[發(fā)明專利]一種城市污水管道實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110403511.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN113160690B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周玉璇;李一平;鄭可;岳楨铻;伍彬;唐春燕;陳剛;于珊;程一鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B25/02
• 分類號(hào): G09B25/02
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 王麗霞

本發(fā)明提供了一種城市污水管道實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)，包括從上至下依次設(shè)置的多層管道反應(yīng)裝置，每層管道反應(yīng)裝置包括：進(jìn)水箱、進(jìn)水管、調(diào)節(jié)井、輸送管道、檢查井和出水管，其中輸送管道分為第一輸送管道和第二輸送管道，通過檢查井連接；進(jìn)水箱通過進(jìn)水管與調(diào)節(jié)井上游進(jìn)水口連通，調(diào)節(jié)井下游出水口與輸送管道連通，輸送管道連接出水管，輸送管道末端與出水管的連接處設(shè)置有出水閥門，輸送管道末端還與傳輸通道連接，傳輸通道上靠近輸送管道的一端設(shè)置有進(jìn)水閥門；調(diào)節(jié)井頂端還設(shè)置有頂端進(jìn)水口，輸送管道上設(shè)置有沉淀物取樣口。本發(fā)明可放置于污水處理廠前池泵房內(nèi)，能夠較好地模擬原污水在管道中的流動(dòng)狀態(tài)，具有靈活、簡易、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種城市污水管道實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)，屬于管道實(shí)驗(yàn)?zāi)M技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

城市污水系統(tǒng)是收集、輸送生活污水、工業(yè)廢水和部分雨水的工程設(shè)施系統(tǒng)。隨著對(duì)污水管網(wǎng)的認(rèn)識(shí)逐漸深入，越來越多研究揭示了污水管道的生化反應(yīng)潛力。在輸送過程中，由于污水中存在大量可生化降解的有機(jī)質(zhì)和氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)；鋪設(shè)規(guī)模大，具備長時(shí)間的水力停留時(shí)間；管道中多種多樣的微生物，以及交替出現(xiàn)的好氧-厭氧環(huán)境，污水中的各類污染物均會(huì)發(fā)生一定程度的降解轉(zhuǎn)化。但這些生化反應(yīng)的發(fā)生，帶來了諸多環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，一方面管道內(nèi)部富含碳、氮、硫，厭氧環(huán)境下，消化作用產(chǎn)生的甲烷和氧化亞氮是重要的溫室氣體，不但對(duì)城市大氣環(huán)境造成極大的污染，對(duì)人體健康也造成很大的威脅。同時(shí)，硫循環(huán)過程產(chǎn)生的硫化氫極易造成管道腐蝕，影響排水管道的正常運(yùn)行，且高濃度的硫化氫還會(huì)有致死風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，污染物沿程降解降低了污水廠進(jìn)水濃度，影響污水廠處理效率。因此，了解排水管道內(nèi)不同賦存水平污染物的轉(zhuǎn)化規(guī)律、氣體釋放機(jī)制，對(duì)提升管網(wǎng)輸送效率、減少管道運(yùn)行損耗、降低周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。

自20 世紀(jì)50 年代以來，國外學(xué)者已開始進(jìn)行污水管道內(nèi)污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究，并取得大量研究成果。國內(nèi)研究開始相對(duì)較晚，目前已有學(xué)者關(guān)注碳、氮磷等營養(yǎng)鹽、硫組分及部分微量污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、管道內(nèi)附著的生物膜對(duì)污染物生化降解的影響，以及污水輸送過程中有害氣體的產(chǎn)生機(jī)制和控制措施。但由于實(shí)際污水管道內(nèi)較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和惡劣環(huán)境，阻礙了科研人員開展研究，同時(shí)，污染物遷移轉(zhuǎn)化以及有害氣體產(chǎn)生過程大多發(fā)生在沉積層，相較于河底、湖底沉積物，管道沉積物在成分、含水率以及附著方式等方面均存在明顯差異，采樣實(shí)施難度較大。故目前多數(shù)機(jī)理研究采用實(shí)驗(yàn)室模擬的方法，一方面降低采樣難度，另一方面便于控制影響因素。現(xiàn)有污水管道模擬系統(tǒng)大多采用過程相同的管徑、管型等，且距離有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能較好還原污水管道原位情況、操作簡便、容易觀測(cè)的城市污水管道實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)，其能夠?yàn)樯钊胙芯课廴疚镛D(zhuǎn)化特征和污水管道生化反應(yīng)效能提供支撐。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種城市污水管道實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)，包括從上至下依次設(shè)置的多層管道反應(yīng)裝置，每層管道反應(yīng)裝置包括：進(jìn)水箱、進(jìn)水管、調(diào)節(jié)井、輸送管道、檢查井和出水管，其中輸送管道分為第一輸送管道和第二輸送管道；進(jìn)水箱通過進(jìn)水管與調(diào)節(jié)井上游進(jìn)水口連通，調(diào)節(jié)井下游出水口連接第一輸送管道，第一輸送管道通過檢查井與第二輸送管道連接，第二輸送管道連接出水管，第二輸送管道與出水管的連接處設(shè)置有出水閥門，第二輸送管道還與傳輸通道連接，傳輸通道上靠近第二輸送管道的一端設(shè)置有進(jìn)水閥門；所述調(diào)節(jié)井頂端還設(shè)置有頂端進(jìn)水口，所述輸送管道上設(shè)置有沉淀物取樣口。

進(jìn)一步地，所述輸送管道呈矩形環(huán)繞狀，奇數(shù)層管道反應(yīng)裝置中輸送管道的坡度均相同；偶數(shù)層管道反應(yīng)裝置的第一輸送管道中與調(diào)節(jié)井直接相連的一段為倒坡管道，第一輸送管道中其余段的坡度以及第二輸送管道的坡度均與奇數(shù)層管道反應(yīng)裝置中輸送管道的坡度相同。

進(jìn)一步地，奇數(shù)層管道反應(yīng)裝置中輸送管道的平均坡度為0.003；偶數(shù)層管道反應(yīng)裝置中第一輸送管道的倒坡管道的平均坡度為-0.003，第一輸送管道的其余段以及第二輸送管道的平均坡度為0.003。