[发明专利]一种原位监测活性污泥沉降性能的装置及检测方法

权利要求书

1.一种原位监测活性污泥沉降性能的装置，其特征在于：包括用于放置样品的样品舱体(1)以及用于测定分析的超声时域反射仪(10)；所述样品舱体(1)内部设有样品停滞区(8)，所述样品舱体(1)外设有样品入口(2)和样品出口(5)；样品入口(2)与样品停滞区(8)的顶部连通，样品出口(5)与样品停滞区(8)的侧壁连通；所述样品停滞区(8)底部设有搅拌装置(7)，样品停滞区(8)的顶部设有超声探头(3)；所述超声时域反射仪与超声探头(3)信号连接。

2.根据权利要求1所述的原位监测活性污泥沉降性能的装置，其特征在于：所述超声时域反射仪(10)包括超声发射器(12)和示波器(11)，所述超声发射器(12)的信号输出端与超声探头(3)的信号输入端连接，所述超声发射器(12)的信号输出端与示波器(11)的信号输入端连接。

3.根据权利要求1所述的原位监测活性污泥沉降性能的装置，其特征在于：所述样品停滞区(8)上设有用于排出气泡的排气管(4)，所述排气管(4)的一端与样品停滞区(8)连通，另一端伸出舱体(1)外部。

4.根据权利要求1所述的原位监测活性污泥沉降性能的装置，其特征在于：所述舱体(1)内还设有用于将样品排空的蠕动泵(6)，所述蠕动泵(6)设置在样品出口(5)与样品停滞区(8)连通的管道上。

5.根据权利要求1所述的原位监测活性污泥沉降性能的装置，其特征在于：所述样品入口(2)处设置有控制进样速度的球阀(13)，进样速度为10-30mL/min。

6.一种权利要求1所述的原位监测活性污泥沉降性能的装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、利用恒流蠕动泵对目标区域的污泥样品进行采集；

步骤二、将采集的污泥通过样品入口输送至样品停滞区，开启搅拌装置对污泥进行搅拌，利用排气管排出样品停滞区内的气体；

步骤三、关闭搅拌装置，开启超声时域反射仪的超声发射器，控制超声探头产生超声信号，对样品停滞区的污泥进行超声信号监测30分钟；示波器对产生的超声信号进行采集，显示对应时间的超声波形变化图；

步骤四、根据不同时间的超声波形变化图获取污泥沉降位移曲线；

步骤五、由污泥沉降位移曲线得到30分钟时刻点的曲线时间位移偏量，并根据拟合公式得出污泥体积指数SVI；

步骤六、测试结束后，通过蠕动泵将样品停滞区内的污泥排出。

7.根据权利要求6所述的原位监测活性污泥沉降性能的装置的检测方法，其特征在于：所述步骤四中，污泥沉降位移曲线制备的具体过程为：获取不同时间的超声波形变化图图谱中目标峰对应的最大时间位移偏量，并以0时刻的偏移量为基准作差，以上述各差值为纵坐标，各差值对应的时间点为横坐标，获取污泥沉降位移曲线。

8.根据权利要求6所述的原位监测活性污泥沉降性能的装置的检测方法，其特征在于：所述步骤五中，拟合公式为采用不同污泥的超声时域检测SVI结果与重量法测定的SVI结果对应并进行线性回归拟合得到；所述的拟合公式为：y＝4.3x+254.3，式中，y表述污泥体积指数，x表示30分钟时刻点的时间位移偏量。

9.根据权利要求6所述的原位监测活性污泥沉降性能的装置的检测方法，其特征在于：所述超声发射器设置的重复频率为10～20Hz，脉冲电阻为10～50Ω，脉冲电压为100～400V，增益为50～60dB，高通滤波为0.03～0.1MHz，低通滤波为1～3MHz。

10.根据权利要求6所述的原位监测活性污泥沉降性能的装置的检测方法，其特征在于：所述步骤三中，示波器采集信号为每2～60s一次。