[发明专利]一种实验室可定量控制的溶解性气体过饱和水体发生装置

说明书

本发明公开了一种实验室可定量控制的溶解性气体过饱和水体发生装置，进水系统中进水管与过饱和发生系统中的文丘里管相连，过饱和发生系统中的承压罐底端与出水实验系统中的出水管相连，进水管中间依次安装管阀、水泵、压力表、控制管，进水管末端与文丘里管相连，文丘里管固定于承压罐开口端中，承压罐底部连接出水管，进气控制管中安装压力罐安全控制阀，文丘里管与进气管连接，进气管中安装连接进气管压力阀，进气管进气端连接空压机，出水管中连接出水支管，出水支管中安装出水控制阀，出水支管末端放入过饱和水体试验池中。结构简单，通过调节水、气比例及混合时间来控制水体中气体的溶解量，产生过饱和水体饱和度稳定、使用方便灵活。

技术领域

本发明属于实验室溶解性气体过饱和发生装置技术领域，更具体涉及一种实验室可定量控制的溶解性气体过饱和发生装置，它适用于生态学、环境影响评价、水利水电工程等行业。

背景技术

高坝弃水造成下游河道水体发生气体过饱和，造成下游河道中鱼类等水生生物产生气泡病，并导致鱼类等水生生物大量死亡。目前高坝造成的水体气体过饱和可在高坝发生泄洪道、表孔、中孔、深孔等弃水设施大量弃水时产生，高坝其产生的过饱和水体饱和度受大坝调度运行、大坝结构等因素影响，不可人为随意改变，而实验室内缺乏可大量制备与高坝弃水造成的气体过饱和相同特性的过饱和水体的装置，目前相关气体过饱和研究大都只能开展野外原位试验，而野外原位条件的不稳定性与复杂性对过饱和相关研究存在明显的制约。为深入开展气体过饱和对水生生物影响研究，有必要研制一种实验室内可人为定量控制的水体气体饱和度发生装置，减少野外观测工作量，提高室内试验效率及准确度，系统、科学、全面地开展气体过饱和对水生生物影响研究及过饱和减缓措施研究工作。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种实验室可定量控制的溶解性气体过饱和水体发生装置，装置结构简单，可通过调节水、气比例及混合时间来控制水体中气体的溶解量，可定量发生不同饱和度的过饱和水体，操作简单、产生过饱和水体饱和度稳定、使用方便灵活，可为全面系统开展气体过饱和相关研究提供过饱和水体发生装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

一种实验室可定量控制的溶解性气体过饱和水体定量发生装置，包括进水系统、过饱和发生系统、出水实验系统，其特征在于：进水系统中进水管与过饱和发生系统中的文丘里管相连，过饱和发生系统中的承压罐底端与出水实验系统中的出水管相连；进水管进水端放置于进水水源中，进水管中间依次安装进水管阀、水泵、进水压力表、进水安全控制管，进水安全控制管中间安装进水安全控制阀，进水管末端与文丘里管相连，文丘里管固定于承压罐开口端中部，承压罐罐体中部布置三个观察窗，承压罐底部连接出水管，承压罐顶部安装的文丘里管右侧28－32cm处连接进气控制管，进气控制管中部安装压力罐安全控制阀，文丘里管与进气管连接，进气管中部安装连接进气管压力阀，进气管进气端连接空压机，出水管中部分别连接第一出水支管、第二出水支管、第三出水支管，第一出水支管中部安装第一出水控制阀，第二出水支管中部安装第二出水控制阀，第三出水支管中部安装第三出水控制阀，第一出水支管、第二出水支管、第三出水支管末端均放入过饱和水体试验池中。

通过上述技术措施，解决了实验室内无法增加自然水体中所溶解的气体含量及饱和度的技术难题，实现了人为自由控制水体中的总溶解气体饱和度，使得水体中总溶解气体饱和度最高可达到160％。

通过上述技术措施，实现了实验室内系统获取与高坝产生的气体过饱和程度相同的过饱和水体，为气体过饱和发生机理研究、消解规律研究以及对水生生物影响研究等提供实验室内所需的过饱和水体，实验所获取的数据和结论可以为减缓和降低高坝造成的气体过饱和影响提供理论依据和指导作用。

现有技术装置中表层与底层溶解气体含量和饱和度存在分层现象，且装置高度大于6米，所占空间较大，而通过现有技术措施可实现发生装置中所有水体溶解性气体含量和饱和度均匀一致，可定量、可控、稳定产生所需饱和度的过饱和水体，且该试验装置高度不超过2.4米，所需空间较小。