活性炭反沖膨脹率測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，主要設(shè)及活性炭反沖洗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具 體設(shè)及活性炭反沖膨脹率測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 活性炭由于極度發(fā)育的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，對水的濁度、色度、嗅味及水 中的鐵、鋪、有機(jī)質(zhì)、氨氮等去除效果顯著，已廣泛應(yīng)用于飲用水深度凈化工藝。飲用水凈化 的活性炭濾池運(yùn)行過程中雜質(zhì)會不斷積累在活性炭表面和顆粒間的空隙內(nèi)，影響濾池的過 濾能力，因此，活性炭濾池需定時進(jìn)行反沖洗，W除去炭床層和活性炭顆粒間的雜質(zhì)，恢復(fù) 濾池的過濾能力。
[0003] 沖洗強(qiáng)度對活性炭的反沖洗至關(guān)重要，如果選擇不合適會造成活性炭沖洗不干凈 或活性炭隨反沖洗水流失，此外，活性炭的反沖膨脹率是活性炭濾池設(shè)計和運(yùn)行參數(shù)確定 的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。反沖洗過程中，在一定的反沖洗強(qiáng)度下，活性炭會發(fā)生膨脹。如果反沖洗 時炭層的膨脹率不足，下層炭粒不易懸浮，活性炭層就沖洗不干凈；如果膨脹率過大，水流 剪力相對就較小，炭粒之間不易碰撞，達(dá)不到?jīng)_洗效果，同時會造成炭粒的流失。中華人民 共和國國標(biāo)GB50013-2006公開了室外給水設(shè)計規(guī)范，提及；20°C下，單層砂濾料沖洗膨脹 度取值需為45%。文獻(xiàn)（陳默，劉文君，譚古今等.上向流活性炭床膨脹率影響因素研究 [J].城鎮(zhèn)給排水，2013, 39(3) : 115-120.)公開了活性炭粒徑、反沖洗運(yùn)行時間及溫度等因 素對膨脹率有很大影響。不同季節(jié)的溫度不同，水的粘度也不同，進(jìn)而對水與活性炭間的剪 切作用造成影響，使得活性炭的膨脹率發(fā)生變化，如果反沖洗強(qiáng)度調(diào)節(jié)不當(dāng)會導(dǎo)致活性炭 的流失或沖洗不徹底。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，我國用于飲用水凈化的活性炭在銷售時不提供反沖膨脹 率數(shù)據(jù)，活性炭濾池設(shè)計時通常采用反沖膨脹率經(jīng)驗值。少數(shù)水廠有采用簡單的活性炭柱 測試反沖膨脹率的實踐，也有直接在生產(chǎn)用的活性炭濾池中進(jìn)行反沖膨脹率測定的情況。 顯然，該些測試過程不標(biāo)準(zhǔn)、不規(guī)范，試樣品種及規(guī)格少、工藝參數(shù)（反沖水流流速、水溫 等）難W調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)范圍窄，也不能同時測出床層壓降。
[0005] 目P，本實用新型解決的技術(shù)問題是；（1)目前沒有標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范地檢測活性炭反沖洗 膨脹率的方法，更沒有可W獨立、高效、準(zhǔn)確地檢測活性炭反沖膨脹率的一體化可移動裝 置；（2)現(xiàn)有活性炭反沖洗膨脹率的檢測方法不能調(diào)節(jié)、控制反沖洗水的溫度，沒有考慮到 溫度對活性炭反沖膨脹率的影響；(3)現(xiàn)有活性炭反沖洗膨脹率的檢測方法不能測定活性 炭層反沖洗時的床層壓降。
[0006] 本實用新型的目的是：提供一種可W模擬活性炭池反沖膨脹過程、對顆?；钚蕴?反沖膨脹率進(jìn)行測定的裝置；該裝置能同時測定活性炭層反沖洗時的床層壓降，能控制調(diào) 節(jié)水溫，實現(xiàn)整體循環(huán)。
[0007] 具體來說，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了如下技術(shù)方案：
