長距離輸水管道模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于飲用水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種長距離原水輸送管道的多功能實驗?zāi)?擬系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 含氮污染物是我國地表水源的主要污染物之一。水中含氮污染物組成復(fù)雜，有機 和無機的氮類化合物在水處理及其輸配過程中發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。
[0003]目前國內(nèi)長距離原水輸送和區(qū)域供水工程的實施增加了水的輸配時間，輸配中含 氮污染物的轉(zhuǎn)化直接關(guān)系到水處理技術(shù)效能及其水質(zhì)安全。原水輸配中無機氮和有機氮之 間的交互作用必然發(fā)生；管網(wǎng)輸配水中含氮有機物會影響微生物控制效果；同時，含氮有 機物是消毒副產(chǎn)物的重要前體物，在管網(wǎng)余氯作用下存在進一步生成新次級產(chǎn)物的風(fēng)險。 因此，做相應(yīng)的管內(nèi)水力、水質(zhì)模擬試驗是探究輸水管內(nèi)含氮污染物轉(zhuǎn)化機制的必要條件， 這就需要設(shè)計并制作長距離輸水管模擬裝置。
[0004]目前，國內(nèi)針對原水輸送管道的模擬裝置很少，并且大多數(shù)不能符合輸水管距離 長、原水的輸配時間長等特點，從而不能完全模擬實際輸水管中的水力狀況、水質(zhì)變化等條 件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：本發(fā)明提供了一種長距離輸水管道模擬裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能 完全模擬實際輸水管中的水力狀況、水質(zhì)變化等條件的問題。
[0006] 技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種長距離輸水管道模擬裝置，包括進水水箱、出水水箱和兩個水平設(shè)置的圓柱 形管道外管、內(nèi)管，外管內(nèi)套裝有內(nèi)管，外管的兩側(cè)分別設(shè)置有左側(cè)蓋和右側(cè)蓋，且左側(cè)蓋 和右側(cè)蓋可拆卸，外管的上端設(shè)置有進水口，進水口通過水管連接有進水水箱，進水口與水 管連接處設(shè)置有進水電磁閥；外管的下端設(shè)置有出水口，出水口通過水管連接有出水水箱， 出水口與水管連接處設(shè)置有出水電磁閥；外管頂部安裝有畢托管，畢托管上設(shè)置有壓差計。
[0008] 進一步的，所述左側(cè)蓋上穿入有驅(qū)動軸，驅(qū)動軸依次穿過外管和內(nèi)管，并在內(nèi)管中 連接有推流器；驅(qū)動軸外接電機，電機功率60W，轉(zhuǎn)速為0~600r/min。
[0009] 進一步的，所述外管和內(nèi)管為兩個同軸的圓柱形管道，且外管和內(nèi)管之間留有空 隙。
[0010] 進一步的，所述外管的管材為有機玻璃，內(nèi)柱的管材為球墨鑄鐵，內(nèi)管兩端為空 心，并與外管相通。
[0011] 進一步的，所述外管頂部設(shè)有圓孔，畢托管通過圓孔伸入入外管，畢托管伸入端位 于外管和內(nèi)管之間的空隙中；畢托管與圓孔接觸處設(shè)置有橡膠塞。
[0012] 進一步的，所述壓差計為數(shù)字顯示壓差計。
[0013] 進一步的，所述進水電磁閥上設(shè)置有第一計時器；出水電磁閥上設(shè)置有第二計時 器，進水口和出水口均采用90°彎管。
[0014] 進一步的，所述進水口與進水水箱之間的水管上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。
[0015] 進一步的，所述進水水箱內(nèi)設(shè)置有潛水栗，潛水栗通過水管與進水口相連接。
[0016] 優(yōu)選的，所述連接水管為PVC塑料軟管。
