一种实验用自来水生产模拟装置

技术领域

本发明涉及水的净化和消毒技术领域，特别涉及一种实验用自来水生产模拟装置。

背景技术

现在医学院校学生对自来水生产的认识仍停留在书本的理论上，各医学院校预防医学的实训教学中，均只做最后的饮用水消毒及其余氯测定的实验，对混凝沉淀和过滤均没有开展实验。现有技术中的自来水生产装置由于结构复杂，体积量大，价格昂贵，不适用于教学实验中，为使学生在实验室能完整地观察、操作和体验自来水生产的整个过程，能使学生们对自来水生产有一个完整的客观认识，进一步理解和加深自来水整个生产原理和流程，医学院校实验室中需要一种自来水生产模拟装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明旨在提供一种实验用自来水生产模拟装置，该装置结构简单、操作方便、涉及整个自来水生产过程，通过该装置教学能使学生对自来水的生产有一个清晰的认识，进一步理解自来水的生产原理和流程。

为了实现上述目的，本发明提出了一种实验用自来水生产模拟装置，包括沉淀池、过滤池和消毒池，所述沉淀池的顶部设置有用于密封沉淀池的池盖，所述池盖上开设有第一进药口，PAC投药装置和PAM投药装置设置于池盖上方，所述PAC投药装置和PAM投药装置均通过第一进药口与沉淀池内腔连通，所述沉淀池的底部设置有污泥斗，所述污泥斗上开设有排泥口，所述沉淀池的上端侧壁上设置有原水进水口，所述沉淀池的下端与过滤池的上端之间设置有第一输水管，所述沉淀池的内腔与过滤池的内腔通过第一输水管连通，所述过滤池的下端与消毒池的上端之间设置有第二输水管，所述过滤池的内腔与消毒池的内腔通过第二输水管连通，所述消毒池的顶部设置有用于密封消毒池的密封盖，所述密封盖上开设有第二进药口，消毒溶液投药装置设置于密封盖上方，所述消毒溶液投药装置通过第二进药口与消毒池的内腔密封连接，所述消毒池的下端侧壁上设置有排水口，所述沉淀池的池体、池盖和过滤池的池体均由便于观察的透明材质制成，所述消毒池的池体、密封盖和消毒溶液投药装置均由避光材质制成。

上述方案中：所述PAC投药装置、PAM投药装置和消毒溶液投药装置均包括储药罐和计量罐，所述储药罐的底部设置有第一液管与计量罐的顶部连通，所述计量罐的底部设置有第二液管，所述池盖上间隔开设有两个第一进药口，所述PAC投药装置和PAM投药装置的第二液管分别与对应的第一进药口连接，所述消毒溶液投药装置的第二液管与第二进药口密封连接，所述第一液管和第二液管上均设置有电磁阀。储药罐起储存作用，计量罐用于准确计量PAC、PAM和消毒溶液的加入量。

上述方案中：所述原水进水口处设置有进水口接嘴，所述排泥口处设置有排泥口接嘴，所述排水口处设置有排水口接嘴，所述进水口接嘴上设置有流量计，所述排泥口接嘴和排水口接嘴上均设置有电磁阀，所述第一输水管和第二输水管上也设置有电磁阀，所述沉淀池内设置有液位计。进水口接嘴、排泥口接嘴和排水口接嘴均起引流作用；流量计用于测量原水的进水量，液位计用于测量沉淀池的液位高度。

上述方案中：所述沉淀池的外侧壁上设置有用于显示原水进水量、PAC加入量、PAM加入量、消毒溶液加入量和沉淀池液位高度的电子显示屏。学生通过电子显示屏能直观地看到各物料的加入量。

上述方案中：所述密封盖上设置有由透明材质制成的观察窗，所述观察窗外设置有盖板，所述盖板由避光材质制成，所述盖板铰接在密封盖上，且能向外翻转打开。由于消毒池的池体和密封盖均由避光材质制成，学生无法透过避光材质观察消毒池内的反应状况，在密封盖上设置由透明材质制成的观察窗，方便学生观察消毒池的内部状况；且观察窗上设置有由避光材质制成的盖板，不需要观察时及时关上盖板，能尽可能的避免消毒溶液见光分解。

