申请日2016.11.03
公开(公告)日2017.01.11
IPC分类号C02F11/00; G01N1/24
摘要
本发明公开了一种污泥调理和气体采集集成装置，包括依次连接的污泥调理反应瓶、气体采集装置、抽气泵、气体流量计;所述污泥调理反应瓶置于磁力搅拌器上;磁力搅拌器、抽气泵通过控制中枢台控制。本发明还提供一种污泥调理和气体采集方法。该装置和方法能对污泥中的气体进行采集，以方便后续对污泥的研究和处理。
权利要求书
1.一种污泥调理和气体采集集成装置，其特征在于：包括依次连接的污泥调理反应瓶、气体采集装置、抽气泵、气体流量计;所述污泥调理反应瓶置于磁力搅拌器上;磁力搅拌器、抽气泵通过控制中枢台控制。
2.根据权利要求1所述的污泥调理和气体采集集成装置，其特征在于：磁力搅拌器、气体采集装置、抽气泵、气体流量计置于控制中枢台上。
3.根据权利要求1或2所述的污泥调理和气体采集集成装置，其特征在于：所述控制中枢台上设有总电源开关、磁力搅拌器电源开关、磁力搅拌器定时器、磁力搅拌器调速器、磁力搅拌器温度控制器、抽气泵电源开关、抽气泵定时器;总电源开关控制磁力搅拌器电源开关、抽气泵电源开关;磁力搅拌器电源开关控制磁力搅拌器的开启与关闭;磁力搅拌器定时器控制磁力搅拌器的工作时间;磁力搅拌器调速器控制磁力搅拌器的搅拌速度;磁力搅拌器温度控制器控制磁力搅拌器上污泥调理反应瓶的温度;抽气泵电源开关控制抽气泵的开启与关闭;抽气泵定时器控制抽气泵的工作时间。
4.根据权利要求3所述的污泥调理和气体采集集成装置，其特征在于：控制中枢台内设有可拆卸电瓶。
5.一种采用权利要求1-4中任一所述的污泥调理和气体采集集成装置进行污泥调理和气体采集的方法，其特征在于：将污泥和污泥调理剂置于污泥调理反应瓶中进行搅拌，释放的气体进入气体采集装置中;抽气泵将气体采集装置中的气体抽入气体流量计中进行计量，经过计量的气体从气体流量计的排气口排出至收集瓶。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述污泥调理剂为三氯化铁、三氯化铝、硫酸亚铁、氧化钙、双氧水、1:1硫酸溶液、碱度20%的PAC中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：当污泥调理剂为三氯化铁时，其投加量为待测污泥中干污泥含量的5%~15%;当污泥调理剂为三氯化铁和氧化钙复配时，三氯化铁的投加量为待测污泥中干污泥含量的5%~15%，氧化钙的投加量为待测污泥中干污泥含量的25%~35%;当污泥调理剂为硫酸亚铁时，硫酸亚铁的投加量为待测污泥中干污泥含量的5%~15%;当污泥调理剂为1:1硫酸溶液时，使污泥溶液的pH值为2~3;当污泥调理剂为碱度20%的PAC时，聚合氯化铝的投加量为待测污泥中干污泥含量的5%~15%;当污泥调理剂为硫酸亚铁、双氧水和1:1硫酸溶液复配时，先用1:1硫酸溶液使污泥溶液的pH为2~3，快速搅拌10分钟后投加硫酸亚铁，硫酸亚铁的投加量为待测污泥中干污泥含量的5%~15%，快速搅拌5分钟后滴加2ml双氧水/100ml污泥。
说明书
污泥调理和气体采集集成装置及方法
技术领域
本发明属于环境保护领域，具体涉及一种污泥调理和气体采集集成装置及方法。
背景技术
由于污泥富集了污水中的污染物，含有大量的氮、磷等营养物质;而且有机质含量高，很容易散发恶臭气体，以及培养出大量的病毒体、微生物、寄生虫等。如果污泥不经过有效处理，随意弃置的话，会对环境产生严重危害。城市污泥中的氮、磷、钾含量远高于农家肥，但是城市污泥中的寄生虫、病菌等和有机物会使污泥散发恶臭，还会产生甲烷等温室气体，因此城市污泥不适合直接做肥料，且污泥引发的恶臭气体对周围居民的生活带来了危害和困扰。
污泥产生的恶臭气体对周边居民、环境会产生不良影响,主要表现在：
(1)恶臭气体会滋生大量细菌并快速向周边扩散传播，造成环境污染，影响周边居民健康;
(2)恶臭气体会对人体的神经、循环、呼吸和内分泌等系统产生强烈的刺激性作用;
(3)臭味给人以感官不悦，使工作人员效率低下;
(4)恶臭气体中的挥发性有机污染物(VOCs)是一大类可产生致畸、致癌、致基因突变作用的有毒有害物质，因此对人体的生理健康造成潜在性和长期性的巨大危害;
(5)恶臭气体中的硫化氢、氨气等物质不仅散发刺激性气味，还对设备造成严重腐蚀，缩短了设备的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥调理和气体采集集成装置及方法，该装置和方法能对污泥中的气体进行采集，以方便后续对污泥的研究和处理。
本发明所采用的技术方案是：