[0017] 有益效果：本發(fā)明采用正態(tài)水力模擬，使模擬裝置中的水力條件更趨近于實際輸 水管中的水力條件；內(nèi)管采用與實際輸水管相一致的球墨鑄鐵為管材，能完全模擬實際輸 水管的管壁狀況，易于培養(yǎng)與實際管內(nèi)壁相似度高的生物膜，生物膜附著于內(nèi)外管內(nèi)壁上； 通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速來控制水流流速，并通過畢托管隨時測得水流流速，通過設(shè)定計時器來 控制水力停留時間，能模擬不同水廠的輸水管中原水輸配；外管左、右側(cè)蓋可拆卸，方便在 裝置運行一定時間后，使用無菌棉簽將管內(nèi)壁上生長成熟的生物膜取出，以作進一步的研 究；本發(fā)明節(jié)約用水和占地面積，降低實驗成本；本發(fā)明切實模擬實際管道水力條件、水質(zhì) 狀況、停留時間，提高了模擬試驗的準確性、可靠性，同時取樣也更加方便。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 其中，1-外管；2-內(nèi)管；3-電機；4-推流器；5-潛水栗；6-進水水箱；7-畢托管； 8-進水口；9-進水電磁閥；10-第一計時器；11-出水水箱；12-出水口； 13-出水電磁閥； 14-第二計時器；15-驅(qū)動軸；16-壓差計；17-調(diào)節(jié)閥；18-左側(cè)蓋；19-右側(cè)蓋；20-橡I父塞； 21-圓孔。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0021] 如圖1所示，一種長距離輸水管道模擬裝置，包括進水水箱、出水水箱和兩個水平 設(shè)置的圓柱形管道外管、內(nèi)管，外管1內(nèi)套裝有內(nèi)管2,外管1的兩側(cè)分別設(shè)置有左側(cè)蓋18 和右側(cè)蓋19,外管1的上端設(shè)置有進水口 8,進水口 8通過水管連接有進水水箱6,進水口 8 與水管連接處設(shè)置有進水電磁閥9 ;外管1的下端設(shè)置有出水口 12,出水口 12通過水管連 接有出水水箱11，出水口 12與水管連接處設(shè)置有出水電磁閥13,外管1頂部安裝有畢托管 7,畢托管7上設(shè)置有壓差計16 ;外管1兩側(cè)的左側(cè)蓋18和右側(cè)蓋19可拆卸，方便在本發(fā) 明運行一定時間后，使用無菌棉簽將內(nèi)外管內(nèi)壁上生長成熟的生物膜取出，以作進一步的 研究。
[0022] 所述左側(cè)蓋18上穿入有驅(qū)動軸15,驅(qū)動軸15依次穿過外管1和內(nèi)管2,并在內(nèi)管 2中連接有推流器4 ;驅(qū)動軸15外接電機3,電機3功率60W，轉(zhuǎn)速為0~600r/min。
[0023] 所述外管1和內(nèi)管2為兩個同軸的圓柱形管道，且外管1和內(nèi)管2之間留有空隙。
[0024] 所述外管1的管材為有機玻璃，內(nèi)柱2的管材為球墨鑄鐵，內(nèi)管2兩端為空心，并 與外管1相通，內(nèi)管2采用與實際輸水管相一致的球墨鑄鐵為管材，能完全模擬實際輸水管 的管壁狀況，易于培養(yǎng)與實際管內(nèi)壁相似度高的生物膜，生物膜附著于內(nèi)、外管內(nèi)壁上。
[0025] 所述外管1頂部設(shè)有圓孔21，畢托管7通過圓孔21伸入入外管1，畢托管7伸入 端位于外管1和內(nèi)管2之間的空隙中；畢托管7與圓孔21接觸處設(shè)置有橡膠塞20 ;圓孔21 在進水時作為排氣口，進行預(yù)處理試驗時作為加藥口，運行時用于安裝畢托管7,畢托管7 上配有橡膠塞20,通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速來控制水流流速，并通過畢托管7隨時測得水流流速， 通過設(shè)定計時器來控制水力停留時間，能模擬不同水廠的輸水管中原水輸配。
[0026] 所述壓差計16為數(shù)字顯示壓差計。
[0027] 所述進水電磁閥9上設(shè)置有第一計時器10 ;出水電磁閥13上設(shè)置有第二計時器 14,進水口 8和出水口 12均采用90°彎管。
[0028] 所述進水口 8與進水水箱6之間的水管上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥17,調(diào)節(jié)閥17可以控制進 水流量。
[0029] 所述進水水箱6內(nèi)設(shè)置有潛水栗5,潛水栗5通過水管與進水口 8相連接。
[0030] 所述連接水管為PVC塑料軟管。
[0031 ] 所述進水水箱6和出水水箱11的材質(zhì)均為有機玻璃。
[0032] 原水經(jīng)潛水栗5提升至外管1，進水時打開排氣口 21進行排氣，待內(nèi)管2和外管1 充滿原水，將畢托管7安裝至外管1上。打開電機3調(diào)節(jié)推流器4的轉(zhuǎn)速以控制水流流速， 水流得以在內(nèi)管1和外管2之間循環(huán)。利用電磁閥13和計時器14控制水力停留時間，在 一定的時間后，出水閥門13自動打開，出水排入出水水箱11。
[0033] 本