上述方案中：所述沉淀池的下端内侧壁上安装有两向下倾斜的挡板，两挡板左右相对布置，且两挡板一上一下间隔布置，两挡板的自由端之间留有供污泥通过的沉淀入口，且所述沉淀入口位于污泥斗的上方与污泥斗连通。两挡板有利于将混凝反应后产生的污泥引入到污泥斗中。

上述方案中：所述沉淀池内设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括电机和搅拌杆，有利于加快PAC、PAM和原水的反应速度。

上述方案中：所述第一输水管与沉淀池、过滤池均为可拆卸连接，所述第二输水管与过滤池、消毒池均为可拆卸连接。第一输水管和第二输水管拆卸后，沉淀池、过滤池和消毒池能分别打包，携带方便。

上述方案中：所述沉淀池和过滤池的底部均周向设置有支撑柱，沉淀池和过滤池各自通过支撑柱支撑在实验台上；在池盖上和密封盖上分别设置有由竖向杆和横向杆组成的“L”形支撑杆，所述PAC投药装置、PAM投药装置和消毒溶液投药装置分别可拆卸的安装在“L”形支撑杆的横向杆上。沉淀池通过支撑柱支撑在实验台上，方便在其底部设置排泥口；过滤池通过支撑柱调节其在实验台上的高度；支撑杆对对应的投药装置起支撑固定作用。

上述方案中：所述过滤池中填充有滤料，所述滤料为石英砂或活性炭或无烟煤，通过石英砂、活性炭或无烟煤等滤料过滤后，实现沉淀的分离。

本发明的有益效果是：

1、外界原水经过原水进水口进入到沉淀池内，通过第一加药口向沉淀池内加入PAC和PAM，在PAC和PAM的作用下，原水发生混凝沉淀，沉淀后的水通过第一输水管进入到过滤池内，过滤后的水再通过第二输水管进入到消毒池内，通过第二加药口向消毒池内加入消毒溶液，消毒池里的水在消毒溶液的作用下进行消毒处理，最终得到满足生产要求的自来水；本装置结构简单、操作方便、直观明了，通过本装置能很好地诠释自来水的整个生产流程，使学生们对自来水的生产有一个清晰的认识；

2、沉淀池的池体、池盖和过滤池的池体均由透明材质制成，学生能直观地观察沉淀池和过滤池中的反应情况，有利于教学；

3、消毒溶液一般采用次氯酸钠溶液，消毒溶液投药装置通过第二进药口与消毒池的内腔密封连接，能防止消毒池内的消毒溶液反应后产生的有毒气体外泄；

4、消毒池的池体、密封盖和消毒溶液投药装置均由避光材质制成，消毒溶液通常极不稳定，避光材质有利于防止消毒溶液见光分解。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是沉淀池的内部结构示意图。

具体实施方式

如图1—2所示，一种实验用自来水生产模拟装置，主要由沉淀池1、过滤池2和消毒池3组成。

沉淀池1的顶部设置有用于密封沉淀池1的池盖4，池盖4上开设有第一进药口401。PAC投药装置5和PAM投药装置6设置于池盖4上方，PAC投药装置5和PAM投药装置6均通过第一进药口401与沉淀池1内腔连通。沉淀池1的底部设置有污泥斗7，污泥斗7上开设有排泥口，沉淀池1的上端侧壁上设置有原水进水口101。沉淀池1的下端与过滤池2的上端之间设置有第一输水管8，沉淀池1的内腔与过滤池2的内腔通过第一输水管8连通。

过滤池2的下端与消毒池3的上端之间设置有第二输水管9，过滤池2的内腔与消毒池3的内腔通过第二输水管9连通。消毒池3的顶部设置有用于密封消毒池3的密封盖10，密封盖10上开设有第二进药口。消毒溶液投药装置11设置于密封盖10上方，消毒溶液投药装置11通过第二进药口与消毒池3的内腔密封连接，消毒溶液一般采用次氯酸钠溶液，消毒池3的下端侧壁上设置有排水口。

