申请日2018.07.13
公开(公告)日2018.11.09
IPC分类号G01N27/06
摘要
本发明提供了一种电导式污泥比阻测量装置，主要用于检测市政污泥或工业污泥的比阻值。该装置由真空泵、缓冲瓶、调节阀、三通、真空表、布氏漏斗、活接、导流管、抽气口，测量管、电导阵列探头、恒压电源、电阻、数据采集卡、计算机、上排液阀、贮液筒和下排液阀组成。该装置根据安装在测量管上的电导阵列探头采集抽滤过程中的电导信号，通过分析信号中峰值位置来确定达到特定滤液体积的时间，具备自动记录数据功能，避免了人工记录误差;在测量管下端设计了上排液阀、贮液筒和下排液阀，测量操作简便，避免了测量过程中装置重复拆卸。因此，本发明具有自动记录数据和操作简便的特点。
权利要求书
1.一种电导式污泥比阻测量装置，其特征在于由真空泵(1)、缓冲瓶(2)、调节阀(3)、三通(31、41)、真空表(4)、布氏漏斗(5)、活接(6)、导流管(7)、抽气口(13)，测量管(8)、电导阵列探头(81、82)、恒压电源(83)、电阻(84)、数据采集卡(11)、计算机(12)、上排液阀(9)、贮液筒(14)和下排液阀(10)组成;缓冲瓶(2)的一端与真空泵(1)相连，另一端与三通(31)相连，三通(31)的另外两端分别与调节阀(3)和三通(41)的一端相连，三通(41)的另外两端分别与真空表(4)和抽气口(13)相连;活接(6)的上半部与布氏漏斗(5)密封连通，活接(6)的下半部与测量管(8)密封连通，抽气口(13)与活接(6)的下半部壁面密封连通;导流管(7)的一端与布氏漏斗(5)的排液口密封连通，另一端紧贴测量管(8)的内壁;数据采集卡(11)的输入端与电导阵列探头(81、82)相连，输出端与计算机(12)相连;贮液筒(14)的上端与上排液阀(9)相连，下端与下排液阀(10)相连。
2.根据权利要求1所述的电导式污泥比阻测量装置，其特征在于恒压电源(83)的一端与电导阵列探头(81)相连、另一端与电阻(84)的一端相连，电阻(84)的另一端与电导阵列探头(82)相连。
3.根据权利要求1所述的电导式污泥比阻测量装置，其特征在于测量管(8)的直径为10-30mm，底端呈锥形结构，测量管(8)的下端与上排液阀(9)相连。
4.根据权利要求1所述的电导式污泥比阻测量装置，其特征在于电导阵列探头(81、82)由多个探针(80)串联组成，探针(80)采用耐腐蚀金属材料(如不锈钢、铜和铂等)，探针(80)直径应不大于1mm;测量管(8)的壁面上设有多个特定的水平位置，在每一个水平位置上都分别密封地固定了电导阵列探头(81)和电导阵列探头(82)上的一个探针(80);电导阵列探头(81)与电导阵列探头(82)互不接触。
5.根据权利要求1所述的电导式污泥比阻测量装置，其特征在于电阻(84)的阻值应在100千欧-10兆欧之内，恒压电源(83)的电压应小于10V。
6.根据权利要求1所述的电导式污泥比阻测量装置，其特征在于上排液阀(9)或下排液阀(10)采用球阀或电磁阀。
7.根据权利要求1所述的电导式污泥比阻测量装置，其特征在于根据电导信号的峰值位置来确定达到特定滤液体积的时间。
说明书
一种电导式污泥比阻测量装置
技术领域
本发明涉及一种电导式污泥比阻测量装置，具体涉及基于电导信号来确定污泥比阻的自动检测装置，属于污泥脱水性能分析的测量技术领域。
背景技术
污泥脱水是污泥处置前的最重要的环节。它通过降低污泥的含水率或减小污泥体积使后续的污泥处置(如焚烧、堆肥和填埋)得以顺利进行。污泥的脱水阻力主要由过滤介质阻力和污泥(滤饼)阻力组成。污泥脱水阻力越大，脱水性能越差。目前表征污泥的脱水性能有两个主要指标：毛细吸水时间和污泥比阻。