一种污泥调理和气体采集集成装置，包括依次连接的污泥调理反应瓶、气体采集装置、抽气泵、气体流量计;所述污泥调理反应瓶置于磁力搅拌器上;磁力搅拌器、抽气泵通过控制中枢台控制。打开电源开关，设定搅拌时间、搅拌速率和气体流速，开始污泥调理和采集气体样品。打开电源开关，设定搅拌时间、搅拌速率和气体流速，开始污泥调理和采集气体样品。
按上述方案，磁力搅拌器、气体采集装置、抽气泵、气体流量计置于控制中枢台上。
按上述方案，气体采集装置为气体采集瓶、气体采集棒或气体采集管。根据采集气体的不同而更换气体采集装置，以及在气体采集装置中设置不同的气体吸收物质，如活性炭棒、硫化氢吸收液和氨气吸收液等。
按上述方案，所述控制中枢台上设有总电源开关、磁力搅拌器电源开关、磁力搅拌器定时器、磁力搅拌器调速器、磁力搅拌器温度控制器、抽气泵电源开关、抽气泵定时器;总电源开关控制磁力搅拌器电源开关、抽气泵电源开关;磁力搅拌器电源开关控制磁力搅拌器的开启与关闭;磁力搅拌器定时器控制磁力搅拌器的工作时间;磁力搅拌器调速器控制磁力搅拌器的搅拌速度;磁力搅拌器温度控制器控制磁力搅拌器上污泥调理反应瓶的温度;抽气泵电源开关控制抽气泵的开启与关闭;抽气泵定时器控制抽气泵的工作时间。
按上述方案，控制中枢台内设有可拆卸电瓶，电瓶可用室内交流电充电，续航时间为8小时。
按上述方案，所述磁力搅拌器为小型定时可控速磁力搅拌器，污泥调理反应瓶可拆卸的安设在小型定时可控速磁力搅拌器上。污泥调理反应瓶的顶部设有瓶盖，瓶盖上设有安全阀和出气嘴，出气嘴通过聚四氟乙烯软管与气体采集装置连接，气体采集装置的出气口通过聚四氟乙烯软管与抽气泵的抽气口连接，抽气泵的排气口通过聚四氟乙烯软管与气体流量计的进气口连接，尾气从气体流量计的排气口排出。根据采集气体的不同来设定磁力搅拌器的搅拌时间、搅拌速率、搅拌温度和抽气气体流速。
按上述方案，磁力搅拌器可设定时间为0~120min，可设定转子速率为0~500r/min，温度控制范围为0~80℃，具有独立的电源开关。气体采集装置可拆卸的安设在控制中枢台上。污泥调理反应瓶的瓶体为聚四氟乙烯材质，耐酸碱pH=1~13，耐热范围为4~80℃。聚四氟乙烯软管规格为φ5mm。抽气泵的抽气流量为0~1.5L/min，可设定时间为0~120min，具有独立电源开关。气体流量计可拆卸更换，流量量程为0~1.5L/min。
本发明还提供一种采用上述污泥调理和气体采集集成装置进行污泥调理和气体采集的方法，具体为：将污泥和污泥调理剂置于污泥调理反应瓶中进行搅拌，释放的气体进入气体采集装置中;抽气泵将气体采集装置中的气体抽入气体流量计中进行计量，经过计量的气体从气体流量计的排气口排出至收集瓶。
按上述方案，所述污泥调理剂为三氯化铁、三氯化铝、硫酸亚铁、氧化钙、双氧水、1:1硫酸溶液、碱度20%的PAC中的一种或几种。
按上述方案，当污泥调理剂为三氯化铁时，其投加量(质量)为待测污泥中干污泥含量(质量)的5%~15%;当污泥调理剂为三氯化铁和氧化钙复配时，三氯化铁的投加量(质量)为待测污泥中干污泥含量(质量)的5%~15%，氧化钙的投加量(质量)为待测污泥中干污泥含量(质量)的25%~35%;当污泥调理剂为硫酸亚铁时，硫酸亚铁的投加量(质量)为待测污泥中干污泥含量(质量)的5%~15%;当污泥调理剂为1:1硫酸溶液时，使污泥溶液的pH值为2~3;当污泥调理剂为碱度20%的PAC时，聚合氯化铝的投加量(质量)为待测污泥中干污泥含量(质量)的5%~15%;当污泥调理剂为硫酸亚铁、双氧水和1:1硫酸溶液复配时，先用1:1硫酸溶液使污泥溶液的pH为2~3，快速搅拌10分钟后投加硫酸亚铁，硫酸亚铁的投加量(质量)为待测污泥中干污泥含量(质量)的5%~15%，快速搅拌5分钟后滴加2ml双氧水/100ml污泥。
按上述方案，无机恶臭气体硫化氢和氨气使用装有吸收液的气体采集管采集。
按上述方案，当采集的气体为有机挥发性气体VOCs时，采用活性炭吸附棒采集。所述的有机挥发性气体VOCs包括1,2-二溴苯、1,1,2-三氯乙烷、一氯二溴甲烷、四氯乙烯、1,2-二溴乙烷、氯苯、1,1,1,2-四氯乙烷、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、三溴甲烷、1,1,2,2-四氯乙烷、异丙苯、1,2,3-三氯丙烷、溴苯、邻氯甲苯、丙基苯、对氯甲苯、1,3,5-三甲苯、叔丁基苯、1,2,4-三甲苯、1,2-二氯苯、仲丁基苯、1,4-二氯苯、4-异丙甲苯、1,3-二氯苯、丁苯、1,2-二溴-3-氯丙烷、1,2,3-三氯丙烷、萘、1,2,4-三氯苯、六氯丁二烯等。
本发明的有益效果在于：
本装置结构简单、使用方便、便于携带和现场试验;
部件易于更换、安装维护方便;使用本装置便于准确及时采集恶臭气体样本;
本装置可用于污泥调理和气体采集，可单独实现其中一个功能，也可实现这两个功能;
采用可拆卸方式连接，便于清洗和更换;
本方法简单，便于实现，能准确采集气体样品及调理污泥。
