[发明专利]再生水水质输配稳定性研究的组合式管式反应器

说明书

技术领域

本发明是涉及再生水的管网输配安全领域，适用于研究再生水管网水质输配化学稳定性及控制技术的装置。 

背景技术

水危机及其所衍生的水质问题和生态问题严重束缚和制约经济社会的发展。传统的水源将无法满足未来用水需求，开源节流是提高水资源利用效率的重要途径。再生水作为城市第二水源，不仅缓解了水资源压力，也改善了生态环境，再生水利用是可持续发展的必由之路。 

我国的城市再生水利用起源于20世纪50年代，起初主要用于灌溉用水,但真正将再生水用于城市生活和工业生产则是近20年才发展起来的。城市再生水利用系统主要包括：污水收集系统、处理系统、再生水输配系统、用户用水系统。再生水处理技术日益完善，有物理法、化学法、物化法、生物化学法等。目前的处理技术能够满足再生水利用的水质要求，然而，再生水输配的过程中可能出现水质不稳定性，使得供水端水质与管网末端水质存在较大的差异，从而影响了再生水的水质和输配再生水的管道材质。 

因此，保证再生水输配过程中的水质稳定性，对用户需求和保护管道材料具有很重要的意义。再生水的水质稳定性包括化学稳定性和生物稳定性。应用本实验装置可以研究再生水在管网输配过程中的水质变化情况，通过分析试验装置中不同管道材料的再生水水质变化，得处不同再生水水质在不同管道内的变化规律，并且利用观测管道研究再生水输配过程中的管内壁沉积物的微观结构，最终获得再生水水质稳定性的控制技术。研究成果具有现实意义，可为再生水输配水管网的建设提供参考。 

发明内容

本发明提供了再生水在管网输配过程中的水质稳定性研究和水质稳定性控制研究的装置，目的是研究不同水质的再生水在不同管材管网输配过程中的水质稳定性问题，便于分析再生水输配过程中的水质变化情况，易于观察和研究管道内壁的微观变化情况，以弥补再生水在管网输配过程中的水质稳定性研究装置的空白。 

再生水水质输配稳定性研究的组合式管式反应器,其包括：支撑设备、竖直型管式反应器、水箱、循环设备，其特征在于：其中： 

支撑设备采用钢架，钢架装有管箍，用于固定竖直型管式反应器的试验管，钢架底端安 装万向轮10可以灵活移动； 

竖直型管式反应器分为三组试验管，第一组采用PE管，管径为90mm，第二组采用带水泥内衬球墨铸铁管，管径100mm，第三组采用PVC-U管，管径90mm；每组竖直型管式反应器有主体管段5两个管段，主体管段5上连接有可拆卸的观测管段6，观测管段6夹在法兰盖与法兰盘之间，并在每组竖直型管式反应器的试验管上、下端法兰盖和中间设有取样口； 

水箱4为采用惰性材料有机玻璃制成密闭水箱，预留有进出水口； 

循环设备为蠕动泵3和橡胶管与竖直型管式反应器的试验管组成闭合管路； 

竖直型管式反应器的试验管固定在支撑设备的管箍内；竖直型管式反应器内的三组试验管分别通过阀门2和蠕动泵3用橡胶管与水箱4相连。 

三组竖直型管式反应器独立运行。可用于研究不同水质的再生水在不同的管道材料中的水质稳定性。 

采用蠕动泵3和由橡胶管组成循环管道1实现水箱和竖直型管式反应器内部的水流的连续循环流动。 

本发明具有以下优点： 

1.观测管段6在法兰盖与法兰盘之间，易于分析管道内部微观结构的变化情况，方便装卸。 

2.本实验在竖直型管式反应器的上下端设有取样口，方便采集水样，便于研究再生水在管网输配中的水质变化。 

3.本发明中竖直型管式反应器的主体管段5由水泥内衬球墨铸铁管、PE管、PVC-U管组成，三组竖直型管式反应器独立运行，可以同时分析不同的再生水水质在不同管道输配过程中的水质变化情况。试验中采用蠕动泵实现竖直型管式反应器的水流的微循环。 

附图说明

图1：再生水水质输配稳定性研究的组合式管式反应器的装置图； 

图2：再生水水质输配稳定性研究的组合式管式反应器的剖面图； 

图中，1-橡胶循环管道，2-阀门，3-水泵，4-水箱，5-主体管段，6-观测管段，7-取样口，8-法兰，9-钢架，10-方向轮。 

具体实施方式

本发明适用于再生水水质输配稳定性研究的组合式管式反应器的装置，为了更清楚的说 明本发明的技术特点，下面介绍具体实施方式。 

如图2组装好串联反应器。 

步骤（1）将设定水质条件的再生水注入水箱，注入水的量为反应器容积外加取样消耗的水量。