沉淀池1的池体、池盖4和过滤池2的池体均由便于观察的透明材质制成，消毒池3的池体和密封盖10均由避光材质制成，消毒溶液投药装置11也由避光材质制成。

最好是，PAC投药装置5、PAM投药装置6和消毒溶液投药装置11均包括储药罐12和计量罐13，储药罐12的底部设置有第一液管14与计量罐13的顶部连通，计量罐13的底部设置有第二液管15。池盖4上间隔开设有两个第一进药口401，PAC投药装置5和PAM投药装置6的第二液管15分别与对应的第一进药口401连接。消毒溶液投药装置11的第二液管15与第二进药口密封连接，第一液管14和第二液管15上均设置有电磁阀。储药罐12起储存作用，计量罐13用于准确计量PAC、PAM和消毒溶液的加入量。

最好是，原水进水口101处设置有进水口接嘴17，排泥口处设置有排泥口接嘴18，排水口处设置有排水口接嘴19；进水口接嘴17上设置有流量计20，排泥口接嘴18和排水口接嘴19上均设置有电磁阀。第一输水管8和第二输水管9上也设置有电磁阀，沉淀池1内设置有液位计21。进水口接嘴17、排泥口接嘴18和排水口接嘴19均起引流作用；流量计20用于测量原水的进水量，液位计21用于测量沉淀池1的液位高度。

最好是，沉淀池1的外侧壁上设置有用于显示原水进水量、PAC加入量、PAM加入量、消毒溶液加入量和沉淀池1液位高度的电子显示屏22。学生通过电子显示屏22能直观地看到各物料的加入量。

最好是，密封盖10上设置有由透明材质制成的观察窗，观察窗外设置有盖板27，盖板27由避光材质制成，盖板27铰接在密封盖10上，且能向外翻转打开。由于消毒池3的池体和密封盖10均由避光材质制成，学生无法透过避光材质观察消毒池3内的反应状况，在密封盖10上设置由透明材质制成的观察窗，方便学生观察消毒池3的内部状况；且观察窗上设置有由避光材质制成的盖板27，不需要观察时及时关上盖板27，能尽可能的避免消毒溶液见光分解。

最好是，沉淀池1的下端内侧壁上安装有两向下倾斜的挡板25，两挡板25左右相对布置，且两挡板25一上一下间隔布置。两挡板25的自由端之间留有供污泥通过的沉淀入口26，且沉淀入口26位于污泥斗7的上方与污泥斗7连通。两挡板25有利于将混凝反应后产生的污泥引入到污泥斗7中。

最好是，沉淀池1内设置有搅拌装置，搅拌装置包括电机23和搅拌杆24，有利于加快PAC、PAM和原水的反应速度。

最好是，第一输水管8与沉淀池1、过滤池2均为可拆卸连接，第二输水管9与过滤池2、消毒池3均为可拆卸连接。第一输水管8和第二输水管9拆卸后，沉淀池1、过滤池2和消毒池3能分别打包，携带方便。

最好是，沉淀池1和过滤池2的底部均周向设置有支撑柱28，沉淀池1和过滤池2各自通过支撑柱28支撑在实验台上。在池盖4上和密封盖10上分别设置有由竖向杆和横向杆组成的“L”形支撑杆16，PAC投药装置5、PAM投药装置6和消毒溶液投药装置11分别可拆卸的安装在“L”形支撑杆16的横向杆上。PAC投药装置5、PAM投药装置6和消毒溶液投药装置11的顶部分别固设有一个连接杆，各“L”形支撑杆16的横向杆上设置有上下贯穿的安装孔，各连接杆插入在对应的安装孔中，并通过从横向杆侧面插入的螺栓锁紧固定。沉淀池1通过支撑柱28支撑在实验台上，方便在其底部设置排泥口；过滤池2通过支撑柱28调节其在实验台上的高度；支撑杆16对对应的投药装置起支撑固定作用。

最好是，过滤池2中填充有滤料，滤料为石英砂或活性炭或无烟煤，通过石英砂、活性炭或无烟煤等滤料过滤后，实现沉淀的分离。

本发明的操作步骤是：将外界原水经过原水进水口101引入到沉淀池1内，通过第一加药口401向沉淀池1内加入PAC和PAM，在PAC和PAM的作用下，原水发生混凝沉淀，沉淀后的水通过第一输水管8进入到过滤池2内，过滤后的水再通过第二输水管9进入到消毒池3内，通过第二加药口向消毒池3内加入消毒溶液，消毒池3里的水在消毒溶液的作用下进行消毒处理，最终得到满足生产要求的自来水。