[发明专利]一种观测上升水流速度影响因素的颗粒污泥床装置及方法

权利要求书

1.一种观测上升水流速度影响因素的颗粒污泥床装置，其特征在于：所述装置包括供水区（Ⅰ）、测定装置主体及集水装置；所述测定装置主体为一竖直放置的圆柱状筒体，由下至上依次分为布水区（Ⅱ）、颗粒污泥填充区（Ⅲ）、出水区（Ⅳ）；

所述供水区（Ⅰ）包括供水贮槽（1）、提升水泵（2）及恒流水槽（4）；所述恒流水槽（4）顶部连有提升水管（3）的出口；恒流水槽（4）上部设有溢流管（5）；恒流水槽（4）下部设有供水管（26）；提升水管（3）的入口与提升水泵（2）的出口相连，提升水泵（2）的进口与供水贮槽（1）相连；溢流管（5）底部设溢流连接管（6），溢流连接管（6）通入供水贮槽（1），用于回流恒流水槽（4）的溢流水；供水管（26）经连接软管（7）与测定装置主体的进水管（8）相连；

所述测定装置主体内设一支撑板（20）；支撑板（20）与测定装置主体的底面平行设置，且将布水区（Ⅱ）及颗粒污泥填充区（Ⅲ）隔开；所述支撑板（20）设有孔洞，以供水流通过；布水区（Ⅱ）包括布水室（9）及进水管（8）；布水室（9）通过进水管（8）与供水区（Ⅰ）连通；进水管（8）作为测定装置主体进水口；颗粒污泥填充区（Ⅲ）包括颗粒污泥填充室（11）；颗粒污泥填充室（11）中填充颗粒污泥（21），形成颗粒污泥床（12）；出水区（Ⅳ）与集水装置相连；

所述集水装置包括出水箱（15）、流量计（18）及集水贮槽（19）；所述出水箱（15）与出水区（Ⅳ）相连；出水箱（15）还通过出水管（17）与集水贮槽（19）相连；流量计（18）安装于出水管（17）上，用于测定出水流量；

所述布水区（Ⅱ）、颗粒污泥填充区（Ⅲ）及出水区（Ⅳ）的体积之比为1：8~10：1.5~2；

所述进水管（8）为一根长直细管，管径1~2 cm；进水管（8）竖直设置于测定装置主体内；进水管（8）底端固定于螺旋固定桩（25）上，螺旋固定桩（25）设于布水室（9）底部中心位置；进水管（8）顶端伸出圆筒主体2~3 cm；进水管距离底部0.5~1 cm处钻两个对称出水孔（24）用于通水。

2. 如权利要求1所述的一种观测上升水流速度影响因素的颗粒污泥床装置，其特征在于：所述提升水泵（2）的进口连接供水贮槽（1）侧壁，且连接位置离供水贮槽（1）底部1~2 cm处；提升水管（3）出口设于溢流管（5）以上1~2 cm处；供水管（26）设于恒流水槽（4）侧壁上，且离恒流水槽（4）底部1~2 cm。

3.如权利要求1所述的一种观测上升水流速度影响因素的颗粒污泥床装置，其特征在于：所述支撑板（20）由支架（22）和铁丝网（23）组成，支架（22）固定于颗粒污泥填充室（11）底部，铁丝网（23）安放于支架（22）上。

4.如权利要求1所述的一种观测上升水流速度影响因素的颗粒污泥床装置，其特征在于：所述测定装置主体还包括可卸半圆盖（13）；可卸半圆盖（13）设于测定装置主体顶部，两片可卸半圆盖（13）组成圆盖，可卸半圆盖（13）上开加泥孔（10），用于添加颗粒污泥（21）。

5.如权利要求1所述的一种观测上升水流速度影响因素的颗粒污泥床装置，其特征在于：所述出水区（Ⅳ）设有一狭缝（14）用作测定装置主体的出水口；半圆柱状出水箱（15）经狭缝与出水区（Ⅳ）相连。

6.一种利用如权利要求1所述装置观测上升水流速度影响因素的方法，其特征在于，步骤如下：

首先在供水区（Ⅰ）中将供水贮槽（1）和恒流水槽（4）分别充满清洁水；利用提升水泵（2）将供水贮槽（1）中清洁水泵入恒流水槽（4）；恒流水槽（4）液面上升至溢流管（5）后，清洁水通过溢流连接管（6）回到供水贮槽（1），以此保证恒流水槽（4）水头稳定；恒流水槽（4）通过进水连接软管（7）向进水管（8）供水；清洁水经进水管（8）流入布水区（Ⅱ）中的布水室（9）；在布水区（Ⅱ）中，水流受布水室（9）底部和侧壁阻力的作用，混合均匀；然后上升通过支撑板（20）进入颗粒污泥填充区（Ⅲ）的颗粒污泥填充室（11）中；在颗粒污泥填充区（Ⅲ）中，颗粒污泥填充室（11）内填充一定量颗粒污泥（21），构成颗粒污泥床（12）；水流穿过颗粒污泥（21）之间的缝隙，流过颗粒污泥床（12），并进入出水区（Ⅳ）；水流通过出水区（Ⅳ）流入出水箱（15），再通过出水管（17）流入集水贮槽（19），利用流量计（18）测定出水流量；根据出水流量计算清洁水流过颗粒污泥床（12）的平均速度；再通过调整恒流水槽（4）高度，观测水头对平均流速的影响；最后通过调整颗粒污泥填充量，观测污泥床高度对平均流速的影响。