一种定量污水采集装置及其采集方法

技术领域

本发明涉及污水监测和处理领域，具体为一种定量污水采集装置及其采集方法。

背景技术

随着经济的快速的发展，生活和生产过程中产生的污水也成指数级开始增长。污水是指受一定污染的来自生活和生产的排出水。丧失了原来使用功能的水简称为污水。按照污水来源，污水可以分为这四类，第一类：工业废水，其来自制造采矿和工业生产活动的污水；第二类：生活污水来自住宅、写字楼、机关或相类似的污水；卫生污水；下水道污水，包括下水道系统中生活污水中混合的工业废水。

现代社会为了保持环保和可持续发展，需要对各个环境，例如河道，下水道，污水处理池等场合的污水进行全面的监测。监测污水需要对污水进行定量取样，会需要使用到定量污水采集装置。

如公开号为CN111413156A的发明专利申请中提到一种定量污水采集装置，包括固定操作座、延伸滑动座、深度延长驱动器、水收集驱动器、污水收集器和三个驱动收集开关，所述的延伸滑动座滑动连接在固定操作座上，深度延长驱动器的两端纵向限位滑动连接在延伸滑动座内，深度延长驱动器转动连接在污水收集器上，污水收集器的两端通过螺纹配合连接在深度延长驱动器上；本发明的有益效果为可以对野外污水进行不同液位的统一定量的采集；可以静待水面平静后，对污水进行采集，避免采集过程出现波动影响采集数据；可以根据实际所要采集的位置和深度进行调节，保障采集数据的准确性。

然而，上述的采集装置仅能采集深度方向上的线性污水数据的分布情况，不利于对污水采集数据进行更加全面的分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定量污水采集装置及其采集方法，其能够同时对污水某一截面上的采集点进行数据采集，使得污水数据分布更加的立体，更加有利于对污水的分布情况进行检测。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种定量污水采集装置及其采集方法，包括主轨道，主轨道的上方设置有放置槽，所述放置槽内设置有驱动管，驱动管连接有压力源，所述驱动管上均匀设置有连接管，所述连接管上设置有连接开关；

所述主轨道的下方滑动连接有若干采集机构，所述主轨道的两侧均匀设置有浮起机构；

所述浮起机构包括与所述主轨道侧面连接的连接杆，所述连接杆连接有浮起框架，所述浮起框架内设置有浮起箱；

所述采集机构包括轨道轮，所述轨道轮与设置在所述主轨道下方的轨道槽滑动连接，所述轨道轮连接有连接座，所述连接座连接有连接筒，所述连接筒内设置有与所述连接管连接的压气管，所述连接筒外侧均匀设置有定量机构；

所述定量机构包括圆柱筒，所述圆柱筒内设置有密封滑块，所述密封滑块将所述圆柱筒内部分成空气腔和采集腔，其中所述空气腔与所述压气管连通，所述采集腔连接有采集管，所述采集管上设置有使得液体流进所述采集腔的采集单向阀，所述圆柱筒上还设置有排液管，所述排液管上设置有使得液体从所述采集腔流出的排液开关。

通过上述技术方案，通过浮起机构能够使得整个主轨道浮起来，由于主轨道上能够同时连接多个平行设置的采集机构，同时每个采集机构上又设置能够取样不同深度的定量机构，因此能够对污水的截面上进行立体的采样；在采样时，压力源提供的正压力或负压力能够通过驱动管、连接管和压气管传递到空气腔当中，初始状态下空气腔处于正压力状态下，采集腔的体积为零，开始采集时，对空气腔提供负压力，由于污水压力的作用，因此密封滑块开始移动直到空气腔的体积为零，此时对应位置的污水采样便进入了采集腔内，完成了对于污水的定量采集。

