[发明专利]一种研究污泥形态与结构稳定性的水力学微装置及其方法

权利要求书

1.一种研究污泥形态与结构稳定性的水力学微装置，其特征在于，包括反应装置主体；所述反应装置主体为透明箱体，底部向内凹陷形成流道，反应装置主体底部可拆卸式连接有底板(1)，底板(1)将所述流道密封构成封闭的中空腔室；所述中空腔室包括依次连通的进水段、中间段和出水段，中间段为方形腔体，进水段和出水段均向端侧渐缩构成锥状腔体；位于进水段端侧的反应装置主体上开设进水口(3)，用于进水；位于出水段端侧的反应装置主体上开设出水口(7)，用于出水；位于中空腔室处的底板(1)上固定连接有已接种污泥的琼脂板(2)，琼脂板(2)位于中空腔室内；在所述琼脂板(2)上方的反应装置主体外部设有体视镜(9)，用于观测琼脂板(2)上的污泥形态与结构。

2.根据权利要求1所述的水力学微装置，其特征在于，所述进水口(3)处设有进水管，用于向中空腔室内进水；进水管的一端与中空腔室连通，另一端与位于反应装置主体外部的进水桶(6)相连通；进水管上设有液体流量计(4)和蠕动泵(5)。

3.根据权利要求1所述的水力学微装置，其特征在于，所述出水口(7)处设有出水管，用于将中空腔室内的水流排出；出水管的一端与中空腔室连通，另一端与位于反应装置主体外部的出水桶(8)相连通。

4.根据权利要求1所述的水力学微装置，其特征在于，所述进水段和出水段向端侧渐缩的结构相同，渐缩角度θ均为12°。

5.根据权利要求1所述的水力学微装置，其特征在于，所述底板(1)与反应装置主体之间通过法兰连接固定。

6.根据权利要求5所述的水力学微装置，其特征在于，所述底板(1)的法兰连接孔(10)处设有硅胶垫，使得其与反应装置主体的连接处密封。

7.根据权利要求5所述的水力学微装置，其特征在于，所述底板(1)上的法兰连接孔(10)开设多个，沿底板(1)的两侧长边均匀布设。

8.一种利用权利要求1～7任一所述水力学微装置研究污泥形态与结构稳定性的方法，其特征在于，具体如下：

S1：配置琼脂并对其灭菌，冷却后倒入培养皿中，形成琼脂基体；取污泥溶液均匀铺设在琼脂基体上，得到污泥琼脂；

S2：将污泥琼脂固定在底板(1)上，作为待观测的琼脂板(2)；之后将固定有琼脂板(2)的底板(1)与反应装置主体底部连接固定，形成封闭的中空腔室；所述琼脂板(2)位于封闭的中空腔室内；

S3：打开体视镜(9)并调节参数和位置，使得能通过体视镜(9)观察到琼脂板(2)上好氧污泥颗粒的变化情况；

S4：开启与进水口(3)连接的进水管上的蠕动泵(5)，向中空腔室内进水，并通过体视镜(9)观察琼脂板(2)上好氧污泥颗粒的变化。

9.根据权利要求8所述研究污泥形态与结构稳定性的方法，其特征在于，S1中所述污泥溶液中污泥的粒径为45～1000μm。

10.根据权利要求8所述研究污泥形态与结构稳定性的方法，其特征在于，所述蠕动泵的流量为24～2217mL/min。