一种可调节水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可调节水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置。它包括进水系统、管路系统、水力调节系统和出水系统。进水系统包括水箱、补水泵、进水管和进水阀，水箱、补水泵和进水阀通过进水管与管路系统相连；管路系统包括连接管、消毒用管和试验替换管，连接管构成两个循环回路，水力调节系统安装于环路中间的连接管上；水力调节系统包括循环泵、电动闸阀、手动蝶阀、流量计和压力传感器；出水系统包括出水阀和排气阀，出水阀安装在连接管低端，排气阀安装在连接管的中端和高端。本实用新型适用于模拟多种实际管道的水力工况，结构简单、操作便捷，模拟准确度高。
【专利说明】一种可调节水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及供水管道生物膜冲刷试验领域，尤其涉及一种可调节水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对饮用水水质的要求也日渐增高，作为连接自来水厂和用户之间的供水管网，其对饮用水水质的影响引起了社会的广泛关注。
[0003]由于余氯的衰减、营养物质的侵入、水力条件的变化等原因，饮用水中的微生物会在管道中生长繁殖，微生物附着于管道内壁并能形成稳定的生物膜。当供水管网中水力条件发生变化时，如很久不用的末端再次使用，爆管等，会对管壁生物膜的稳定性产生影响，甚至使生物膜脱落而进入水体，造成管网中饮用水水质的恶化，影响人们用水安全。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是克服现有技术的不足。提供一种可调节水力条件从而模拟实际供水管网中多种水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置。
[0005]可调节水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置包括进水系统、管路系统，进水系统包括顺次相连的水箱(I)、补水泵(2)、进水管(3)和进水阀(21);管路系统包括第一连接管(5)、第二连接管(6)、第三连接管(7)，第一连接管(5)和第二连接管(6)构成一个环路，第二连接管(6)和第三连接管(7)构成一个环路，第二连接管(6)上从左到右顺次设有第一排气阀(4)、循环泵(8)、第二排气阀(26)、流量计(19)、电动闸阀(20)，第一连接管
[5]上顺时针方向依次设有第一压力传感器(9)、第一套箍(10)、第一试验替换管(11)、第二套箍(12)、第二压力传感器(13)、第一出水阀(23)、第一手动蝶阀(22)，第一试验替换管
(11)通过第一套箍(10)、第二套箍(12)固定，第三连接管(7)上逆时针方向依次设有第三压力传感器(14)、第三套箍(15)、第二试验替换管(16)、第四套箍(17)、第四压力传感器
(18)、第二出水阀(25)、第二手动蝶阀(24)，第二试验替换管(16)通过第三套箍(15)、第四套箍(17)固定，进水系统通过进水阀(21)与第二连接管(6)相连，。
[0006]所述的第一连接管(5)、第二连接管(6)、第三连接管(7)为高密度聚乙烯管，第一连接管(5)管径为DN150mm,第二连接管(6)管径为DN150mm,第三连接管(7)管径为DN80mm。
[0007]所述的循环泵(8)可提供的最大流量为120m3/h、最大扬程为Ilm ;所述的电动闸阀(20)可以手动设置开启度和开启时间，实验工况可以由第一压力传感器(9)、第二压力传感器(13)、第三压力传感器(14)、第四压力传感器(18)和流量计(19)确定。