[000引本實用新型提供一種活性炭反沖膨脹率測量裝置，包括水箱4和管柱體6,其特征 在于，所述水箱4內(nèi)設(shè)置有潛水累10、電加熱器17和水箱溫度計16 ;所述管柱體6柱身設(shè) 置有管柱體溫度計12和兩個W上測壓口 11，所述管柱體6包括上段式管柱體61和下段式 管柱體62,所述上段式管柱體靠近頂部的柱身設(shè)置有溢流口 5 ;
[0009] 所述潛水累10和下段式管柱體底端連接形成進(jìn)液管路，所述進(jìn)液管路上設(shè)置有 流量調(diào)節(jié)閥1和流量計2 ;
[0010] 所述溢流口 5與水箱4連通，形成回液管路。
[0011] 優(yōu)選的，上述測量裝置中，所述管柱體6為有機(jī)玻璃柱，柱身設(shè)有刻度。
[0012] 優(yōu)選的，上述測量裝置中，所述水箱4內(nèi)設(shè)置有攬拌器9。
[0013] 優(yōu)選的，上述測量裝置中，所述測壓口 11與測壓管19連接，所述測壓管19外壁設(shè) 有刻度，固定在測壓板20上。
[0014] 優(yōu)選的，上述測量裝置中，所述測壓口 11設(shè)置在活性炭床層頂部、床層底部、化及 床層頂部和底部之間，所述測壓口 11孔內(nèi)插入裝有進(jìn)出水旋塞112的玻璃管113，所述玻璃 管113通過橡膠軟管114與測壓管19連接。
[0015] 優(yōu)選的，上述測量裝置中，所述下段式管柱體62包括圓柱形管部621和位于底端 的圓錐形管部622,所述圓錐形管部622和圓柱形管部621通過內(nèi)部設(shè)置有濾網(wǎng)的穿孔板 14連接。
[0016] 優(yōu)選的，上述測量裝置中，所述下段式管柱體的圓柱形管部在靠近圓錐形管部一 端的柱身設(shè)置有取樣口 13。
[0017] 優(yōu)選的，上述測量裝置中，所述進(jìn)液管路在靠近下段式管柱體62的一端設(shè)置有第 一閥口 8。
[0018] 優(yōu)選的，上述測量裝置中，所述進(jìn)液管路上，在第一閥口 8與下段式管柱體62底端 進(jìn)液口之間設(shè)置有排液歧管，所述排液歧管上設(shè)置有第二閥口 15。
[0019] 優(yōu)選的，上述測量裝置中，所述水箱4底部設(shè)置有出水口 18,所述水箱4部設(shè)置有 固定框架3,所述固定框架3底部設(shè)置有滑輪。
[0020] 本實用新型的有益效果是；（1)本實用新型所述裝置可通過添加冰塊量或控制加 熱時間來調(diào)節(jié)水箱中的反沖洗水的溫度，采用大功率電加熱管可W縮短加熱時間，及時對 溫度變化進(jìn)行補(bǔ)償；（2)本裝置中水箱和有機(jī)玻璃柱體同時設(shè)有溫度計用于水溫的測量監(jiān) 控，避免水在輸送過程中的溫度變化對測試結(jié)果的影響；（3)水箱中的水流經(jīng)潛水累和有 機(jī)玻璃柱體，最終流回水箱，實現(xiàn)水的整體循環(huán)，節(jié)約用水的同時，維持了水的溫度基本恒 定，避免了電加熱管的長時間運(yùn)行；(4)本實用新型所述裝置采用一體化設(shè)計，避免了移動 過程的拆卸和組裝，同時對空間的需求較低，靈活性好。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本實用新型所述活性炭反沖膨脹率測量裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0022] 圖中；1為流量調(diào)節(jié)閥，2為流量計，3為固定框架，4為水箱，5為溢流口，6為管柱 體，7為管柱體連接法蘭，8為第一閥口（也稱為防倒吸閥），9為攬拌器，10為潛水累，11為 測壓口，12為管柱體溫度計，13為取料口，14為穿孔板，15為第二閥口（也稱為放空閥），16 為水箱溫度計，17為電加熱器，18為水箱出水口，19為測壓管，20為測壓板。
[0023] 圖2是實施例1所述活性炭反沖膨脹率測量裝置的管柱體的結(jié)構(gòu)圖；
[0024] 其中，虛線為標(biāo)注線，61為上段式管柱體，62為下段式管柱體，621為下段式管柱 體的圓柱形管部，622為下段式管柱體的圓錐形管部。