优选的，所述连接筒的最下方设置有配重块。

通过上述技术方案，设置配重块能够增加定量机构的重量，从而使得定量机构对流速具有一定的抵抗能力，使得该装置在低流速状态下同样适用，扩大了应用范围。

优选的，所述主轨道的两侧设置有固定支架，所述固定支架上设置使得所述主轨道在竖直方向上运动的导向部，所述固定架上设置有与所述主轨道连接的起吊装置。

通过上述技术方案，通过起吊装置和导向部实现了主轨道在竖直方向上的位移，从而能够更加方便操作该采集装置。

优选的，所述圆柱筒的侧面且正对水流方向设置有导流片。

通过上述技术方案，通过导流片能够降低圆柱筒的流动阻力，同时能够避免形成的涡流引起的采样不准确的问题。

优选的，相邻两个所述圆柱筒间设置有用于调整二者间距的伸缩机构。

通过上述技术方案，通过伸缩机构能够调整相邻的圆柱筒的间距，从而能够对不同的深度间距进行定量采样。

优选的，所述压力源为空气压缩机和真空泵，且所述空气压缩机和所述真空泵与所述驱动管间设置加压阀和真空阀。

通过上述技术方案，空气压缩机和真空泵能够很好的提供正压力和负压力，满足使用的需求。

优选的，还包括液体采集袋，所述液体采集袋包括与所述排液管可拆卸连接的进液管，所述进液管上设置有进液开关。

通过上述技术方案，设置专用的液体采集带，能够快速、方便地完成液体的采集，同时采取的样品便于运输和使用。

优选的，一种定量污水采集装置的采集方法，包括以下步骤；

S1、适用条件：适用于流速不大于20m/s的污水池，河道，下水道；

S2、采集准备：

S2.1、将主导轨通过起吊装置调整到水面的位置，通过伸缩机构调节好两个圆柱筒间的间距；

S2.2、将采集机构沿着主轨道的方向按照相同的间距分布，并且将每个采集机构的压气管与连接管连接，并打开连接开关；

S3、采集前清洗：打开空气压缩机和真空泵，再依次打开加压阀关闭真空阀，然后关闭加压阀，打开真空阀，重复该过程5到10次；

S4、采集过程；

S4.1、打开加压阀，关闭真空阀，保持空气压缩机对驱动管进行加压5min到10min；

S4.2、关闭加压阀，打开真空阀，保持真空泵对驱动管抽真空5min到10min，之后关闭真空阀；

S4.3、通过起吊装置吊起整个装置，将液体采集袋的进液开关打开并连接到每一个排液管上，并对应的打开排液开关；

S4.5、打开加压阀且保持真空阀关闭，通过空气压缩机对驱动管进行加压，液体便从采集腔内流入到液体采集袋内，关闭进液开关和排液开关，取下液体采集袋，并进行相应的标记；

S5、重复S2、S3步骤，完成采集后清洗。

通过上述技术方案，使用该方法，能够快速的完成对于污水的截面上的污水的定量采集，具有操作方便和快捷的优点。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）通过浮起机构能够使得整个主轨道浮起来，由于主轨道上能够同时连接多个平行设置的采集机构，同时每个采集机构上又设置能够取样不同深度的定量机构，因此能够对污水的截面上进行立体的采样；

（2）设置专用的液体采集带，能够快速、方便地完成液体的采集，同时采取的样品便于运输和使用；

（3）该装置及方法具有使用方便和操作快捷的优点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中A的局部放大结构示意图；

图3为本发明中圆柱筒的内部结构示意图；

图4为本发明中液体采集袋的结构示意图；

图5为本发明中主轨道的截面结构示意图。

图中：1、主轨道；2、放置槽；3、驱动管；4、连接管；5、连接开关；6、连接杆；7、浮起框架；8、浮起箱；9、轨道轮；10、轨道槽；11、连接座；12、连接筒；13、压气管；14、圆柱筒；15、密封滑块；16、空气腔；17、采集腔；18、采集管；19、采集单向阀；20、排液管；21、排液开关；22、配重块；23、固定支架；24、导向部；25、起吊装置；26、导流片；27、伸缩机构；28、空气压缩机；29、真空泵；30、加压阀；31、真空阀；32、液体采集袋；33、进液管；34、进液开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：

一种定量污水采集装置及其采集方法，包括主轨道1，主轨道1的上方设置有放置槽2，放置槽2内设置有驱动管3，驱动管3连接有压力源，驱动管3上均匀设置有连接管4，连接管4上设置有连接开关5。本实施例中压力源为空气压缩机和真空泵29，且空气压缩机和真空泵29与驱动管3间设置加压阀30和真空阀31。空气压缩机和真空泵29能够很好的提供正压力和负压力，满足使用的需求。

主轨道1的下方滑动连接有若干采集机构，主轨道1的两侧均匀设置有浮起机构。主轨道1的两侧设置有固定支架23，固定支架23上设置使得主轨道1在竖直方向上运动的导向部24，固定架上设置有与主轨道1连接的起吊装置25。通过起吊装置25和导向部24实现了主轨道1在竖直方向上的位移，从而能够更加方便操作该采集装置。

