[发明专利]一种管段模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及市政给排水领域，尤其是涉及一种真实还原管网中水环境的管段模拟装置，适用于水处理与控制、市政给排水、生化反应、建筑给排水等研究方向。

背景技术

近年来环境恶化问题得到了政府和公众的重视，特别是水环境问题，日益恶化和短缺的水源已经逐渐成为了全球关注的焦点。饮用水水质关乎民众健康和社会经济，政府在水厂水处理中投入巨大，也使得自来水厂的出水达到了甚至远远优于国家标准。但是连接水厂和用户之间的市政给水管网由于缺乏维护和疏于管理，会使管网水水质发生恶化。这是由于配水管网中发生的一系列物理、化学和生物反应，使原本达标的出厂水出现在用户端水质超标的问题。管网中的许多水质问题与生物有关，包括生物膜的生长、硝化作用、腐蚀以及病原体的耐久性，控制配水管网中的微生物生长是限制水源性疾病的根本。因此了解并控制管网中影响水质稳定的因素已成为了市政领域亟待解决的问题。

现今的管网模拟装置主要有两大类：一类是小型给水管网，即把水管往复连接，一端进水一端出水；另一类是模拟装置，具有代表性的有立式转盘反应器(RDR)和生物膜培养反应器(RAB)，该类模拟装置是将水通过挂有管材挂片的容器来模拟水在管网中的流动。但是，第一类小型给水管网由于需要不间断的进出水，所以耗水量巨大，有悖于可持续发展原则；第二类模拟装置的水并非在真实管网中流动，其水力条件和模拟情况较差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有结构简单、操作便捷、模拟效果良好稳定等优点的用于实验室模拟市政管网中滞留尾水的水力条件的管段模拟装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种管段模拟装置，其特征在于，包括主管段、硅树脂塞、垫片、金属固定结构及阀门，所述的主管段一端设有进水口，该进水口塞有硅树脂塞，另一端依次套设有垫片和金属固定结构，所述的金属固定结构上设有阀门，所述的阀门一侧为出水口，该出水口塞有硅树脂塞；

注水时可根据实验需要将水灌满主管段，或按照一定的气水比注入实验用水，之后将进水口和出水口塞上硅树脂塞；水在管中停留一段时间用以模拟实际市政管网中滞留尾水的水力条件和水质条件，或利用管中的水培养硝化细菌等异养菌；排水时取下出水口硅树脂塞，打开阀门，排出之前注入水量的一半，再注入新鲜实验用水。

所述的主管段为长度1米、内径10毫米的圆柱体管道。

所述的主管段可采用金属或塑料材质制成。

所述的金属材质的主管段通过导电线与金属固定结构连接。

所述的金属固定结构为金属管材管段，可采用铅或黄铜材料制成。

所述的水在管中停留时间为8-15小时为佳。

与现有技术相比，本发明结构简单，操作便捷，由于水流在管网中停留时间较长，并非连续流，一方面可以减少水量的消耗，节约实验成本；另一方面可以较好地模拟实际管网中易发生生物化学反应的死水管段，使模拟装置内的水更接近于滞留尾水的水力条件和水质条件，为进一步研究管网中水质变化提供便利。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，一种管段模拟装置，其特征在于，包括主管段1、硅树脂塞2、垫片3、金属固定结构4及阀门5，所述的主管段2一端设有进水口，该进水口塞有硅树脂塞2，另一端依次套设有垫片3和金属固定结构4，所述的金属固定结构4上设有阀门5，用以控制放水，所述的阀门5一侧为出水口，该出水口塞有硅树脂塞2。

所述的硅树脂塞2为有机高分子材料，长期浸泡水中无物质溢出，可以最大程度地保证管中水质不受其影响；所述的主管段1为长度1米、内径10毫米的圆柱体管道，主管段1材料根据实验不同可采用金属或塑料管材，当采用金属材质时，通过导电线6将主管段1与金属固定结构4连接，以平衡管内电荷；所述的金属固定结构4为金属管材管段，可采用铅或黄铜材料制成。

第一次注水时，根据实验需要将水灌满管段，或按照一定的气水比注入实验用水，之后将进水口和出水口塞上硅树脂塞；管中的水用以模拟实际市政管网内的水，水在管中停留时间为8-15小时为佳，该停留时间能更好地模拟实际管网中滞留尾水的水力条件和水质条件，或用以培养硝化细菌等异养菌；排水时取下出水口硅树脂塞，打开阀门，排出之前注入水量的一半，再注入新鲜实验用水。若实验为连续型，可将进水口和出水口改为连通管，并连接蠕动泵和水箱。