[0008]本实用新型优点:1)装置试验用管可更换，可以试验多种不同管材的管道。2)装置设有电动闸阀及手动蝶阀，可以模拟不同水力条件，试验不同水力条件对管道生物膜的影响。3)电动闸阀和手动蝶阀配合使用，可试验水力条件缓慢变化和急速变化对管道生物膜的不同影响。4)连接管采用高密度聚乙烯管，尽可能地减少了连接管微生物的影响。5)流量传感器及压力传感器可以实时监测装置内流量及压力变化，无需人员操作，节省人力。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是可调节水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置平面图；
[0010]图2是可调节水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置轴测图；
[0011]图中:水箱1、补水泵2、进水管3、第一排气阀4、第一连接管5、第二连接管6、第三连接管7、循环泵8、第一压力传感器9、第一套箍10、第一试验替换管11、第二套箍12、第二压力传感器13、第三压力传感器14、第三套箍15、第二试验替换管16、第四套箍17、第四压力传感器18、流量计19、电动闸阀20、进水阀21、第一手动蝶阀22、第一出水阀23、第二手动蝶阀24、第二出水阀25、第二排气阀26。
【具体实施方式】
[0012]如图1和图2所示，可调节水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置包括进水系统、管路系统，进水系统包括顺次相连的水箱1、补水泵2、进水管3和进水阀21 ;管路系统包括第一连接管5、第二连接管6、第三连接管7，第一连接管5和第二连接管6构成一个环路，第二连接管6和第三连接管7构成一个环路，第二连接管6上从左到右顺次设有第一排气阀4、循环泵8、第二排气阀26、流量计19、电动闸阀20，第一连接管5上顺时针方向依次设有第一压力传感器9、第一套箍10、第一试验替换管11、第二套箍12、第二压力传感器13、第一出水阀23、第一手动蝶阀22，第一试验替换管11通过第一套箍10、第二套箍12固定，第三连接管7上逆时针方向依次设有第三压力传感器14、第三套箍15、第二试验替换管16、第四套箍17、第四压力传感器18、第二出水阀25、第二手动蝶阀24，第二试验替换管16通过第三套箍15、第四套箍17固定，进水系统通过进水阀21与第二连接管6相连，。
[0013]所述的管路系统设有1%的坡度，坡向右端，水箱容积I吨，补水泵额定流量20m3 /h、额定扬程25m,进水管路管径DN32mm,进水阀设于第二连接管6的低端,有利于排气。管路系统包括两个环路，其中一个环路由第一连接管5和第二连接管6构成，用于冲刷实际管网中DN150_的各种管道，另一环路由第二连接管6和第三连接管7构成，用于冲刷实际管网中DN80mm的各种管道，每个环路长7.5m、宽0.8m,第一连接管5和第三连接管7上各截取出500mm的管道作为消毒用高密度聚乙烯管，截取后的预留处用于安装试验替换管。循环泵8、流量计19、电动闸阀20、第一手动蝶阀22、第二手动蝶阀24、第一压力传感器9、第二压力传感器13、第三压力传感器14、第四压力传感器18构成水力调节系统，循环泵8额定流量120 m3/h、额定扬程11m，流量由流量计19实时监测；电动闸阀20可手动设置开启度及开启时间，调节装置中水体流速，模拟实际管网中阀门的启闭；第一手动蝶阀22、第二手动蝶阀24可以配合电动闸阀控制装置流速，并且通过速开速关模拟实际爆管及一些不利工况；第一压力传感器9、第二压力传感器13、第三压力传感器14、第四压力传感器18可实时监测装置压力变化。第一出水阀23和第二出水阀25的直径为DN32mm ;第二排气阀26设置在第二连接管6中端，第一排气阀4设置在第二连接管6的高端。
[0014]所述的第一连接管5、第二连接管6、第三连接管7为高密度聚乙烯管，第一连接管5管径为DN150mm，第二连接管6管径为DN150mm，第三连接管7管径为DN80mm。[0015]所述的循环泵8可提供的最大流量为120m3/h、最大扬程为Ilm ;所述的电动闸阀20可以手动设置开启度和开启时间，实验工况可以由第一压力传感器9、第二压力传感器13、第三压力传感器14、第四压力传感器18和流量计19确定。
[0016]可调节水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置的冲刷方法的步骤如下:
