[實用新型]絮體污泥介觀動力學的測試裝置

有效

• 申請號: 201320014128.4
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN203011846U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 許丹宇;鄭先強;楊昂;游洋洋;余海晨;段云霞;李麗春;馬超華
• 申請（專利權）人: 天津市環境保護科學研究院
• 主分類號: G01N21/85
• 分類號: G01N21/85
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

技術領域

本實用新型屬于水處理環保技術領域，具體地是涉及一種絮體污泥介觀動力學的測試裝置。

背景技術

水處理過程中，絮體污泥的動力行為直接影響著后續處理工藝單元的效果。以往對于絮體污泥的研究主要分為兩大類，一是在宏觀尺度上對其水動力學行為研究及參數測定，具體包括：絮體污泥的流速、懸浮濃度、污泥體積指數、污泥沉降比等；二是在微觀尺度上，借助電鏡掃描、高分辨率顯微鏡等手段對其形貌結構的變化行為進行研究，測定參數主要包括：分形數、微觀形貌、微觀結構等。但是從宏觀到微觀這兩個尺度間的跨越大約為四到五個數量級，這兩者間所存在的較大空間導致了兩種研究方法及其評價結果的相關性差，難以在絮體污泥微觀表征參數與宏觀指標之間構建聯系，以提高對絮體污泥行為與性狀變化的估計和機理認識。

發明內容

本實用新型為了解決現有技術中的問題，而提供了一種絮體污泥介觀動力學的測試裝置。

本實用新型所采取的技術方案是：

本實用新型的絮體污泥介觀動力學的測試裝置，包括通過數據線連接的計算機、同步控制器、由激光器和透鏡組組成的光路系統和絮體污泥測試平臺；絮體污泥測試平臺上設置有混合器和測試器，以及圖像采集系統。

所述的圖像采集系統包括由第一CCD相機圖像采集器和第二CCD相機圖像采集器。

所述的同步控制器上游通過數據線與計算機相連接收計算機指令，下游通過并行分支結構分別與激光器及第一CCD相機圖像采集器和第二CCD相機圖像采集器連接，以控制激光器與CCD相機圖像采集器拍攝幀頻同步，實現圖像與光照的同步采集。

所述的激光器為YAG激光器，功率為175mW?，波長532nm。

本實用新型的優點和有益效果為：

本實用新型是一種在介于宏觀與微觀之間的介尺度條件下，對絮體污泥動力行為的測試裝置，該裝置可在介尺度上觀察和測試絮體污泥的亞結構、動態形變、聚合、斷裂、運動等過程，以及在宏觀尺度上其在流體介質運動時對應每一時刻的流速、壓力等水動力學參數。利用本實用新型可實現對絮體污泥在介觀尺度下水動力學和形貌演變機制的研究，提高不同尺度上絮體污泥評價結果的相關性，加深對絮體污泥行為與性狀變化的估計和機理認識，優化水處理反應器的運行效果。

本實用新型適用于處理各類水處理反應器中的絮體污泥的介觀尺度動力學行為和宏觀尺度流體力學行為的測試，不受污泥種類的限制。

附圖說明

圖1為本實用新型的絮體污泥介觀動力學測量裝置的系統連接圖；

圖2為本實用新型的絮體污泥介觀動力學測量裝置的結構框圖；

其中：????????1.?計算機???????????2.??同步控制器

3.??激光器??????????4.??透鏡組

5.??第一CCD相機???6.??第二CCD相機

7.??混合器??????????8.??測試器

9.??數據線。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

圖1為本實用新型的絮體污泥介觀動力學測量裝置的系統連接圖；圖2為本實用新型的絮體污泥介觀動力學測量裝置的結構框圖。如圖1和圖2所示，本實用新型的絮體污泥介觀動力學的測試裝置，包括通過數據線9連接的計算機1、同步控制器2、由激光器3和透鏡組4組成的光路系統和絮體污泥測試平臺；絮體污泥測試平臺上設置有混合器7和測試器8，以及圖像采集系統。

所述的圖像采集系統包括由第一CCD相機5和第二CCD相機6。

計算機通過信號輸出端與自動化同步控制器相連，實驗者可通過計算機發出指令，進而控制激光器等設備的開啟與關閉等。此外，計算機可通過輸入端接收CCD相機采集到的絮體污泥圖像，經圖像處理采集計算程序對圖片進行預處理后輸出絮體污泥的介觀及宏觀特征。

同步控制器上游通過數據線與計算機相連接收計算機指令，下游通過并行分支結構分別與激光器及第一CCD相機圖像采集器和第二CCD相機圖像采集器連接，以控制激光器與CCD相機圖像采集器拍攝幀頻同步，實現圖像與光照的同步采集。

所述的激光器為YAG激光器，功率為175mW?，波長532nm。

激光通過組合透鏡，由點光源成為線光源，射入水中形成照射平面，絮體污泥運動至光平面內，其運動速度、形態變化都將固定在此光學平面中，被圖像采集后進行后續處理和分析。