[發明專利]一種研究管網水力特性對生物膜生長影響的實驗裝置與方法

有效

• 申請號: 201410041861.4
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103740584A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 龍天渝;王海娟;常麗娟;劉佳;趙廣;杜坤;肖星;周德柱
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/36;C12Q1/06
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰

1.一種研究管網水力特性對生物膜生長影響的實驗裝置，其特征在于，包括一個固定容器，固定容器上端設置有容器蓋，固定容器內部上方位置水平設置有振動格柵，振動格柵通過傳動機構和位于固定容器外部的一個振動電機相連并能夠靠振動電機帶動上下振動；固定容器內部位于振動格柵下方正對格柵水平設置有一個轉盤，所述轉盤上設置有若干管材割片夾持機構，所述固定容器下端設置有一個調速電機，所述調速電機輸出軸豎直向上穿過固定容器連接在轉盤軸心處，調速電機輸出軸和固定容器之間設置有密封圈形成可轉動密封；所述固定容器一側上部設置有進水口，另一側下部設置有出水口，所述進水口和出水口之間連接有水管形成水力循環系統，所述水力循環系統內設置有一個水泵以及一個位于固定容器上方的儲水容器。

2.如權利要求1所述的研究管網水力特性對生物膜生長影響的實驗裝置，其特征在于，所述振動格柵為圓盤形且和轉盤直徑一致，所述管材割片夾持機構沿和轉盤同軸的環形均勻分布在轉盤上方。

3.如權利要求1或2所述的研究管網水力特性對生物膜生長影響的實驗裝置，其特征在于，所述管材割片夾持機構包括一個豎直向上的固定栓，固定栓上端具有向上的夾持缺口和橫向貫穿夾持缺口連接在固定栓上端的固定螺釘。

4.如權利要求3所述的研究管網水力特性對生物膜生長影響的實驗裝置，其特征在于，所述儲水容器上端設置有進水管，下端設置有帶開關的出水管。

5.一種研究管網水力特性對生物膜生長影響的實驗，其特征在于，包括以下步驟：

a、獲取如權利要求4所述結構的實驗裝置；再獲取需要研究的各種管材的管材割片，在管材割片一端鉆出螺孔；

b、打開固定容器的容器蓋，將各管材割片各自靠固定螺釘穿過螺孔安裝固定到不同的夾持機構上；

c、通過儲水容器的進水口接入待研究的管網自來水，并啟動水泵形成水力循環使得整個水力循環系統充滿自來水；

d、啟動調節電機，帶動轉盤旋轉，啟動振動電機帶動振動格柵上下振動，通過控制調節電機控制轉盤轉速，引起管材割片和水流剪切力的變化來模擬流速；通過控制振動電機調節振動格柵振動頻率來模擬紊流的變化情況，試驗結束后取出管材割片，獲得管材割片上的微生物掛膜量，得出管網流速以及紊流變化情況對管網內壁生物膜的影響。

6.如權利要求5所述的研究管網水力特性對生物膜生長影響的實驗，其特征在于，所述管材割片采用不同材料的管材割片，分別在不同水力條件下，研究不同材質管材割片上的微生物掛膜量，得到材質對于微生物量變化的影響；或者所述管材割片采用不同管齡的管材割片，研究各種管齡的微生物附著量變化。

7.如權利要求5所述的研究管網水力特性對生物膜生長影響的實驗，其特征在于，所述管材割片采用帶有不同曲面弧度的管材割片，研究各種管路彎度變化下（60°-120°取20°一個區間變化進行試驗），由于受力面和受力的變化，對于微生物附著的促進或抑制作用，計算流體力學參數，探討各個參數與微生物量上的關系。

8.如權利要求5所述的研究管網水力特性對生物膜生長影響的實驗，其特征在于，在水力循環系統中加入液氯，探索各因素條件下，余氯衰減與微生物量的時間步長變化關系，為余氯與微生物量提供動態的仿真模擬研究。