毛细吸水时间是通过测量污泥中的水分在滤纸上的扩散速度来表征污泥滤水的快慢以及污泥脱水性能的好坏。毛细吸水时间检测虽具有快速和简单的优点，但受污泥浓度和过滤介质(包括介质的水力渗透性，过滤介质的孔隙和滤液的动态黏度等)的影响。因此，利用毛细吸水时间测量得到的实验结果对比性较差。而污泥比阻是指单位过滤面积上单位质量的污泥在一定压力下所受到的阻力。污泥比阻的测量结果一般不受污泥浓度影响，是目前评价污泥脱水性能最常用的指标。
准确和快速测量污泥比阻具有重要的应用价值。传统的污泥比阻测量方法主要采用真空抽滤法，但存在两点主要不足：1)测量过程需要准确地计时和读取滤液体积，而此过程往往耗时较长且受人为记录影响较大;2)处理操作繁琐，如每次测量完毕需要拆开装置，把量筒中的滤液倒掉后才可进行下一组实验。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供一种电导式污泥比阻测量装置，它根据安装在测量管上的电导阵列探头采集抽滤过程中的电导信号，通过分析信号中峰值位置确定达到特定滤液体积的时间，具备自动记录数据功能，避免了人工记录误差;在测量管下端设计了上排液阀、贮液筒和下排液阀，测量操作简便，避免了测量过程中装置重复拆卸。
本发明的技术方案如下：
提供一种电导式污泥比阻测量装置，由真空泵(1)、缓冲瓶(2)、调节阀(3)、三通(31、41)、真空表(4)、布氏漏斗(5)、活接(6)、导流管(7)、抽气口(13)，测量管(8)、电导阵列探头(81、82)、恒压电源(83)、电阻(84)、数据采集卡(11)、计算机(12)、上排液阀(9)、贮液筒(14)和下排液阀(10)组成;缓冲瓶(2)的一端与真空泵(1)相连，另一端与三通(31)相连，三通(31)的另外两端分别与调节阀(3)和三通(41)的一端相连，三通(41)的另外两端分别与真空表(4)和抽气口(13)相连;活接(6)的上半部与布氏漏斗(5)密封连通，活接(6)的下半部与测量管(8)密封连通，抽气口(13)与活接(6)的下半部壁面密封连通;导流管(7)的一端与布氏漏斗(5)的排液口密封连通，另一端紧贴测量管(8)的内壁;数据采集卡(11)的输入端与电导阵列探头(81、82)相连，输出端与计算机(12)相连;贮液筒(14)的上端与上排液阀(9)相连，下端与下排液阀(10)相连。
恒压电源(83)的一端与电导阵列探头(81)相连、另一端与电阻(84)的一端相连，电阻(84)的另一端与电导阵列探头(82)相连。
测量管(8)的直径为10-30mm，底端呈锥形结构，测量管(8)的下端与上排液阀(9)相连。
电导阵列探头(81、82)由多个探针(80)串联组成，探针(80)采用耐腐蚀金属材料(如不锈钢、铜和铂等)，探针(80)直径应不大于1mm;测量管(8)的壁面上设有多个特定的水平位置，在每一个水平位置上都分别密封地固定了电导阵列探头(81)和电导阵列探头(82)上的一个探针(80);电导阵列探头(81)与电导阵列探头(82)互不接触。
电阻(84)的阻值应在100千欧-10兆欧之内，恒压电源(83)的电压应小于10V。
上排液阀(9)或下排液阀(10)采用球阀或电磁阀。
根据电导信号的峰值位置来确定达到特定滤液体积的时间。
与现有技术相比，本发明的优势在于：通过分析阵列探头采集的电导信号中峰值的位置，即可确定达到特定滤液体积的时间，可实现自动记录数据，避免人工记录误差;在测量管下端设计了上排液阀、贮液筒和下排液阀，测量时操作简便，避免了测量过程中装置重复拆卸。因此本发明具有自动记录数据和操作简便的特点，具有广阔的应用前景。