浮起机构包括与主轨道1侧面连接的连接杆6，连接杆6连接有浮起框架7，浮起框架7内设置有浮起箱8。

采集机构包括轨道轮9，轨道轮9与设置在主轨道1下方的轨道槽10滑动连接，轨道轮9连接有连接座11，连接座11连接有连接筒12，连接筒12内设置有与连接管4连接的压气管13，连接筒12外侧均匀设置有定量机构。

定量机构包括圆柱筒14，圆柱筒14内设置有密封滑块15，密封滑块15将圆柱筒14内部分成空气腔16和采集腔17，其中空气腔16与压气管13连通，采集腔17连接有采集管18，采集管18上设置有使得液体流进采集腔17的采集单向阀19，圆柱筒14上还设置有排液管20，排液管20上设置有使得液体从采集腔17流出的排液开关21。相邻两个圆柱筒14间设置有用于调整二者间距的伸缩机构27。通过伸缩机构27能够调整相邻的圆柱筒14的间距，从而能够对不同的深度间距进行定量采样。

连接筒12的最下方设置有配重块22。设置配重块22能够增加定量机构的重量，从而使得定量机构对流速具有一定的抵抗能力，使得该装置在低流速状态下同样适用，扩大了应用范围。圆柱筒14的侧面且正对水流方向设置有导流片26。通过导流片26能够降低圆柱筒14的流动阻力，同时能够避免形成的涡流引起的采样不准确的问题。

本装置的工作原理:通过浮起机构能够使得整个主轨道1浮起来，由于主轨道1上能够同时连接多个平行设置的采集机构，同时每个采集机构上又设置能够取样不同深度的定量机构，因此能够对污水的截面上进行立体的采样；在采样时，压力源提供的正压力或负压力能够通过驱动管3、连接管4和压气管13传递到空气腔16当中，初始状态下空气腔16处于正压力状态下，采集腔17的体积为零，开始采集时，对空气腔16提供负压力，由于污水压力的作用，因此密封滑块15开始移动直到空气腔16的体积为零，此时对应位置的污水采样便进入了采集腔17内，完成了对于污水的定量采集。

此外，本实施例中还包括液体采集袋32，液体采集袋32包括与排液管20可拆卸连接的进液管33，进液管33上设置有进液开关34。设置专用的液体采集带，能够快速、方便地完成液体的采集，同时采取的样品便于运输和使用。

以下提供一种定量污水采集装置的采集方法，包括以下步骤；

S1、适用条件：适用于流速不大于20m/s的污水池，河道，下水道；

S2、采集准备：

S2.1、将主导轨通过起吊装置25调整到水面的位置，通过伸缩机构27调节好两个圆柱筒14间的间距；

S2.2、将采集机构沿着主轨道1的方向按照相同的间距分布，并且将每个采集机构的压气管13与连接管4连接，并打开连接开关5；

S3、采集前清洗：打开空气压缩机和真空泵29，再依次打开加压阀30关闭真空阀31，然后关闭加压阀30，打开真空阀31，重复该过程5到10次；

S4、采集过程；

S4.1、打开加压阀30，关闭真空阀31，保持空气压缩机对驱动管3进行加压5min到10min；

S4.2、关闭加压阀30，打开真空阀31，保持真空泵29对驱动管3抽真空5min到10min，之后关闭真空阀31；

S4.3、通过起吊装置25吊起整个装置，将液体采集袋32的进液开关34打开并连接到每一个排液管20上，并对应的打开排液开关21；

S4.5、打开加压阀30且保持真空阀31关闭，通过空气压缩机对驱动管3进行加压，液体便从采集腔17内流入到液体采集袋32内，关闭进液开关34和排液开关21，取下液体采集袋32，并进行相应的标记；

S5、重复S2、S3步骤，完成采集后清洗。

从上面的内容我们可以看出，使用该方法，能够快速的完成对于污水的截面上的污水的定量采集，具有操作方便和快捷的优点。

综上所述，本发明的有益效果是：（1）通过浮起机构能够使得整个主轨道1浮起来，由于主轨道1上能够同时连接多个平行设置的采集机构，同时每个采集机构上又设置能够取样不同深度的定量机构，因此能够对污水的截面上进行立体的采样；（2）设置专用的液体采集带，能够快速、方便地完成液体的采集，同时采取的样品便于运输和使用；（3）该装置及方法具有使用方便和操作快捷的优点。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。