[发明专利]一种曝气效果的模拟实验装置

权利要求书

1.一种曝气效果的模拟实验装置，能够应用于不同水压条件、不同曝气头以及不同气泵气压对曝气效果的模拟，所述模拟实验装置包括：

曝气系统，由气泵（1-1）与曝气头（1-2）连接组成；

反应器系统，包括带有法兰盘（2-2）的反应器筒体（2-1），法兰盘（2-2）上设置有五个隔板接口，分别为ABCDE，曝气头（1-2）设置在反应器筒体（2-1）底部；

测量系统，包括分别设置在法兰盘（2-2）隔板接口AE上的DO探头（3-1）和压力变送器（3-2）；

不同水压条件下曝气效果模拟实验方法为：

隔板接口BCD于法兰盘（2-2）内侧预先接好待测的各曝气头，法兰盘2-2由螺栓固定连接，在法兰盘（2-2）外侧气泵（1-1）选择隔板接口BCD之一的待测口连接隔板接口，其余两个隔板接口则用快插专用堵头封闭；确保电路和气管路的安全连接，将反应器筒体（2-1）注水至上部，剩少许空气空隙间隔，之后安装拧紧法兰盘（2-2）；在压力变送器（3-2）上设定上限保护压力；打开气泵（1-1）开关，气泵（1-1）所送气流不断进入反应器筒体（2-1），自反应器底部的曝气头（1-2）释放到反应器系统，并自形成系统水压；DO探头（3-1）浸于反应器筒体（2-1）内的上水面以下，通过DO探头（3-1）在线测出水中溶解氧的含量及随压力增加的趋势关系，法兰盘（2-2）上安装的压力变送器（3-2）获得实时的压力读值，指示模拟水深增大的水压示数；所述反应器筒体（2-1）密闭情况下的筒内工作压力即为曝气泵（1-1）不断工作释放在反应器筒体（2-1）中累积的压力；

不同曝气头的曝气效果模拟实验过程为：

确保电路和气管路的安全连接，将置于反应器筒体（2-1）内的不同曝气头（1-2）与法兰盘（2-2）内侧的隔板接口C相连接，其余的隔板接口则用快插专用堵头封闭；气泵（1-1）在法兰盘（2-2）外侧与其通过隔板接口C相连；

注水至反应器筒体（2-1）上部剩少许空气空隙处，安装并固定法兰盘（2-2）；打开气泵（1-1）开关，气体由管路进入反应器筒体（2-1），并经底部的曝气头（1-2）释放到密闭体系中，同时形成水压；法兰盘（2-2）上的DO探头3-1固定置于反应器上水面以下，通过DO探头（3-1）测出水中溶解氧的含量随压力增加的变化趋势；压力变送器探头（3-2）置于法兰盘（2-2）上；随着气泵（1-1）不断曝气的进行，密闭反应器筒体（2-1）中的压力逐渐提高，即模拟了随着水深增大，水压不断增大的效果；记录时间和对应时间的压力变送器读数、DO探头读数；得到不同压力条件下的气泵-曝气头组的释氧效果曲线；

打开快插隔板接头堵头，连通大气，释放反应器筒体（2-1）内压力；将气泵（1-1）与待评测位B的曝气头（1-2）连接，重复上述实验过程，记录其他曝气头对应时间的压力变送器读数、DO探头读数；将不同曝气头的压力、DO数据汇总并绘制P-DO水压-溶解氧图像，比较判断不同曝气头的曝气效果；

不同气泵气压曝气效果模拟实验过程为：

将反应器筒体（2-1）注水至上部，剩空气空隙，之后安装固定法兰盘（2-2）；确保电路和气管路的安全连接，将选定气泵（1-1）与法兰盘（2-2）上的隔板接口C对应的曝气头（1-2）相连接；其余隔板接口BD的法兰盘（2-2）外侧分别连快插专用堵头封闭；在压力变送器3-2上设定上限保护压力；连接并打开某气泵（1-1）开关，气体经反应器筒体（2-1）底部固定的曝气头（1-2）释放到密闭的反应器筒体（2-1）并形成压力；DO探头（3-1）浸于反应器筒体（2-1）上水面以下，通过DO探头（3-1）在线测出水中溶解氧的含量及随该气泵（1-1）不断充氧压力增加的趋势关系；法兰盘（2-2）上安装的压力变送器3-2获得实时的压力读值，指示模拟水深增大的水压示数；

打开法兰盘上（2-2）上的任意接头堵头，释放反应器筒体（2-1）内压力，更换气泵（1-1），重复上述步骤，记录不同类型气泵（1-1）气压曝气效果的实验数据；获得对应时间的压力变送器（3-2）和DO探头（3-1）读数；将不同类型气泵的工作压力、DO数据汇总并绘制P-DO水压-溶解氧图像，比较判断不同气泵的曝气效果质量。

2.根据权利要求1所述曝气效果的模拟实验装置，其特征在于，所述曝气头（1-2）采用微孔管式曝气头、切割旋混式曝气器或者气盘石曝气器。