[0017]I)第一连接管5中的第一试验替换管11用消毒用高密度聚乙烯管替代，第三连接管7中的第二试验替换管16用消毒用高密度聚乙烯管替代；
[0018]2)补水泵2从水箱I中抽送水，水通过进水阀21进入管路系统；
[0019]3)根据实验管道管径选择开启两个环路的其中一个，
[0020]当选择第一连接管5和第二连接管6组成的环路时，关闭第二手动蝶阀(24)，水从进水阀21进入管路系统并逆时针流动，此时环路充水，运行消毒，消毒时，将水余氯调节至2.0mg/L,电动闸阀20和第一手动蝶阀22开至最大，开启循环泵8，运行12h进行充分消毒；
[0021]当选择第三连接管7和第二连接管6组成的环路时，关闭第一手动蝶阀(22)，水从进水阀21进入管路系统并顺时针流动，此时环路充水，运行消毒，消毒时，将水余氯调节至2.0mg/L,电动闸阀20和第二手动蝶阀24开至最大，开启循环泵8，运行12h进行充分消毒；
[0022]4)消毒完成后,装置放水,拆除消毒用高密度聚乙烯管,第一连接管5中的消毒用高密度聚乙烯管用第一试验替换管11替代，第三连接管7中的消毒用高密度聚乙烯管用第二试验替换管16替代；
[0023]5)通过进水系统向管路系统中进水，管路系统充满水后，根据试验需要设置电动闸阀20初始开启度，开启循环泵8，设置电动闸阀20终态开启度及所需开启时间，根据流量计19微调电动阀20，调至试验所需的水力条件，根据不同的试验需要，可以通过电动闸阀20、第一手动蝶阀22或第二手动蝶阀24的配合启闭满足缓慢变化和急速变化的不同水力工况；
[0024]6)达到实验时间后，从第一排水阀23或第二排水阀25收集水样，关停循环泵8，收集第一试验替换管11或第二试验替换管16的管道生物膜。
【权利要求】
1.一种可调节水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置，其特征在于包括进水系统和管路系统，进水系统包括顺次相连的水箱(I)、补水泵(2)、进水管(3)和进水阀(21);管路系统包括第一连接管(5)、第二连接管(6)、第三连接管(7)，第一连接管(5)和第二连接管(6)构成一个环路，第二连接管(6)和第三连接管(7)构成一个环路，第二连接管(6)上从左到右顺次设有第一排气阀(4)、循环泵(8)、第二排气阀(26)、流量计(19)、电动闸阀(20)，第一连接管(5)上顺时针方向依次设有第一压力传感器(9)、第一套箍(10)、第一试验替换管(11)、第二套箍(12)、第二压力传感器(13)、第一出水阀(23)、第一手动蝶阀(22)，第一试验替换管(11)通过第一套箍(10)、第二套箍(12)固定，第三连接管(7)上逆时针方向依次设有第三压力传感器(14)、第三套箍(15)、第二试验替换管(16)、第四套箍(17)、第四压力传感器(18)、第二出水阀(25)、第二手动蝶阀(24)，第二试验替换管(16)通过第三套箍(15)、第四套箍(17)固定，进水系统通过进水阀(21)与第二连接管(6)相连，。
2.根据权利要求1所述的一种可调节水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置，其特征在于:所述的第一连接管(5)、第二连接管(6)、第三连接管(7)为高密度聚乙烯管，第一连接管(5)管径为DN150mm,第二连接管(6)管径为DN150mm,第三连接管(7)管径为DN80mm。
3.根据权利要求1所述的一种可调节水力条件的供水管道生物膜冲刷试验装置，其特征在于所述的循环泵(8)可提供的最大流量为120m3/h、最大扬程为Ilm;所述的电动闸阀(20)可以手动设置开启度和开启时间，实验工况可以由第一压力传感器(9)、第二压力传感器(13)、第三压力传感器(14)、第四压力传感器(18)和流量计(19)确定。
【文档编号】G01N19/04GK203732420SQ201420036018
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】柳景青, 刘轲, 陈婷婷, 胡宝兰, 裘尚德, 周晓燕, 何晓芳 申请人:浙江大学