[0025] 圖3為測壓口的局部放大圖；
[0026] 其中，111為測壓口的孔，112為進(jìn)出水旋塞，113為玻璃管，114為橡膠軟管。
[0027] 圖4是實施例1所述活性炭反沖膨脹率測量裝置填裝后的結(jié)構(gòu)圖。
[002引圖5是實施例1中所述活性炭的膨脹率隨沖洗強(qiáng)度的變化曲線。
[0029] 圖6為實施例1中所測床層壓降隨沖洗強(qiáng)度的變化曲線。
【具體實施方式】
[0030] 鑒于目前活性炭反沖膨脹率的檢測裝置不能獨立、準(zhǔn)確、高效地檢測活性炭反沖 膨脹率，且未考慮到水溫對膨脹率的影響，本實用新型提供了一種活性炭反沖膨脹率測定 裝置。
[0031] 在一種優(yōu)選的實施方式中，本實用新型所述裝置能同時測定活性炭層反沖洗時的 床層壓降；本裝置中水的輸送通過潛水累完成，潛水累置于水箱內(nèi)部，節(jié)約空間的同時，對 揚(yáng)水管無特殊要求；水箱中的水流經(jīng)潛水累和有機(jī)玻璃柱體（活性炭層），最終流回水箱， 實現(xiàn)水的整體循環(huán)；水流速度通過管路中的閥口調(diào)節(jié)，水流量由流量計讀取，水箱中的水 溫通過加入冰塊或內(nèi)置在裝置上的電加熱器進(jìn)行調(diào)節(jié)，水箱和有機(jī)玻璃柱體同時設(shè)有數(shù)字 溫度計用于水溫的測量監(jiān)控；本裝置的水溫可在5~70°C的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，水流速度在7~ 70m/h的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；本裝置中有機(jī)玻璃柱體采用兩段式，中間通過法蘭連接，充填承托層 和活性炭層時將上段柱體取下，避免了因測量所處的空間高度對物料添加帶來的限值，方 便加料；本裝置中柱體優(yōu)選為有機(jī)玻璃柱體，頂部為敞開式，底部設(shè)有取料口，反沖洗結(jié)束 后活性炭在下向水流的作用下由取料口流出，避免了卸料時將玻璃柱體拆卸，方便活性炭 顆粒的取出；優(yōu)選的，有機(jī)玻璃柱體底部連接防倒吸閥和放空閥，水累停止時，防倒吸閥避 免水的回流對水累的傷害，放空閥將柱體內(nèi)部充填的水放出，方便取料口的打開。
[0032] 在另一種優(yōu)選的實施方式中，顆粒物料W人工加入的方式充填于有機(jī)玻璃柱6 中，柱體外壁標(biāo)有刻度用于物料厚度的測量，有機(jī)玻璃穿孔板14起支撐作用。PVC水箱4中 水的溫度通過加入冰塊或內(nèi)置電加熱器17調(diào)節(jié)，變速攬拌器9加速水的升溫或降溫，水箱 數(shù)字溫度計16檢測水的溫度情況。水的反沖洗強(qiáng)度由流量調(diào)節(jié)閥1控制，轉(zhuǎn)子流量計2測 量。實際通過有機(jī)玻璃柱體（活性炭層）的水的溫度由柱體數(shù)字溫度計12測定，柱體不同 高度的水的壓強(qiáng)由測壓管19測量。接通電源，水W循環(huán)的方式流經(jīng)每個部分。
[0033] 需要說明的是，本實用新型所述活性炭反沖膨脹率測量裝置，不僅適用于檢測活 性炭的膨脹率，而且適用于檢測其他由顆粒物組成過濾床層的反沖洗膨脹率及壓降的測 定，如砂濾床層、無煙煤濾料床層、天然焦濾料床層、娃藻±濾料床層、沸石分子篩過濾吸附 床層、等等，其尺寸和材料不受限制，在應(yīng)用過程中，可根據(jù)實際情況改變各原件尺寸、功率 或材料。
[0034] 本實用新型所述活性炭反沖膨脹率測量裝置中，所述測壓口 11可W設(shè)置在管柱 體6柱身的任意位置，數(shù)量至少為兩個，可W檢測管柱體6上任意兩點的壓降，優(yōu)選為活性 炭床層頂部和底部之間的壓降。
[0035] 下面結(jié)合附圖和各個實施例，對本實用新型及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0036] 實施例1
[0037] 本實用新型的一種的優(yōu)選實施方式中，所述活性炭反沖膨脹率測量裝置的結(jié)構(gòu)如 圖1所示，包括W下元件：
[003引水箱4 ;所述水箱內(nèi)部設(shè)置有潛水累10、攬拌器9、水箱