板濾網(wǎng)(12)過(guò)濾后進(jìn)入硅膠管(3)，接著打開(kāi)蠕動(dòng)泵(4)，將水樣抽進(jìn)集水裝置(5)，進(jìn)入集水裝置(5)的水樣使用探頭(6)實(shí)時(shí)測(cè)定其各種指標(biāo)。 或?qū)⒐枘z管(3)從取樣桿(2)頂部斷開(kāi)，接到對(duì)應(yīng)的原水取樣點(diǎn)即可，然后打開(kāi)蠕動(dòng)泵(4),直接將水樣收集在集水裝置(5)中，進(jìn)而測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G01N1/10GK103487285SQ201310421799
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】楊慶, 谷鵬超, 劉秀紅, 李健偉, 馮紅利 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)